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Foyer à combustible pulvérisé.
L'invention concerne un foyer à chambre de combustion, dont le combustible est pulvérisé et éventuellement séché en même temps, à l'aide de broyeurs pour être soufflé ensuite ,directement dans la chambre de combustion par les broyeurs ou .leurs souffleries. On emploie des installations de ce genre -notamment pour brûler des combustibles humides, par exemple ,;du lignite, dans des générateurs de vapeur à grand débit.
Le raccordement fixe des broyeurs à soufflerie avec ,la chambre de-combustion ou avec le générateur de vapeur a pour résultat, avec ces-foyers, que les chambres de combustion
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ne comportent qu'un petit nombre d'entrées de conbustible ou de brûleurs, tandis que les quantités de combustible introduites par chaque brûleur sont très importantes.
Quand la charge du générateur change, la variation corresnondante de la quantité de combustible ne neut être produite, en général, qu'en connectant ou en déconnectant d'autres broyeurs, car les vitesses de circulation dans les conduits des broyeurs, les tuyauteries à bulvérisé et les entrées de pulvérisé de la chambre de combustion ne doivent bas tomber en-dessous d'un certain minimum si l'on ne veut nas courir le risque que les broyeurs débitent une quantité insuffisante de pulvérisé ou que des dépôts de pulvérisé se produisent dans les tuyauteries et les brûleurs.
Il est vrai que 'si le foyer doit consommer moins de pulvérisé, la diminution de la quantité du inélange de pulvérisé et d'air primaire pourrait être compensée par une adjonction d'air supplémentaire de manière à maintenir des vitesses de circulation suffisantes dans les broyeurs, les tuyauteries et les entrées de pulvérisé de la chambre de combustion. Toutefois, le mélange de pulvérisé et d'air primaire serait alors dilué d'air à tel point qu'il contiendrait un excédent d'air plus grand que celui qui pourrait être consommé pour brûler la quantité de pulvérisé débitée au moment considéré, si bien que la flamme serait soufflée.
Pour ces raisons le réglage des foyers à combustible pulvérisé équipés de broyeurs à soufflerie est très grossier, de sorte que ces foyers ne peuvent pa.s servir quand, notamment, disposant d'un générateur de vapeur à grand débit, nar exemple de 100 t/h, on veut éventuellement produire de très faibles quantités de vapeur, par exemple 5 t/h, ou maintenir simplement le générateur chauffé et sous pression,
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ou le réchauffer, sans débiter de vapeur au consommateur; cela tombe sous le sens si l'on tient compte que d'ordinaire un générateur de, par exemple, 100 t/h n'est équipé que de quatre broyeurs.
A cela s'ajoute que les courants de pulvéri- sé intenses ne se laissent allumer que très difficilement, 'd'autant plus que les chambres de combustion sont habituelle- .ment tapissées de tubes d'eau du générateur, c'est-à-dire sont -froides, et que l'humidité du charbon entre aussi dans les %Chambres de combustion.
Suivant l'invention on obvie à ces inconvénients en équipant la chambre de combustion non seulement des gran- des entrées de combustible pour les courants de pulvérisé in- tenses, servant au fonctionnement normal, mais encore de petits brûleurs à charbon pulvérisé supplémentaires, qui sont ; montés près des grandes entrées de pulvérisé. Ces petits ;brûleurs à charbon pulvérisé entrent en action et entretien- nent le fonctionnement quand la. consommation de'pulvérisé du 'générateur de vapeur tombe en-dessous d'une limite déterminée 'et/ou quand le généràteur de vapeur doit simplement être maintenu prêt pour le service; ou bien on les fait d'abord fonctionner seuls pour allumer le générateur de vapeur ou mettre en service le foyer à combustible pulvérisé.
Ils peu- ,vent alors en même temps fournir aux broyeurs à soufflerie , les gaz de chauffe pour la mise en marche du dispositif de pulvérisation et de séchage et, enfin, provoquer l'allumage du combustible débité par les broyeurs à soufflerie. Suivant '' l'invention, on alimente les petits brûleurs en charbon pul- vérisé par des sources de pulvérisé particulières.
Les broyeurs à soufflerie peuvent alors être complètement arrêtés pendant le fonctionnement des petits brûleurs, de sorte qu'on continue à réaliser une grande économie au point de vue de la combus-
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tion totale du combustible et de la consommation de puissance des broyeurs et du dispositif auxiliaire, et Que, précisément grâce au dispositif auxiliaire, on relise nour le foyer à combustible pulvérisé une grande économie correspondante pendant les périodes de service ralenti. La source de pulvérisé pour les netits brûleurs peut être constituée par un distributeur de charbon pulvérisé équipé d'une soufflerie et d'un silo à pulvérisé que les grands broyeurs à soufflerie peuvent remplir de charbon pulvérisé à des moments appropriés.
Toutefois, on peut aussi employer pour ces sources de pulvérisé une petite installation de broyage pour injecter directement le charbon pulvérisé dans les petits brûleurs.
De préférence, chaque foyerà combustible pulvérisé d'une batterie de chaudières comporte des petits brûleurs à charbon pulvérisé particuliers montés à demeure. Un seul distributeur spécial de pulvérisé suffit toutefois pour plusieurs chaudières, étant donné.qu'en règle générale les chaudières sont mises en service ou hors service l'une après l'autre. Avantageusement, on raccorde les petits brûleurs au distributeur de pulvérisé par des conduites posées à demeure et on les agence pour qu'ils fuissent être déconnectés chacun séparément et/ou par groupes correspondant à un foyer.
Comme ce dispositif auxiliaire utilise aussi du pulvérisé, même ses détails se composent d'organes semblables à ceux qui, d'ailleurs, sont familiers au personnel de service, et il fonctionne avec un combustible bon marché, facile à trouver et d'ailleurs couramment employé dans le même but.
Dans tous les cas, le distributeur de.pulvérisé peut être monté à demeure et être relié par des conduites fixes aux brûleurs auxiliaires, ou bien il neut être monté mobile pour qu'on puisse l'amener chaque fois devant celui des foyers à charbon pulvérisé qu'on veut alimenter, et le raccorder aux
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petits brûleurs de ce foyer.
Comme brûleur à charbon pulvérisé il est recomman- dable d'employer un moufle garni de matières réfractaires, à l'extrémité arrière duquel on injecte tangentiellement le pulvérisé mélangé d'air primaire. Le brûleur ainsi conformé contient en quelque sorte une chambre de combustion particu- lière ou anti-chambre, qui'est disposée en amont de la cham- bre de,combustion garnie selon les exigences de l'installa- tion de pulvérisation et de séchage, et il assure de la sorte la combustion du pulvérisé auxiliaire, qui gagne sous forme .de flamme la chambre de combustion.
De préférence, le moufle est, aminci à son extrémité de sortie et est prolongé éventuel- lement par un tube à flamme, ce qui permet de raccorder plus facilement le brûleur à travers des regards existants ou des ouvertures analogues de la chambre de combustion, ou entre les tubes d'eau tapissant de la manière connue la chambre de ,combustion. Des essais ont montré qu'à l'aide d'un pareil brûleur, dont le moufle a un diamètre intérieur d'environ 300 mm, on peut brûler de manière très satisfaisante environ 300 kg/H de pulvérisé avec éjection libre de la flamme dans une atmosphère de -10 C.
Suivant l'invention, on peut aména- ger outre l'amenée tangentielle de combustible une amenée supplémentaire de combustible, qui traverse l'extrémité du brûleur dans la 'direction et près de l'axe longitudinal du brûleur, et cette seconde amenée peut être prolongée dans le moufle.ou à travers le moufle par un tube, de préférence réfractaire. La combustion de ce combustible secondaire est' amorcée et entretenue par la combustion du combustible pri- maire, mais elle ne se produit en substance' que dans la chambre de combustion du foyer. Cette répartition permet de se contenter dans le brûleur auxiliaire lui-même d'une anti- @
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chambre de combustion aussi petite que possible, malgré l'importance de la quantité totale de combustible.
L'amenée axiale du combustible, au lieu d'être raccordée au distributeur spécial de pulvérisé, neuf être reliée aux broyeurs à soufflerie du foyer, et alors le brûleur auxiliaire décon- necté du distributeur spécial en service normal, est refroidi par le mélange de pulvérisé et d'air parcourant le tube axia.l, et l'ajutage du moufle est protégé par le combustible sortant qui forme écran par rapport à la chambre de combustion.
Avec le nouveau dispositif on peut omettre les brûleurs d'allumage usuels huile ou analogues, à condition que les petits brûleurs charbon pulvérisé soient disposés près des entrées de combustible des broyeurs à soufflerie ; de même on peut se dispenser d'employer des combustibles comme l'huile, le gaz, le bois ou l'étoupe, utilisés jusqu'ici à cet effet et réserver ces matières à d'autres fins plus
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utiles économicuement.
Le dessin annexé représente l'invention à titre d'exemple. Dans le dessin:
Fig. 1 est une vue schématique de deux foyers à combustible pulvérisé équipes conformément à l'invention;
Fig. 2 est une coupe verticale du nouveau brûleur auxiliaire.
Le générateur de valeur se compose de deux chaudiè- resrayonnement 1 et 2. En service normal, les grandes en- +,rées de pulvérisé de la chambre de combustion de la chau- dière 1 qui ont la forme de foyers d'angle, sont alimentées en pulvérisé par des broyeurs à soufflerie 3 à 6 et les grandes entrées de pulvérisé du foyer de la chaudière 2 sont alimentées en pulvérisé par des conduits de broyage et de séparation 7 à 10. Les deux chaudières sont équipées en @
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outre de brûleurs à charbon pulvérisé 11 d'un débit relati- vement faible,- qui sont raccordés par des tuyaux obturables 15 à une source de pulvérisé constituée par un distributeur
12, une soufflerie 13 et un réservoir de pulvérisé 14.
Sur la partie inférieure de la fig. 1, la source de pulvérisé est constituée par une installation de broyage à soufflerie comprenant un broyeur 16 et un séparateur cyclone 17 auquel . sont raccordées de manière obturable, outre la conduite de retour de mi-fins, les conduites de pulvérisé sélectionné 19 ''et 20 dont la conduite 19 mène aux brûleurs à charbon pulvérisé de la chaudière 2 et dont la conduite 20'mène aux brûleurs à charbon pulvérisé de la chaudière 1. Les brûleurs à charbon pulvérisé sont constitués par une enveloppe cylindrique 21 tapissée intérieurement d'un garnissage 22 en matières réfractaires.
L'enveloppe s'amincit coniquement à une extrémité et se raccorde à un tube à flamme 26 qui dé- bouche à travers la maçonnerie 28, et éventuellement aussi entre des tubes d'eau 29, dans la. chambre de combustion 27.
Le pulvérisé entretangentiellement par le raccord 24 et par - l'ouverture 25 dans l'antichambre de combustion 23 du brûleur, et s'y enflamme et brûle en exécutant un mouvement giratoire, tandis que'la flamme se transmet par le tube à flamme 26 dans la chambre de combustion 27. Du pulvérisé supplémentaire peut être introduit par un raccord 30 dans lequel des aubes 31 lui impriment un mouvement tourbillonnant et d'où il sort près de l'extrémité de l'enveloppe. Ce second courant de pulvérisé s'allume au contact du premier et ne brûle en sub- stance que dans la chambre de combustion 27. Une fenêtre 32 qu'on peut fermer à l'aide d'un volet 33 et qui est ménagé dans la. face arrière de l'enveloppe permet de contrôler la combustion et de nettoyer facilement le brûleur à charbon pul- vérisé.
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Pulverized fuel fireplace.
The invention relates to a firebox with a combustion chamber, the fuel of which is pulverized and optionally dried at the same time, using grinders to be subsequently blown directly into the combustion chamber by the grinders or .leurs blowers. Installations of this kind are employed, in particular for burning wet fuels, for example, lignite, in high output steam generators.
The fixed connection of the blower mills with the combustion chamber or with the steam generator results, with these fireplaces, that the combustion chambers
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have only a small number of fuel inlets or burners, while the quantities of fuel introduced by each burner are very large.
When the load of the generator changes, the corresponding variation in the quantity of fuel can generally only be produced by connecting or disconnecting other crushers, because the speeds of circulation in the ducts of the crushers, the pipes to and the pulverized inlets of the combustion chamber must not drop below a certain minimum if one does not want to run the risk that the crushers deliver an insufficient quantity of pulverized or that deposits of pulverized occur in pipes and burners.
It is true that 'if the hearth is to consume less pulverized, the reduction in the quantity of the mixture of pulverized and primary air could be compensated for by an addition of additional air in order to maintain sufficient circulation speeds in the mills. , the pipes and the spray inlets of the combustion chamber. However, the mixture of spray and primary air would then be diluted with air to such an extent that it would contain a greater excess of air than that which could be consumed to burn the quantity of spray delivered at the time considered, so well that the flame would be blown.
For these reasons, the setting of pulverized fuel hearths equipped with blower mills is very rough, so that these hearths cannot be used when, in particular, having a high flow steam generator, for example 100 t / h, you may want to produce very small quantities of steam, for example 5 t / h, or simply keep the generator heated and under pressure,
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or reheat it, without delivering steam to the consumer; This makes sense if one takes into account that usually a generator of, for example, 100 t / h is equipped with only four mills.
In addition, the intense spray currents can only be ignited with great difficulty, especially since the combustion chambers are usually lined with water tubes from the generator, that is to say - say - are cold, and that the humidity of the coal also enters the% Combustion Chambers.
According to the invention, these drawbacks are obviated by equipping the combustion chamber not only with large fuel inlets for intense pulverized streams, serving for normal operation, but also with small additional pulverized coal burners, which are ; mounted near the large spray inlets. These small; pulverized charcoal burners kick in and maintain operation when the. consumption of 'sprayed' from the 'steam generator falls below a set limit' and / or when the steam generator simply needs to be kept ready for service; or they are first operated on their own to ignite the steam generator or start up the pulverized fuel fireplace.
They can then at the same time supply the blower mills with the heating gases for starting the spraying and drying device and, finally, cause the fuel to be ignited by the blower mills. According to the invention, the small burners are supplied with pulverized coal by special pulverized sources.
The blower mills can then be completely shut down while the small burners are in operation, so that great fuel economy continues to be achieved.
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The total fuel consumption and power consumption of the grinders and the auxiliary device, and That, precisely thanks to the auxiliary device, the pulverized fuel fireplace is re-read a corresponding large saving during periods of idle service. The source of pulverized for the net burners may be a pulverized coal distributor equipped with a blower and pulverized silo which large blower mills can fill with pulverized coal at appropriate times.
However, it is also possible to employ for these sources of pulverized a small milling plant for directly injecting the pulverized coal into the small burners.
Preferably, each pulverized fuel hearth of a boiler bank has special small, permanently mounted pulverized coal burners. However, one special spray distributor is sufficient for several boilers, as the boilers are usually switched on or off one after the other. Advantageously, the small burners are connected to the spray dispenser by permanently installed pipes and they are arranged so that they can be disconnected each separately and / or in groups corresponding to a home.
As this auxiliary device also uses pulverized, even its details consist of parts similar to those which, by the way, are familiar to service personnel, and it operates on cheap, readily available and otherwise commonly available fuel. used for the same purpose.
In any case, the spray distributor can be permanently mounted and be connected by fixed pipes to the auxiliary burners, or it can be mounted mobile so that it can be brought each time in front of that of the pulverized coal fireplaces. that we want to supply, and connect it to
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small burners of this fireplace.
As a pulverized coal burner it is advisable to employ a muffle lined with refractory materials, at the rear end of which the mixed pulverized mixture of primary air is tangentially injected. The burner thus formed contains in a way a special combustion chamber or anti-chamber, which is arranged upstream of the combustion chamber, packed according to the requirements of the spraying and drying installation, and in this way it ensures the combustion of the auxiliary pulverized, which gains in the form of flame the combustion chamber.
Preferably, the muffle is thinned at its outlet end and is optionally extended by a flame tube, which makes it possible to connect the burner more easily through existing manholes or similar openings in the combustion chamber, or between the water tubes lining the combustion chamber in the known manner. Tests have shown that using such a burner, the muffle of which has an internal diameter of approximately 300 mm, approximately 300 kg / H of spray can be burned very satisfactorily with free ejection of the flame in an atmosphere of -10 C.
According to the invention, in addition to the tangential fuel feed, an additional fuel feed can be arranged, which passes through the end of the burner in the direction and near the longitudinal axis of the burner, and this second feed can be arranged. extended into the muffle. or through the muffle by a tube, preferably refractory. The combustion of this secondary fuel is initiated and sustained by the combustion of the primary fuel, but in substance only occurs in the combustion chamber of the fireplace. This distribution makes it possible to be satisfied in the auxiliary burner itself with an anti- @
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combustion chamber as small as possible, despite the importance of the total amount of fuel.
The axial fuel supply, instead of being connected to the special pulverized distributor, new be connected to the blower mills of the fireplace, and then the auxiliary burner disconnected from the special distributor in normal service, is cooled by the mixture of sprayed and air flowing through the tube axia.l, and the muffle nozzle is protected by the outgoing fuel which forms a screen with respect to the combustion chamber.
With the new device it is possible to omit the usual oil ignition burners or the like, provided that the small pulverized coal burners are placed near the fuel inlets of the blower mills; in the same way it is possible to dispense with the use of fuels such as oil, gas, wood or tow, used until now for this purpose and to reserve these materials for other more
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useful economically.
The accompanying drawing shows the invention by way of example. In the drawing:
Fig. 1 is a schematic view of two atomized fuel fireplaces equipped in accordance with the invention;
Fig. 2 is a vertical section of the new auxiliary burner.
The value generator is made up of two radiating boilers 1 and 2. In normal operation, the large atomized in- + parts of the combustion chamber of the boiler 1, which have the shape of corner hearths, are fed with pulverized by blower mills 3 to 6 and the large pulverized inlets of the furnace of the boiler 2 are fed with pulverized by grinding and separation pipes 7 to 10. The two boilers are equipped with @
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in addition to pulverized charcoal burners 11 of relatively low flow rate, - which are connected by closable pipes 15 to a source of pulverized constituted by a distributor
12, a blower 13 and a spray tank 14.
On the lower part of fig. 1, the source of pulverized consists of a blower milling installation comprising a mill 16 and a cyclone separator 17 to which. are connected in a closable manner, in addition to the mid-end return pipe, the selected pulverized pipes 19 '' and 20, the pipe 19 of which leads to the pulverized coal burners of the boiler 2 and of which the pipe 20 'leads to the burners at pulverized coal from the boiler 1. The pulverized coal burners consist of a cylindrical casing 21 lined on the inside with a lining 22 of refractory materials.
The casing tapers conically at one end and connects to a flame tube 26 which vents through the masonry 28, and possibly also between water tubes 29, into the. combustion chamber 27.
The atomized sparingly through the fitting 24 and through the opening 25 in the combustion antechamber 23 of the burner, and ignites there and burns in a gyratory motion, while the flame is transmitted through the flame tube 26 into the combustion chamber 27. Additional pulverized can be introduced through a fitting 30 in which vanes 31 swirl it around and from which it exits near the end of the casing. This second stream of pulverized ignites on contact with the first and only burns in substance in the combustion chamber 27. A window 32 which can be closed using a shutter 33 and which is provided in the combustion chamber. . back of the casing allows the combustion to be controlled and the pulverized charcoal burner to be easily cleaned.