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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.