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"Procédé pour l'allumage initial du poussier de charbon dans une installation de chauffage au charbon pulvérisé, spécialement pour chaudières"
Dans les installations de chaudières à vapeur ou autres installations actionnées.par un système de chauffage au charbon pulvérisé, il est nécessaire de produire l'inflammation du courant de charbon pulvérise et d'air, qui est insufflé par les brûleurs dans le foyer, au moment de la transition de l'état froid à l'état de marche.
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On connaît déjà divers dispositifs qui servant à ce but.
Ceux-ci consistent généralement en ce que, en-dessous ou entre les brûleurs au charbon pulvérise proprement dits, sont agences des brûleurs auxiliaires par lesquels un combustible facilement inflammable, par exemple du gaz ou ci,(-, l'huile vaporisée, est insuffle dans le foyer et est allumé l'aide d'une moche en ignition. Tout le foyer est alors chauffé lentement par le com- bustible auxiliaire introduit par ces brûleurs d'allumage, jusqu'à ce que les conditions voulues pour l'allumage du combustible principal, c'est-à-diredu mélange de charbon pulvérisé et d'air, soient réalisées.
Ensuite, on met en service les brûleurs prin- cipaux dont le mélange poussier-air s'allume à la flamme du brûleur à gaz ou à huile, après quoi les brûleurs auxiliaires peuvent être mis immédiatement hors service
Il résulte de la nature morne d'un tel procédé qu'une grande partie de la chaleur de rayonnement de la longue flamme du brûleur auxiliaire est absorbée avidement par les parois entourant le foyer, qui sont, dans la plupart des cas, encore revêtues de sur- faces de refroidissement.
La chaleur transmise par rayonnement aux parois ou surfaces de refroidissement est toutefois perdue pour l'opération d'allumage et ce rayonnement de chaleur doit donc être empêché ou réduit par le chauffage lent du contenu du foyer et de l'entourage du foyer, ce quiexige évidemment une plus grande consommation de combustible d'allumage et demande aussi plus de temps. Pour autant qu'il ne soit pas prévu une amenée suffisante de gaz ou d'nuile, il faut donc toujours tenir en provision une quantité plus grande de gaz ou d'huile pour la mise en oeuvre du procédé. Cela estanti-économique et n'est pas toujours possible à certaines époques.
L'invention concerne un procédé pour l'allumage initial du poussier de charbon, qui ne donne pas lieu aux inconvénients
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précités et qui est complètement indépendant de tous combusti- bles auxiliaires dont l'acquisition est difficile ou coûteuse.
Suivant l'invention, de l'oxygène pur est mélangé, à l'em- bouchure du brûleur ou à proximité de celle-ci, au mélange de charbon pulvérisé et d'air qui est insufflédans le foyer par les brûleurs à charbon pulvérisé, tandis qu'en même temps la quantité d'air servant à l'entraînement du charbon pulvérisé, c'est-à-dire d'air primaire ou air porteur, est avantageusement réduite à la quantité juste suffisante pour produire encore l'entraînement du charbon pulvérisé.
De cette façon, il est formé un mélange fortement concentréde charbon pulvérisé. et d'oxygène, qui s'allume rapidement et sûrement, et sans l'aide d'un combus- tible auxiliaire, dès qu'il entre en contact avec une mèche en iition. Ce nouveau procédé est basé sur les considérations ci- après .
Dans les brûleurs normaux à charbon pulvérisé, l'allumage initial du charbon pulvérisé n'est pas possible, parce que l'air nécessaire à la combustion est non seulement trop froid, mais contient également trop de balla,st (79% d'azote), dont le chauf- fage jusqu'à une température propice à l'allumage du combustible exige une trop forte consommation de chaleur. Pour recevoir suffisamment d'oxygène, la particule de charbon pulvérisé qui est allumée par la mèche, entra en contact avec trop de ballast, lequel lui enlève la chaleur développée et finit ainsi par l'éteindre.
Dans le procédé suivant l'invention, l'oxygène addi- tionnel compense l'action nuisible du ballast et, dans sa forme d'exécution préférée, c'est-à-dire lorsque l'air porteur est limité à la quantité nécessaire à l'entraînement du charbon pulvérisé, la majeure partie du ballast formé par l'azote est éliminée, de sorte que la particule de charbon pulvérisé allumée par la mèche trouve une quantité d'oxygène amplement suffisante pour sa cornbusti on, laquelle s'opère donc rapidement et complè- tement .
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Pour réaliser la mise en oeuvre de ce procédé, on a monté, dens les brûleurs, des tuyères par lesquelles l'oxygène devant être ajouté au mélange est introduit, à l'éta.t finement divisé, dans l'arrivée du courant de charbon pulvérisé et d'air. Le chauffage initial de la chaudière à vapeur ou analogue est avan- tageusement effectué en opérant d'abord avec le moins d'air porteur possible et beaucoup d'oxygène et en diminuant alors progressivement 1'amenée d'oxygène, tout en augmentant l'amenée d'air, pour passer ensuite à la marche normale.
Au lieu d'introduire l'oxygène dans les brûleurs à charbon pulvérisé et de le mélanger au charbon pulvérisé porté par une faible quantité d'air, on peut prévoir des brûleurs auxiliaires spéciaux qui sont actionnés conformément au procédé suivant l'invention et restent en service jusqu'à, ce que les conditions requises pour l'allumage du mélange de charbon pulvérisé et d'air sortant des brûleurs principaux soient réalisées, comme dans le cas du chauffage initial au moyen de brûleurs auxiliaires à gaz ou à huile.
Pour éviter que la tuyère divisant l'oxygène ne se consume dans le cas où elle serait portée à incandescence, cette tuyère et, si nécessaire, aussi une partie de la canalisation d'oxygène, peuvent être établies en une matière non combustible, par exemple céramique.
Les brûleurs servant ;;;, l'exécution du procédé suivant l'in- vention sont avantageusement pourvus, à leur embouchure, d'une gaine de matière accumulant la chaleur, par exemple de matière réfractaire. Ce bac du brûleur est très rapidement chauffé et porté à incandescence par la mélange en combustion de charbon pulvérisé et d'oxygène. Dès lors, on peut couper l'arrivée de l'oxygène, puisque l'allumage du charbon pulvérisé se fait alors par la, chaleur rayonnante et le contact avec l'embouchure.
Dans
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ce cas, il n'est pas nécessaire d'amener de l'oxygène pendant toute la période d'allumage, car il suffit d'amener l'oxygène jusqu'à ce que l'embouchure en matière réfractaire soit portée à incandescence. Etant donné que cette embouchure ne comporte qu'une faible masse devant être chauffée, le chauffage initial s'effectue très rapidement, ce qui donne lieu à une économie supplémentaire d'oxygène.
L'embouchure peut former aussi bien une partie du brûleur qu'une partie de la chambre de combustion, c'est-à-dire de la paroi du foyer. Son ouverture ne peut toutefois pas être trop grande, afin que, d'une part, la masse réfractaire soit chauffée rapidement par le courant sortant de charbon pulvérisé et d'oxy- gène et que, d'autre part, lemélange de charbon pulvérisé et d'air sortant de l'embouchure, après le chauffage de celle-ci, soit facilement allumé-,
Il est particulièrement avantageux de prévoir, pour l'allumage initial, des brûleurs auxiliaires qui possèdent une paroi en matière réfractaire accumulant la chaleur et qui sont actionnés de telle façon que d'abord le charbon pulvérisé, avec seulement .la quantité d'air suffisante pour 1'entraînement de celui-ci,
soit introduit ensemble avec l'oxygène, et qu'ensuite il soit introduit encore de l'air secondaire et finalement, si on le désire, de l'air tertiaire à proximité de l'embouchure du brûleur.
La paroi en matière réfractaire peut alors former une chambre qui se rétrécit vers l'embouchure pour de. nouveau s'élargir ensuite. On conserve ainsi l'avantage d'un allumage facile et rapide avec une consommation d'oxygène aussi faible que possible, mais on obtient, en outre, l'avantage que la flamme sortant du brûleur auxiliaire pénètre loin dans le foyer et assure également ici l'allumage iranédiat du mélange de charbon pulvérisé et d'air, de composition normale, sortant des brûleurs principaux.
Les brûleurs principaux peuvent donc déjà être mis en service peu de
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temps aprèsla mise en marche des brûleurs auxiliaires, tandis que l'admission d'oxygène dans les brûleurs auxiliaires peut égale- ment être coupée après peu de temps, puisque la paroi en matière réfractaire se chauffe rapidement en accumulant de la chaleur, de sorte que la température reste suffisamment élevée pour permettre l'allumage, même sans addition d'oxygène.
Le dessin annexé montre un mode de réalisation d'un tel brûleur auxiliaire.
L'axe longitudinal du brûleur auxiliaire est, de la manière connue en soi, incliné de façon à couper le plan des brûleurs principaux avec lesquels il doit coopérer. La paroi a du brûleur auxiliaire est établie en matière réfractaire et présenta une
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épaisseur suif izante pour 11ermettre une acctuiiulatiori de chaleur.
Par le tuyau b est introduit du charbon pulvérisé et seulement une quantité d'air primaire qui suffit pour l'entraînement du charbon pulvérisé, tandis que la faible quantité requise d'oxygène entre par le tuyau étroit f. De l'air secondaire est introduit, par des tubulures o, dans la chambre formée par la paroi a. en matière réfractaire, laquelle chambre est d'abord cylindrique et va ensuite en se rétrécissant, tandis que de l'air tertiaire est amené, par des tubulures d, autour de la dite chambre, qui s'élargit de nouveau quelque peu près de l'embouchure. Lors de son allumage, le mélange facilement inflammable d'oxygène et de charbon pulvérisé, auquel est ajouté seulement peu d'air, déve- loppe de la chaleur, qui est accumulée en grande partie dans la paroi a.
L'admission d'air secondaire à distance suffisante du tuyau 1 n'empêche pas l'allumage, mais favorise la combustion de après l'allumage, de sorte que/cette manière l'accumulation de chaleur est également encore augmentée. Auz gaz chauds de combustion, à leur sortie du brûleur auxiliaire, on ajoute fina- lement encore de l'air tertiaire, formant air d'enrobage, qui est amené par la chambre périphérique conique 6, ce qui rend la
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combustion plus complète et favorise encore la production d'une flamme longue, pénétrant profondément dans le foyer.
Le fonctionnement s'opère avantageusement comme suit.
Par l'addition d'oxygène et le réglage approprié de l'admission d'air, il faut produire la combustion du charbon pulvérisé autant que possible à l'intérieur du brûleur auxiliaire, afin que la paroi accumulant la chaleur devienne très rapidement incandescente.
Lorsque ce résultat est obtenu, on interrompt l'amenée d'oxygène, puisque le charbon pulvérisé s'allume alors automatiquement dans son mélange avec l'air. Par le réglage approprié de l'air secon daire et de l'air tertiaire, on conduit ensuite l'opération de combustion de telle façon que, dans les brûleurs auxiliaires, on développe seulement la chaleur suffisante pour réaliser l'état d'incandescence, mais que la flamme principale soit déplacée hors du brûleur auxiliaire et atteigne une longueur suffisante, de manière à remplir la fonction réelle assignée au brûleur auxiliai- re, qui consiste à allumer le mélange de charbon pulvérisé et d'air qui sort des brûleurs principaux.
On opère donc, en réalité, de telle manière qu'en plus de l'amenée d'oxygène, l'amenée et le dosage de l'air comme air porteur, air secondaire et air tertiaire, s'effectuent de telle façon que seule la cha- leur suffisante pour produire et maintenir l'état d'incandescence soit développée à l'intérieur du brûleur auxiliaire, mais que la flamme principale opérant l'allumage soit déplacée hors du brûleur auxiliaire.
REVENDICATIONS.
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