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"PERFECTIONNEMENTS AUX FOYERS A CHARBON PULVERISE
L'invention consiste en des perfectionnements apportés aux foyers à charbon pulvérisé pour tous usages, notamment aux foyers de chaudières à vapeur.
Les perfectionnements objet de l'invention ont pour but:
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la - de constituer àla partie inférieure de la cham-
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bre de combustion, un écran formé par une nappe d'air pris à l'extérieur et circulant d'une façon continue, la dite nappe d'air étant traversée par les candres qui tombent du foyer et qui se trouvent ainsi refroidies avant d'atteindre le cendrier,
2 - d'éviter, grâce à leur refroidissement, l'agglo- mération des cendres en masses compactes dans le cendrier et de faciliter ainsi leur évacuation.
3 - d'utiliser l'air servant d'écran et dont la tem- pérature à sa sortie de la chambre de combustion, peut attein- dre 4008 à 500 , en le refoulant comme air secondaire dans la canalisation alimentant de charbon pulvérisé le ou les brûler du foyer;
4 - d'assurer une meilleure utilisation du charbon;
5 - de permettre l'emploi, dans d'excellentes condi- tions de rendement, de charbons maigres, c'est-à-dire de charbons à faible teneur en matières volatiles ;
6 - de réduire les dimensions des chambres de combus- tion;
Sur le dessin ci-joint auquel on se réfère dans la description qui va suivre, on a représenté, à titre d'exemple, un foyer de chaudière à vapeur pourvu des perfectionnements qui font l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale du dit foyer;
La fig. 2 en est une coupe horizontale correspondante, faite suivant la ligne 2 - 2 de la fig. 1;
La fig. 3 représente un brûleur en coupe.
D'après l'invention., il est pratiqué dans la paroi ar- rière .!.. de la chambre de combustion A du foyer, un certain nom- bre d'ouvertures ±¯ qui mettent en communication la dite chambre A avec l'atmosphère et destinées au passage de l'air pris à l' extérieur.
Les ouvertures b sont de dimensions et de forme varia- bles, elles peuvent être pourvues sur la face extérieure de
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la paroi a de registres ou de portes permettant de régler le passage de l'air.
Dans la paroi avant a1 de la chambre A sont aménagées un certain nombre de tubulures ou buses d'aspiration c dé- bouchant dans la dite chambre et réunies par une tuyauterie convenable eu à une sorte de collecteur C en connexion avec un ventilateur D actionné de toute façon convenable, par exemple, par un moteur'électrique.
Le ventilateur D aspirant au travers des tuyauteries C, c, c1 crée une dépression dans la partie inférieure de la chambre A ce qui détermine l'entrée dans 1 celle-ci de l'air extérieur par les ouvertures b. Cet air se dirige lentement des dites ouvertures ± vers les buses d'aspiration c en for- mant en N une nappe continue qui constitue un véritable écran.
Les cendres tombant de la chambre de combustion vien- nent nécessairement en contact avec l'air de la nappe formant écran qui circule en N, elles se refroidissent et peuvent ensuite s'accumuler dans le cendrier I, qui se trouve ainsi refroidi lui-même, sans former de masses agglutinées compac- tes qui, avec certains charbons, présentent dans les foyers actuels de véritables difficultés pour leur évacuation.
Même avec ces charbons, grâce à l'invention, les cen- dres ne' présentent jamais des masses agglomérées importantes et ne sont jamais à l'état pâteux; elles sont toujours suf- fisamment friables pour que leur évacuation puisse s'opérer d'une façon normale et pratique.
Pendant son parcours dans la partie inférieure de la chambre A, l'air aspiré par le ventilateur D, en contact di- rect avec la zone de pleine combustion du foyer, est ainsi soumis au rayonnement de la flamme de ce foyer, alimenté par le brûleur H; il est en outre en contact avec les cendres qui tombent du foyer; dans ces conditions sa température
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s'élève progressivement au point qu'elle peut aisément atteir.
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dre, à son entrée dans les bases c, 4009 à 5009.
D'après l'invention, l'air aspiré par le ventilateur
D est refoulé par celui-ci dans un tuyau E qui va déboucher vous forme de tuyère .µ. dans le conduit F reliant le pulvéro- broyeur de charbon G au brûleur H.
Le pulvéro-broyeur de charbon G n'offre aucune parti- cularité, il fonctionne de la façon usuelle en refoulant une certaine quantité d'air primaire qui entraine le charbon pul- vérisé destiné à l'alimentation du brûleur H.
L'air pénètre donc sous pression et à très haute tempe. rature dans la conduite F; cet air secondaire se mélange in- timement avec l'air primaire chargé de charbon pulvérisé re- foulé par le pulvéro-broyeur Gavant d'atteindre le brûleur H.
Pendant que s'opère ce mélange toute l'humidité que peut con- tenir le charbon se trouve vaporisée.
Grâce à cet agencement, le charbon pulvérisé au moment où il s'échappe du brQleur H et pénètre dans la chambre de combustion A est entièrement dilué dans le mélange d'air pri- maire et d'air secondaire et chaque particule de carbone trou- ve à côté d'elle dès son entrée dans la chambre A les particu- les d'oxygène nécessaires à sa combustion.
Là combustion du charbon s'opère donc à la sortie du brûleur H et on évite dans la plus grande mesure possible la production de zones réductrices dans le flux de charbon. L'air additionnel introduit comme d'usage dans la chambre A a uni- quement pour effet de parfaire encore cette combustion.
Grâce à 1!invention il est alors pratiquement possible de brûler dans les foyers des charbons à faible teneur en ma- tières volatiles, par exemple des maigres au dessous de 10%.
Dans tous les cas on constate une diminution considé- rable du charbon entrainé dans les fumées.
Naturellement, suivant la nature du charbon destiné à l'alimentation du brûleur, il conviendra de régler convenable-
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ment et la quantité d'air primaire refoulée par le pulvéro- broyeur G et la quantité d'air secondaire injectée par la tuyère e.
Dans la description qui précède on se réfère à un type de foyer alimenté par un pulvéro-broyeur, il doit être enten- du que les perfectionnements décrits trouveront leur appli- cation avec tout autre mode d'alimentation, notamment dans les installations pourvues d'une centrale de pulvérisation, l'invention consistant essentiellement; d'une part dans la création d'un courant d'air formant écran à la partie infé- rieure de la chambre de combustion, et d'autre part dans l' utilisation de l'air ainsi porté à haute température en le refoulant comme air secondaire dans le conduit alimentant de combustible pulvérisé le brûleur.
Le brûleur peut évidemment être d'un type quelconque, approprié, toutefois le brûleur H représenté fig. 3 du des- sin offre l'avantage de parfaire le mélange intime d'air et de charbon arrivant par le conduit F, au moment même où il va entrer dans la chambre A.
Ce brûleur spécial H est constitué par une simple tu- bulure tronconique h à l'intérieur de laquelle, près de sa petite base est aménagé un tronc de c6ne h1 convergent, sans divergent.
On aurait pu craindre que l'air aspiré, dans les con- ditions indiquées, par le ventilateur D, soit chargé de gaz carboniques d'une façon incompatible avec l'usage auquel il est destiné. Or il n'en est pas ainsi la quantité de gaz car- boniques entrainés est peu importante et pratiquement assez faible pour ne pas influer sur la combustion.
Il n'a pas été indiqué précédemment que la chambre de combustion A était pourvue des accessoires usuels ; mais on comprend qu'il en est ainsi. De plus, sans sortir du cadre de l'invention, on pourra varier le nombre et la position, tant des ouvertures b que des buses d'aspiration c, celles-
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ci pourront être desservies soit par un seul ventilateur D, soit par plusieurs ventilateurs jouant un rôle identique, enfin au lieu d'utiliser un seul brûleur H, on pourra en aménager plusieurs, chacun d'eux étant agencé et se compor- tant ainsi qu'il a été spécifié précédemment.
Les chambres de combustion munies des perfectionnements objet de l'invention offriront encore l'avantage de pouvoir être établies avec des dimensions réduites comparées à celles existantes, pour un même tonnage de charbon brûlé.
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"IMPROVEMENTS TO PULVERIZED COAL FIREPLACES
The invention consists of improvements made to pulverized coal fireplaces for all uses, in particular to steam boiler fireplaces.
The object of the improvements of the invention are to:
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the - to form the lower part of the chamber
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bre of combustion, a screen formed by a sheet of air taken from the outside and circulating in a continuous manner, said sheet of air being traversed by the candles which fall from the hearth and which are thus cooled before reach for the ashtray,
2 - to avoid, thanks to their cooling, the agglomeration of the ashes in compact masses in the ashtray and thus to facilitate their evacuation.
3 - to use the air serving as a screen and the temperature of which at its outlet from the combustion chamber can reach 4008 to 500, by discharging it as secondary air into the pipe supplying pulverized coal to the or burn them from the hearth;
4 - ensure better use of coal;
5 - to allow the use, under excellent conditions of yield, of lean coals, that is to say coals with a low volatile matter content;
6 - to reduce the dimensions of the combustion chambers;
In the accompanying drawing to which reference is made in the description which follows, there is shown, by way of example, a steam boiler hearth provided with the improvements which are the subject of the invention.
Fig. 1 is a vertical section of said fireplace;
Fig. 2 is a corresponding horizontal section, taken along the line 2 - 2 of FIG. 1;
Fig. 3 shows a burner in section.
According to the invention, there is provided in the rear wall ... of the combustion chamber A of the fireplace, a certain number of openings ± ¯ which put said chamber A in communication with the atmosphere and intended for the passage of air taken from the outside.
The openings b are of variable size and shape, they can be provided on the outer face of
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the wall has registers or doors to regulate the passage of air.
In the front wall a1 of chamber A are arranged a number of suction pipes or nozzles c opening into said chamber and joined by suitable piping to a sort of collector C in connection with a fan D actuated from any suitable way, for example, by an electric motor.
The fan D sucking through the pipes C, c, c1 creates a depression in the lower part of the chamber A which determines the entry into the latter of the outside air through the openings b. This air flows slowly from the said openings ± towards the suction nozzles c, forming at N a continuous sheet which constitutes a real screen.
The ashes falling from the combustion chamber necessarily come into contact with the air of the screen forming layer which circulates in N, they are cooled and can then accumulate in the ashtray I, which is thus itself cooled. , without forming compact agglutinated masses which, with certain coals, present real difficulties in evacuating them in current centers.
Even with these coals, thanks to the invention, the ashes never exhibit large agglomerated masses and are never in the pasty state; they are always sufficiently friable for their evacuation to take place in a normal and practical manner.
During its journey through the lower part of chamber A, the air drawn in by fan D, in direct contact with the zone of full combustion of the hearth, is thus subjected to the radiation of the flame of this hearth, supplied by the burner H; it is also in contact with the ashes which fall from the hearth; under these conditions his temperature
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gradually rises to the point that it can easily reach.
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dre, when entering databases c, 4009 to 5009.
According to the invention, the air drawn in by the fan
D is discharged by the latter into a pipe E which will unclog you in the form of a nozzle .µ. in the duct F connecting the pulverocharcoal mill G to the burner H.
The coal pulverizer-crusher G does not offer any particularity, it operates in the usual way by discharging a certain quantity of primary air which entrains the pulverized coal intended for the supply of the burner H.
The air therefore enters under pressure and at a very high temperature. erasure in pipe F; this secondary air mixes intimately with the primary air charged with pulverized coal returned by the pulveromillator G before reaching the burner H.
While this mixing is taking place all the moisture which the charcoal may contain is vaporized.
By this arrangement, the pulverized coal as it escapes from burner H and enters combustion chamber A is fully diluted in the mixture of primary and secondary air and each carbon particle found. ve beside it as soon as it enters chamber A the oxygen particles necessary for its combustion.
The combustion of the coal therefore takes place at the outlet of the burner H and the production of reducing zones in the coal flow is avoided to the greatest possible extent. The additional air introduced as usual into chamber A only has the effect of further improving this combustion.
Thanks to the invention it is then practically possible to burn in the hearths coals with a low volatile content, for example lean ones below 10%.
In all cases, there is a considerable reduction in the charcoal entrained in the fumes.
Naturally, depending on the nature of the coal intended for supplying the burner, it will be advisable to adjust
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ment and the quantity of primary air discharged by the pulverizer-crusher G and the quantity of secondary air injected by the nozzle e.
In the foregoing description, reference is made to a type of hearth supplied by a pulvero-crusher, it should be understood that the improvements described will find their application with any other mode of supply, in particular in installations provided with. a spraying plant, the invention consisting essentially; on the one hand in the creation of an air current forming a screen at the lower part of the combustion chamber, and on the other hand in the use of the air thus brought to high temperature by discharging it as secondary air in the duct feeding atomized fuel to the burner.
The burner can obviously be of any suitable type, however the burner H shown in fig. 3 of the drawing offers the advantage of perfecting the intimate mixture of air and charcoal arriving through duct F, at the very moment when it is going to enter chamber A.
This special burner H is constituted by a simple frustoconical tube h inside which, near its small base, a cone trunk h1 converges, without diverging.
One might have feared that the air sucked in, under the conditions indicated, by the ventilator D, be charged with carbon dioxide in a manner incompatible with the use for which it is intended. However, this is not the case, the quantity of entrained carbon gases is small and practically small enough not to influence the combustion.
It was not previously indicated that the combustion chamber A was provided with the usual accessories; but we understand that it is so. In addition, without departing from the scope of the invention, the number and position can be varied, both of the openings b and of the suction nozzles c, these
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This can be served either by a single fan D, or by several fans playing an identical role, finally instead of using a single burner H, several can be fitted, each of them being arranged and behaving as 'it was specified previously.
The combustion chambers provided with the improvements which are the subject of the invention will also offer the advantage of being able to be established with reduced dimensions compared to existing ones, for the same tonnage of burnt coal.