BE440427A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Dispositif d'allumage pour foyers à poussier de combustible. 



   La présente invention concerne un dispositif   d'allu-   mage pour foyers à poussier de combustible. L'allumage des brûleurs à poussier d'un foyer à poussier de combustible n'est en général pas possible directement. Il est au contraire nécessaire d'amener au préalable la chambre de combustion à une température élevée.

   Dans   le,cas   de/générateurs de vapeur 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 dans lesquels les parois de la chambre de combustion sont couvertes de tubes de vaporisation, ce chauffage de la chambre de combustion entraîne également le chauffage du contenu de la chaudière et implique une grande dépense de chaleur:
Dans beaucoup de cas, en particulier dans les chambres de combustion qui sont pourvues de grilles de combustion ultérieure pour le gros poussier tombant de la flamme, le chauffage est effectué à l'aide d'un feu de bois étendu sur le fond de la chambre de combustion ou sur la grille de combustion ultérieure. On préfère toutefois en général le montage de brûleurs auxiliaires qui fonctionnent avec des combustibles liquides ou gazeux.

   Ces combustibles facilement inflammables peuvent être allumés immédiatement à la sortie du brûleur à l'aide d'une mèche. 



   C'est toutefois une complication que d'employer pour l'allumage et le fonctionnement des combustibles différents, non seulement à cause de la nécessité de se les procurer et de les emmagasiner mais également à cause des dispositifs nécessaires pour la combustion et du prix élevé des combustibles accessoires. Lorsqu'un grand brûleur à poussier ne peut conserver lui-même la flamme dans une chambre de combustion froide, un brûleur plus petit à poussier le peut d'autant moins. On s'est par conséquent efforcé de créer un brûleur d'allumage fonctionnant avec le même combustible que le foyer principal, mais sans résultat aussi longtemps qu'on n'est pas   parvenu   à produire avec ce poussier une petite flamme brûlant de façon durable. 



   Une solution satisfaisante est produite seulement par l'emploi d'un manchon en combinaison avec un mode déterminé de conduite du poussier, savoir en un jet tangentiel et en un jet axial. Le jet tangentiel produit une flamme qui brûle dans le manchon et entretientson propre allumage par suite de la protection contre le rayonnement vers l'extérieur. Le jet axial 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 est allumé par le précédent et étire une longue   lamme   hors du manchon, laquelle flamme sert au réchauffage de la chambre de combustion et à l'allumage du brûleur principal. 



  Grâce à cette disposition on évite que le manchon s'obstrue axiale par les scories, vu que la flamme/entraîne les scories dans la chambre de combustion. 



   Il est connu de subdiviser le courant d'air et de poussier allant d'un moulin vers la chambre de combustion, de telle manière qu'un courant d'air contenant du poussier fin conduise à des   brûleurs   spéciaux qui doivent être allumés   @   tout d'abord et que le courant d'air contenant le poussier plus gros se rende à d'autres brûleurs qui sont allumés par la flamme des premiers. (Brevet allemand   623.770).   Outre qu'un allumage du poussier fin dans ce cas est possible seulement lors; que la chambre de foyer a été réchauffée de façon appropriée au préalable, il n'y a   aucunossibilité   de faire fonctionner seuls les brûleurs chargés au moyen de poussier fin, vu que le poussier grossier est conduit aux autres brûleurs. 



   On connaît également un foyer à manchon dans lequel les brûleurs principaux fonctionnant au poussier débouchent axiale- ment ou tangentiellement et les brûleurs d'allumage fonction- débouchent nant avec des combustibles liquides ou gazeux/tangentiellement ou axialement (brevet français 655.799).   On   ne retrouve toutefois pas ici l'intention de faire fonctionner les brûleurs d'allumage avec du poussier de combustible ou d'allumer d'autres brûleurs situés en dehors du manchon. 



   L'effet des mesures à prendre suivant la présente inven- tion peut être amélioré avec adaptation au  genre'''   de combusti- ble par des mesures spéciales. Par le fait qu'on envoie au jet tangentiel du poussier plus gros qu'au jet axial, la tendance au dépôt de scories dans le manchon peut être diminué. Un allumage plus facile est obtenu lorsqu'on amène au jet tangentie: du poussier à plus forte teneur en constituants volatils du du poussier plus fin qu'au jet axial. Pour décomposer le courant d'air et de poussier qui/ 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 aboutit au manchon d'allumage en un courant de poussier fin et en un courant de gros poussier, l'intercalation d'un tamis est nécessaire dans la conduite. Le plus simple est de prendre un courant d'air et de poussier du côté interne d'un coude de tuyau.

   Par suite de l'effet de criblage du coude, on obtient un poussier plus   f in.   



   Dans le cas de combustibles très pauvres en gaz, il peut se faire que le jet tangentiel ne s'allume pas dans le manchon. On peut alors produire son allumage en injectant un combustible liquide ou gazeux avec de l'air tangentiellement dans le manchon , soit seul, soit en combinaison avec le jet de poussier. 



   L'allumage est en outre amélioré lorsqu'on envoie au foyer d'allumage du poussier plus fin qu'aux brûleurs principaux. Ceci peut s'obtenir par le fait qu'on sépare du courant d'air et de poussier qui se rend aux brûleurs principaux, à l'aide d'un tamis, des gra-ins fins qui sont emmagasinés et utilisés pour le fonctionnement du manchon d'allumage. En outre l'air provenant du séparateur relié au tamis peut être conduit dans la chambre de combustion du foyer tandis que pour tamiser, on peut employer de nouveau un coude de tuyau dans la conduite de poussier. 



   Pour assurer l'allumage du jet axial par le jet tangentiel, le manchon peut être pourvu, à la sortie d'un rétrécissement annulaire et être entouré éventuellement d'une couronne de tuyères d'air secondaires soufflant en cône vers l'axe et vers la chambre de combustion. 



   Pour l'obtention du meilleur effet, spécialement lorsque le foyer d'allumage doit être employé également comme foyer de faible charge, il est nécessaire de régler la longueur et la forme de la flamme. Il faut par conséquent pouvoir régler non seulement le jet axial d'air et de poussier mais également le jet tangentiel chacun indépendamment de l'autre. Lors de l'emploj comme foyer de faible charge, la plus grande puissance de foyer doit être produite   principal ement   avec lejet   axial; , 1   

 <Desc/Clms Page number 5> 

 faut par conséquent lui envoyer les plus grandes quantités d'air et de combustible. Ceci est nécessaire également pour que le manchon ne se couvre pas de scories ou ne fonde pas. 



   Pour la mise en service du foyer d'allumage, on allu- me au moyen d'une mèche en combustion, par exemple d'un peu de laine d'essuyage imprégnée d'huile, introduite par une ou- verture pouvant être fermée pratiquée dans le fond amovible, le courant tangentiel d'air et de poussier d'abord mis en ser- vice. Après que ce dernier a chauffé le manchon, on met en service le courant axial d'air et de poussier qui s'enflamme immédiatement dans le manchon mais allonge toutefois la flam- me hors du manchon dans la chambre de combustion de sorte que dans la période suivante, la sollicitation du manchon par la chaleur n'augmente pas mais diminue plutôt. 



   Malgré cela, en cas de fonctionnement prolongé, la paroi réfractaire du mancjon peut subir des dommages par l'attaque des scories ou par le frottement des cendres soli- des abrasives. Il peut par conséquent être nécessaire de réaliser le manchon sous la forme d'un. logement métallique refroidi extérieurement. Le refroidissement peut se faire par différents moyens, par exemple par de   l'air   de combustion. 



  Le manchon peut également être constitué par des anneaux par- courus par de l'eau de refroidissement au au moyen de tubes enroulés en hélice. Ceux-ci peuvent être intercalés dans la circulation d'eau du générateur de vapeur chauffé . Pour que le mouvement en hélice du jet tangentiel ne soit pas dé- truit, on fera progresser l'hélice des tubes dans le sens de rotation de la flamme. 



   Un manchon refroidi aussi fortement nuit à l'allumage' dans le cas de nombreux combustibles. Il sera alors préfé- r able de ne pas poser les spires d'hélice des tubes étroite- ment les unes contre les autres mais avec un espacement et de remplir ces intervalles au moyen de masse réfractaire. Un   @   

 <Desc/Clms Page number 6> 

 manchon ainsi refroidi ne doit pas être limité à la paroi de la chambre de combustion mais peut s'avancer librement dans la chambre de combustion au-delà de la paroi. Lorsque les intervalles des hélices des tubes s'avançant dans la chambre de combustion sont ouverts, la scorie se précipitant dans le, manchon peut s'écouler ou   tre   projetée dans la chambre de combustion.

   On obtient un meilleur guidage de la flamme lorsque l'hélice de tube va en s'amincissant en cône vers l'extrémité de sortie de la flamme. 



   Un autre moyen pour le guidage de la flamme et pour l'élimination des scories du manchon est la prolongation du tuyau axial à air et à poussier à travers le manchon de façon qu'il forme avec l'orifice de sortie rétréci du manchon une   tgyère   d'aspiration pour le courant tangentiel. Lorsqu'il seforme dans le manchon de la scorie liquide, le manchon doit être pourvu d'une ouverture d'écoulement ou d'une rigole d'écou- lement pour la scorie liquide. Il suffit également toutefois de disposer le manchon avec son axe incliné vers le fond de la chambre de combustion et de munir le rétrécissement annu- laire,à la sorite,de surfaces de transition coniques telles que la scorie peut s'écouler. 



   S'il faut produire une flamme plus courte ou si la largeur de la flamme doit être réglable, il est à recomman- der d'établir dans la tuyère une surface de guidage en héli- ce ou de rendre la tuyère déplaçable axialement pendant le fonctionnement. 



   Dans le cas de ce qu'on appelle le chauffage par les coins, dans lequel les brûleurs principaux soufflent des coins de le   chambre   de combustion prismatique vers le milieu de celle-ci ou tangentiellement à un cylindre circulaire virtuel entourant l'axe de la chambre de combustion, on travaille avec une grande vitesse d'insufflation. L'allumage doit par conséquent se faire à une plus grande distance du brûleur principal. Lorsque le brûleur à manchon est disposé au milieu   @   

 <Desc/Clms Page number 7> 

 de la paroi de la chambre de combustion et souffle vers le centre de cette chambre dans le même plan que les brûleurs principaux, sa flamme rencontre le jet de chaque brûleur principal à la distance d'allumage appropriée. 



   Un manchon d'allumage établi suivant la proposition delà présente invention est représenté à la fig. 1 en une coupe transversale vue du   coté   du feu, à la fig. 2 en coupe longitudinale verticale. La fig. 3 montre en coupe longitudinale verticale un foyer d'allumage dans lequel le manchon est formé par un tube de refroidissement et la fig. 4 est une vue de l'extérieur après enlèvement du fond du manchon. 



   Suivant les fig. 1 et 2, le brûleur à manchon est inséré avec son axe placé horizontalement dans une paroi latérale de la chambre de combustion 1. Cette paroi est faite d'une couche de maçonnerie réfractaire 2 et d'une couche de maçonnerie de briques 3 et est recouverte extérieurement de plaques de tôles 4. 



   Le brûleur à manchon consiste en une enveloppe de tôle 5 en forme de cylindre circulaire qui est fixée par une bride annulaire 6 au revêtement de tôle 4. L'enveloppe de tôle 5 est remplie par damage de masse réfractaire 7 en forme de cylindre creux et est pourvue d'un couvercle d'aspiration 8 qui est vissé à la bride 9, du logement 5. Ce couvercle 8 porte également une couche de masse réfractaire 10. Dans le manchon débouche tangentiellement,prés du fond 10, la conduite 11 à air et à poussier et à travers les fonds 8, 10 passe la conduite axiale à air et à poussier.

   Celle-ci est faite de la conduite d'amenée 12, de la pièce de transition 13, de la douille de passage 14 et de la tuyère 16 qui peut se déplacer axialement dans la douille au moyen   d'unige   de poussée 15 et dans laquelle se trouve insérée la surface directrice, 17 en forme d'hélice. Le fond est en outre percé d'une ouverture 19 de regard et d'allumage, pouvant être fermée au moyen d'un bou- chon-couvercle 18. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 



   La paroi 7 du manchon est contractée à la partie des flammes en un rétrécissement 20 de forme annulaire qui est percé seulement du chenal 21 d'écoulement des scories. Un autre orifice d'entrée tangentiel   22,   à proximité du fond   10,   peut également servir à l'amenée d'air et de poussier ou bien de gaz ou de combustible liquide. Chacune des conduites d'amenée 11, 12, 22 est réglable indépendamment des autres aussi bien pour ce qui concerne la quantité de poussier qu'également la quantité d'air qu'elle amène au manchon. Cette possibilité de réglage est représentée symboliquement dans les conduites 11, 12 et 22 par des papillons d'étranglement. 



   La mise en service du brûleur décrit se fait de telle manière que par le tuyau 11 on introduit un courant d'air et de poussier dans le manchon et qu'on l'allume à l'aide d'une flamme introduite par l'ouverture 19, par exemple au moyen d'un peu d'étoupe imprégnée d'huile et mise en combustion. 



  La flan me tourne en spires d'hélice contre la paroi du manchon et pénètre seulement d'une petite quantité au-delà de l'anneau 20 dans la chambre de combustion 1. Dès que la paroi du manchon est devenue incandescente, ce qui est le cas habituellement après 1-2 minutes, on envoie par le tuyau 12 le courant axial d'air et de poussier. Ce courant s'enflamme au contact de la flamme tournante immédiatement, mais attire la flamme hors du manchon dans la chambre de combustion, de sorte qu'il se produit une flamme de 2-3 mètres de long qui s'allume seulement à la sortie du manchon et est entourée encore, dans sa première partie, par la flamme tournante. L'arrivée est alors réglée de façon que les   9/10   environ de la quantité d'air et de poussier sont amenés au jet axial et 1/10 au jet tangentiel.

   Lorsque cette flamme d'allumage a réchauffé quelque peu la chambre de combustion, environ après 10-35 minutes de durée de combustion, les brûleurs principaux sont mis en service et leur courant d'air et de poussier s'enflamme   immédia-   tement à la flamme d'allumage, l'allumage étant maintenu par, 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 cette flamme. Lorsque la chambre de   combustion/est   suffisamment chauffée pour assurer seule l'allumage des brûleurs principaux, le foyer d'allumage peut de nouveau être mis hors d'action. 



   Les fig. 3 et 4   mohtrent   un brûleur d' allumage dans lequel le manchon consiste en des spires de tuyau. Pour autant que les pièces   correspondent   à celles des fig. 1 et 2, on a employé les mêmes chiffres de référence pour lesquels une explication spéciale n'est donc pas nécessaire. Dans la paroi 7 en matière réfractaire du manchon, on a enchassé à moitié un tuyau 23 enroulé en hélice. On l'a supposé intercalé dans le circuit d'eau d'une chaudière à circulation forcée chauffée par le foyer. Ce tube possède pour la progression du pas le même sens de rotation que le jet tangentiel sortant du canal 11. Ce tube s'avance par quelques spires coniques ouvertes dans la chambre de combustion 1.

   Il est ainsi possible de faire correspondre le fond du manchon avec la paroi extérieure du rèvêtement de la chambre de combustion. Un canal annulaire 24, auquel de l'air est amené en quantité réglable par un raccordement 25, alimente un certain nombre de tuyères 26 nt à air secondaire qui entoure/le manchon en forme de cône et sont inclinées dans la direction de l'axe du manchon vers la chambre de combustion. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. Revendications. l.¯ Foyer d'allumage pour foyer à poussier de combustible, caractérisé par un manchon réfractaire en forme de cylindre circulaire qui est inséré dans une paroi de la chanbre de combustion et est pourvu d'un fond situé à l'extérieur et mis en fonctionnement au moyen de poussier de combustible de telle manière qu'un jet d'air et de poussier entre axialement à travers le fond dans le manchon, tandis qu'un second jet d'air et de combustible entre, à proximité du fond, tangentiellement dans le cylindre. <Desc/Clms Page number 10>

   2. - Foyer d'allumage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon d'allumage est mis en fonctionnement avec le même poussier de combustible que le foyer principal.

   3. - Procédé pour le fonctionnement d'un foyer d'allumage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au jet tangentiel on envoie du poussier plus gros qu'au jet axial.

   4. - Procédé pour le fonctionnement d'un foyer d'allumage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on envoie au jet tangentiel du poussier du combustible à proportion plus élevée en constituants volatils qu'au jet axial.

   5. - Procédé pour le fonctionnement d'un foyer d'allumage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au jet tangentiel on envoie du poussier de combustible plus fin qu'au jet axial.

   6. - Agencement pour l'obtention du poussier fin pour le foyer d'allumage suivant les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que, hors du mélange d'air et de poussier unique envoyé au manchon par une tuyauterie, on sépare le courant d'air contenant le poussier fin à l'aide d'un dispositif de tamisage, en particulier par soutirage du c8té interne d'un coude.

   7.- Foyer d'allumage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise comme combustible pour le jet tangentiel un combustible liquide ou gazeux, seul ou en combinaison avec du poussier de charbon.

   8. - Foyer d'allumage suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le manchon d'allumage est mis en fonctionnement avec du poussier de combustible à grains plus fins que le foyer principal.

   9.- foyer d'allumage suivant les revendications 1,2 et 8, dans lequel, hors du courant de poussier de combustible du foyer principal, une partie est détachée, le poussier de combustible est séparé, emmagasiné et brûlé en vue de l'alluma- <Desc/Clms Page number 11> ge à l'aide d'un brûleur particulier, caractérisé en ce que du courant d'air et de poussier de combustible qui se rend aux brûleurs principaux, on enlève au moyen d'un tamis les grains'fins qui sont séparés, emmagasinés et utilisés pour le fonctionnement du manchon d'allumage.

   10.- Foyer-d'allumage suivant les revendications 1, 2, 8 et 9, caractérisé en ce que l'air s'échappant du séparateur relié au tamiseur est conduit dans la chambre de combustion du foyer.

   11.- Foyer d'allumage suivant les revendications 1, 2, 8 9 et 10, caractérisé en ce que comme dispositif de tamisage, on .utilise, un coude de la conduite d'air et de poussier d'un brûleur principal.

   12.- Foyer d'allumage suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que le manchon d'allumage est pourvu, à la sortie, d'un rétrécissement annulaire.

   13.- Foyer d'allumage suivant la revendication 1, carac- térisé en'ce que le manchon d'allumage est entouré d'une cou- ronne de tuyères d'air secondaire, soufflant en c8ne vers l'axe et dans la direction de la chambre de combustion.

   14. - Foyer d'allumage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le jet axial et le jet tangentiel sont réglables chacun indépendamment l'un de l'autre.

   15. - Foyer d'allumage suivant la revendication 1, carac- axial térisé en ce que le jet/d'air et de poussier de combustible est le jet principal auquel est amenéela plus grande quantité d'air et de combustible.

   16. - Procédé pour la mise en service d'un foyer d'allumage suivant la revendication 1, caractérisé en ce'que le jet tangentiel est d'abord mis en service et allume.

   17.- Foyer d'allumage suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que le fond du manchon est amovible.

   18. - Foyer d'allumage suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que le manchon a la forme d'un logement métallique refroidi de l'extérieur, en particulier par de l'air de combus- tion. <Desc/Clms Page number 12>

   19. - Foyer d'allumage suivant les revendications 1 et 18, caractérisé en ce que le manchon est formé d'anneaux parcourus par de l'eau de refroidissement, en particulier de tubes enroulés en hélice.

   20.- Foyer d'allumage suivant les revendications 1 et 19, caractérisé en ce que le ou les tubes enroulés en hélice de l'enveloppe de refroidissement progressent dans le sens de rotation du jet tangentiel.

   21.- Foyer d'allumage suivant les revendications 1 et 19, caractérisé en ce que les spires d'hélice ne sont pas placées étroitement l'une contre l'autre, mais laissent libres des intervalles rempliau moyen de matériaux réfractaires 22.- Foyer d'allumage suivant les revendications 1, 19 et 21, caractérisé en ce que le manchon s'avane librement dans la chambre de combustion.

   23.- Foyer d'allumage suivant les revendications 1, 19 et 22, caractérisé en ce que les intervalles dans le tube de refroidissement qui s'avance dans la chambre de combustion sont ouverts .

   24.- Foyer d'allumage suivant les revendications 1, 19 et 22, caractérisé en ce que l'hélice du tube est conique.

   25.- Foyer d'allumage suivant les revendications 1 et 19, caractérisé en ce que les tubes de refroidissement en forme d'hélice sont intercalés dans le circuit d'eau du générateur de vapeur chauffé et sont éventuellement mis en fonctionnement avec circulation forcée.

   26.- Foyer d'allumage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tuyau axial d'air et de poussier est prolongea travers le manchon et forme avec l'orifice de sortie rétréci de celui-ci une tuyère d'aspiration pour le courant tangentiel.

   27.- Foyer d'allumage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que dans le fond du manchon se trouve une ouver- ture d'allumage pouvant être fermée. <Desc/Clms Page number 13>

   28.- Foyer d'allumage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon est pourvu d'une ouverture d'écoulement ou d'un rigole d'écoulement pour la scorie liquide.

   29.- Foyer d'allumage suivant les revendications 1 et 28, caractérisé en ce que le manchon est incliné vers le bas dans la direction de la flamme et est établi sans rétrécissement ou bien en ce que le rétrécissement a une forme comportant une transisition conique telle que la scorie peut s'écouler vers la chambre de combustion.

   30.- Foyer d'allumage suivant les revendications 1 et 29, caractérisé en ce que l'introduction axiale d'air et de poussier a une forme de tuyère, de telle sorte que le jet axial ne touche pas la paroi du manchon même à l'endroit de sortie rétréci et aspire le jet tangentiel ainsi que la scorie hors du manchon.

   31.- Foyer d'allumage suivant les revendications 1 et 26, caractérisé en ce que dans la tgyère, on a monté une surface directrice en forme d'hélice.

   32. - Foyer d'allumage suivant les revendications 1 et 26. caractérisé en ce que la tuyère peut être déplacée dans le sens axial pendant le fo nctionnement.

   33.- Disposition du foyer d'allumage suivant la revendication 1 dans les foyers à poussier de combustible comportant des brûleurs principaux soufflant des arêtes de la chambre de foyer prismatique vers l'axe médian vertical ou tangentiellement à un cylindre circulaire entourant cet axe, caractérisée en ce que les brûleurs à manchon sont disposés au milieu de la paroi de la chambre de combustion et soufflent dans le même plan que les brûleurs principaux vers le milieu de la chambre de combustion.