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"Procédé pour l'utilisation rationnelle des combustibles cendreux et ou très maigres".
D'une façon générale, l'utilisation aes combustibles cen- dreux se heurte à de nombreuses difficultés. Ces difficultés sont surtout graves lorsqu'il s'agit de remplacer les charbons de composition normale ayant 8 à 12% de cendres, par des char- bons cendreux tels que schlamms, mixtes, déclassés etc.ayant jusqu'à 60% de cendres, dans des installations existantes, pour vues de foyers ordinaires, non prévus pour les combustibles inférieurs.
Les principales difficultés sont les suivantes : 1 ) les difficultés d'allumage.
2 ) la nécessité de procéder à des décrassages trop fréquents.
3 ) la diminution du rendement thermique due à l'augmentation des pertes par les résidus solides de combustion, l'encrasse- ment des surfaces de chauffe par les cendres et suies volantes,
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la diminution de l'alluré de vaporisation et l'augmentation relative des pertes par rayonnement et convexion qui en ré- sulte.
4 ) L'impossibilité de dépasser un taux de combustion relative- ment modéré par mètre carré de grille, à cause de la sujétion des décrassages fréquents ou entraînements trop importants dans le cas des combustibles trop maigres, c'est-à-dire ayant moins de 10% de matières volatiles.
5 ) La chute de la vaporisation due à ce qu'un certain poids maximum de combustible, fonction de la surface de grille, peut être brûlé par heure, ce combustible ayant un pouvoir calori- fique relativement faible, à cause de sa forte teneur en cen- dres et brûlant avec un mauvais rendement thermique.
C'est la diminution de la vaporisation qui constitue l'inconvénient le plus grave dans les cas où. l'utilisation de combustibles cendreux est obligatoire pour l'une ou l'autre raison. Pour atténuer cette diminution de vaporisation, la solution générale consiste en une augmentation de la surface de grille, et une amélioration du rendement thermique par l'uti- lisation des grilles spéciales, ramonage énergique des surfaces de chauffe, l'installation des récupérateurs-économiseurs ré- chauffeurs d'eau et réchauffeurs d'air.
Cependant, l'augmentation de la surface de grille n'est généralement pas réalisable dans le cas des foyers chargés à la main. En effet, d'une part la profondeur de la grille est limitée par la possibilité de chargement et décrassage manuels à 2,10 mètres environ, d'autre part, la largeur est souvent conditionnée par les caractéristiques de construction de la chaudière.
L'amélioration du ramonage ne peut à elle seule ré- soudre le problème de conservation de la vaporisation atteinte avec les bons charbons, en passant aux charbons cendreux.
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Enfin, siles récupérateurs tels que économiseurs et réchauf- fairs, permettent d'améliorer le rendement thermique et par conséquent, d'augmenter la vaporisation, leur installation né- cessite des frais considérables, et est d'autant moins efficace que l'allure de vaporisation étant raible, la température des fumées quittant la chaudière l'est également, et les possibi- lités de récupération, par là, restreintes.
La présente invention a pour but de remédier à cette situation, et de permettre l'utilisation des combustibles cen- dreux ou très maigres, dans de bonnes conditions, tout en assu- rant une vaporisation normale et ne nécessitant qu'un matériel relativement peu coûteux. Elle est surtout intéressante dans le cas d'installations existantes prévues pour l'utilisation des combustibles peu cendreux, où l'on veut passer à l'utilisation des combustibles Très cendreux et ou très maigres, tout en con- servant la même vaporisation que précédemment.
Le principe de l'invention consiste dans l'adjonction à la ou les chaudières, d'un réchauffeur d'air, à foyer indé- pendant, réchauffant à haute température l'air comburant né- cessaire pour la combustion dans les foyers des chaudières et éventuellement, pour le foyer du réchauffeur d'air également.
Les avantages de ce procédé sont entre autres, les suivants : le) Les avantages généraux résultant de l'utilisation de l'air chaud et notamment :
Augmentation de la température de combustion, amélio- rant l'allumage et la teneur en acide carbonique des fumées.
Amélioration de la combustion et diminution des pertes par les imbrûlés dans les résidus solides de combustion.
Amélioration de la combustion des combustibles très maigres, pauvres en matières volatiles. augmentation de la part de chaleur transmise par
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@ rayonnement, grâce à l'augmentation de la température de com- bustion. L'augmentation de la part du rayonnement dans la transmission de la chaleur a pour conséquence l'augmentation de la vaporisation due à la surface de chauffe directe, ou celle soumise au rayonnement de la grille. En outre, la part relative de la transmission de la chaleur par convection sur les surfaces de chauffe indirecte diminuant dans l'ensemble, l'encrassement des surfaces de chauffe par les cendres volantes a moins d'influence sur le rendement Thermique.
2 ) La chaleur résultant de la combustion sur la grille du foyer du réchauffeur a'air étant véhiculée, au rendement du réchauff- air'près, vers les foyers des chaudières, le procédé revient en somme à une augmentation indirecte de la surface de grille des foyers des chaudières, et par conséquent, à une augmenta- tion de vaporisation.
En même temps, le poids de combustible brûlé par heure, et par mètre carré dans les foyers ;,es chaudières, reste cons- tant,-fixé à la limite maximum compatible avec une fréquence raisonnable des décrassages.
3 ) La surface de chauffe du réchauffeur d'air à foyer indé- pendant est relativement faible, grâce à la haute température des fumées, produites par un foyer indépendant. par conséquent l'appareil sera moins coûteux qu'un réchauffeur d'air installé comme récupérateur derrière les chaudières. D'autre part, dans ce dernier cas la température des fumées étant relativement basse, l'obtention des hautes températures pour l'air, de l'or- dre de 200 , serait sinon impossible, du moins demanderait des appareils d'une surface de chaufie considérable nécessitant par surcroît l'installation éventuelle d'un tirage aspiré pour compenser les pertes de charges supplémentaires qui en résul- teraient.
4 ) L'installation d'un réchauffeur d'air à foyer indépendant,
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réserve la possibilité d'une augmentation ultérieure supplé- mentaire de la vaporisation, par l'installation d'un économi- seur, réchauffeur d'eau d'alimentation ou de fabrication.
5 ) L'installation d'un réchauffeur d'air à foyer indépendant, peut être effectué dans le voisinage immédiat des façades des chaudières, ce qui permet une simplification et une diminution de la longueur des carneaux d'air chaud, comparativement à un récupérateur-réchauffeur d'air installé derrière les chaudières.
Le dessin représente une réalisation de l'invention à titre d'exemple non limitatif. Le dessin représente une vue en élévation d'un groupe de chaudières à foyers intérieurs 1. Les cendriers des foyers sont rendus étanches et l'air chaud y est amené par des bottes à air 2. L'air chaud est produit par le réohauffeur à foyer indépendant 3. Le ventilateur 4, souffle l'air à travers le réchauffeur 3, et le carneau 5, vers les boîtes à air 2.
Il est bien entendu que ce dernier représente un des moyens de réalisation de l'invention à titre d'exemple non limitatif. Ainsiles chaudières peuvent être d'un autre type que les chaudières à foyers intérieurs, tels que par exemple les chaudières multitubulaires à tubes 6'eau, les conduites d'air chaud peuvent être exécutées en tôles, aussi bien qu'en maçonnerie, calorifugées ou non, en dessous ou au-dessus du sol, les grilles des foyers peuvent être des grilles planes ordinaires ou bien des grilles spéciales, ou enfin des grilles mécaniques, tels que foyer à alimentation par en dessous, par exemple, ou foyer à pelleteurs, à poussoirs etc...
Il est bien entendu également que l'invention ne s'ap- plique pas exclusivement aux combustibles cendreux, mais peut l'être également pour les combustibles Très maigres ou très humides et même pour les combustibles normaux. L'application de l'invention ne nécessite pas l'utilisation du même oombus-
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tible pour les chaudières que pour le réchauffe-air. Ainsile foyer du réchauff-air peut être alimenté par une autre sorte de combustible, soit par exemple du bon charbon, ce qui évite les ôiffioultés du mélange homogène, avec le charbon cendreux pour l'utilisation dans les foyers des chaudières, et en même temps permet l'application du foyer du réchauffeur, d'un foyer automatique ou semi-automatique.
Le foyer du réchauffeur peut être également alimenté par des déchets de toute origine, déchets de bois par exemple, lorsque l'usine où se trouve l'installation en possède.
Les fumées produites dans les foyers du réchauff-air a- près avoir traversé la surface de chauffe de ce dernier, peuvent être évacuées par la cheminée ou au contraire dirigées vers les récupérateurs-réohauffeurs d'eau de fabrication ou 'alimenta- tion de la chaudière.
Ce réchauffeur peut être adapté spécialement au réchauf- feur d'air ou au contraire installé âerrière les chaudières.
Le mélange des fumées sortant du réchauff-air avec celles produites par la, ou les chaudières, peut se faire à l'entrée d'un groupe récupérateur, ou bien encore avant, en un endroit judicieusement choisi du parcours de fumées, le long de la sur- face de chauffe des chaudières.
D'une façon générale cet endroit sera choisi de façon à ce que les températures des deux gaz soient à peu près égales.
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1). Procédé et dispositif pour l'utilisation des com- bustibles cendreux caractérisé par l'adjonction aux chaudières, d'un réchauffeur d'air à foyer indépendant réchauffant l'air comburant pour les foyers des chaudières à haute température.