<Desc/Clms Page number 1>
"Perfectionnements aux fours"
La présente invention est relative à la'combustion, notamment à celle des combustibles difficilement inflamma- tales, teis que les charbons à faible teneur en matières volatiles .
Lorsqu'on brûle des combustibles à faible teneur en matières volatiles envoyés dans un four en suspension. dans un courant d'air, il est courant d'augmenter le rap- port du combustible à l'air de manière à. obtenir un mé- lange relativement riche. On procède ainsi parçe qu'on & constaté que'la vitesse de propagation de la flamme est plus raible pour les combustibles à faible teneur que pour les combustibles à forte téneur en matières @ vola-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
Giles, ei qu'une réduction sensible du débit d'air véhiculant le combus Mbie a faible teneur en volatiles accélère .La vitesse da eomDustion du combustible.
La réduction de la quantité d'air servaut de véhicule raien- tit l'arrivée du combustible) dans le fo,ur, compensant ainsi la àiiziùaûian de .La V15<esse de combust ian- De plus, le courant d'air ae support doit être chauffé par .La, on.<buszlan J.u combustible jusqu'à la températur3 d'in- riammation de ce dernier et le plus faible volume d'air exige >oix4 ae temps pour s'éf;\l1autrer , ce qui compense encore .Le r.eu.t.ssa.ueuz ae .La vitesse de 0QmbustibJ1. on a constaté en outre pouvoir B..îlé1.ial'er euCRre .La vitesse de eombustmn en ..reshauriant 1' ir S13rvaLt de vétiioulet Mdcis lli$JJl8 l'emploi des artil'ices ci-dessus n'est plus aisz'aisant lorsqu '..on brûle certains anthracites à faible teneur en matières volatiles pe'roe qu'ii faut réduire ia quantité d'air primaire jusqu'à une valeur voisine Qu ;
aîinà inl'érieure à celle nécessaire pour .roaotio.::mei:1t:nt satisfaisant du broyeur a combustible, ne sorte que l'air balayant le broyeur ne suffit plus a eu1ïraî- ner le combustible broyé de .c a.can. satis;r"e.Í3an;e.
D'.ucxa par'; la quiniité d''air primaire nécessaire pour éjecter àiz".ei ùe=1=env les combustibles à faible teneur en icet7.t:rS VÇ1'Ii;leâ l1or-::; des broyeurs peU1J être trop grande pour assurer une i±l.L'.l8.!.JJ.illatl.OJJ. satis'.faiSiAnte du combustible. L'un des procèdes utilises lorsqu'on 81ÜpLOiè un ',4blG d'air supérieur a celui qui a^sUrrcilL une ï.il.Ïlaiil:lù.ï,3Qi1 Sôa7.I'è:7.Sàixt consiste z séparer .Le Bié-mng'A a 'c'cm.përacur'e .ambiante eoitre le sroyeur et Le t7rtil Ur en deux parties , dont l'une est relativement é;u- V"L'e ..1t l'autre 2els,:,.i.iJeDli:mt riche en c'onbustible.
Lu p8r't le ri en'' est envoyée au brûleur et au fajur, bandis que
EMI2.2
ia parim pauvre est envoyée-vers une buse séparée qui
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
la dirige dans le four pour se mélanger avec le combusrible riche dalas une zone dans laquelle le combustible est déjà sonvenablement enflammé. La réalisation de cette sépara- tion exige un appareillage sépara ceur spëciai entre le broyeur et le brûleur ou des moyens de séparation dans le brûieur .mm (" .
La présente invention se propose de surmonter les inconvénients ci-dessus au moyen de dispositif: s perfestioti-
EMI3.2
nés et d'un procède nouveau pour la combustion des carc'busti- blas a faible teneur en matières volatiles.
Sur les dessins annexas :
EMI3.3
La rig. 1 est une coupe vrt.c,l.e du four d'un gEi3aê- rateur de vapeur, équipé suivant 1'invention,
La rig. 2 est une poupe-élévation fragmentaire plus
EMI3.4
grande échelle d'un brûleur de la, tir. 1 et d'une buse olliiiiaquioa d'air auxiliaire associée ; La rig. 6 est une Vue en bout d'un fragment o ibur, Suivant la ligne 6-1 de lu i ig. bzz montrait des buses d'air auxiiiaires ;
La rig. 41: est une goupe fragmentaire . plus. grande échelle moiltr4Ut une Variante dans laquelle les buses auxiliaires dl in'j,ec'G ia:!]. d'air au lieu d'être prévues dans la marne proi que les brûleurs, sent disposées darus une paroi voisine
La fig. 5 est un schéma montrant la relation existant entre la courant de combustible et les courants d'air auxi- liaire dans la variante de la fig. 4;
EMI3.5
La fig' 6 est une vue semblable à la fig. U montrant l'utilisation d'un Qonoenirateur en conjonction avec les buses à combustible et a air auxiliaire. es fig. 7 et 8 enfin sont des oouges fragmsnta.ires faites suivent les lignes portant les repères oQctes9àndants
EMI3.6
de 1 z ig. 6.
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
....8. fig. 1 montre un four zip raisant partie d'un aé- nrateur a Vapeur 0aillnwlt des tubes .Latéraux i< garnissant -Les quatre parois du four, un Caiseauu tub'ulai- rua ae vaporisation L3, un économiseur' L4 et un ::îUrc±l8.ur'- feur Lba Le oambustiole Pulvérisé est; intraauic o-ans le rouir a travers une voûte décalée au moyen de bruieurs J-7. Jn prévoie en gênerai plusieurs de ces 0 rüieurs en <lJ..igü5:llient.
Le combustible A descend 'tout an brÙLà1t dis -Le i'our et, lorsque Le mélange de oonitustible ac. de gaz s'approchs du rond, il dëcrit un U en 18 et DDnte dans ie i'our pour Passer ensuite a travers les tubes- écran L9, -Le sur chauffeur ib, -Le faisceau de convection 10 az j-'ëconomiseur l4 pour s'évacuer à La clleminée ?0. près des brûleurs 17 et décalées par rapport t, 0--UX- Ci , se GrUUVènG QÓS auses 2.L, uiivoytkci-u des jets ,iluir B vers Le bas dans la voûte 16, sensiblement paroj-lëlement -La ,Üra OG lou au COUi'aU nu / .f8\ r es brmeurs.
Les ouses el son-c branchéas a un conduit d'air r;:,t;;\ d'où elles reçoivent âe l'air sous pression..l.6S cru- leurs 19 peuvent oompQ.rcer les conduits d'air usuels 4 eLl1;Qul"8.ilt les buses d'injeozAo8i d'air primaire ot 0." coui- Cuscible 4, ces conduits d'air 5ecqncLaires peuvanc tr8 a.1.J.TIleLltès en air par le conduit '2 au moyen d'un branche- ment 5 a ais cre , Dans la paroi mnzériuure 6 du lo ur 10, peuvent être prévus àûs conduits SUPPJ.8illt:Hltë. ires ;7 pour rourrlir de l'air supplémentaire de combustion oeu moment ou le couranz ae combustible A descend devanz jS , travers .La. paroi arrière ee du four lu psssem aes auses S9 injectant ellas aussi de l'air dans le tour et 8.1.Ímen- tees direesemenb b gur le conduit 50.
Oil u. uonstaté suivant 1' iiiVàà%ion qu'en écartant les 'buses d'injection d 1 ai;cGl d'une distance appréciable des buses de brûleurs S4, de sorte que les jets voisins
<Desc/Clms Page number 5>
d'ir P et de .combustible A soient écartés,d'une distance de 60 om, environ par exemple , et en injectant le cou- rant d'air B provenant des buses 21 a une vitesse sensi- blement plus grande que le Courant de combustible A issu des buses 24, il se produit un effet d'entraînement qui provoque l'écoulement des gaz C immédiatement en dessous de la voûte 16 à travers laquelle sont injectés les jets de combustible A Vers lesdits jets d'air B et entre les jets de combustible:;: voisins A.
Cet entraînement est suffisant pour provoquer un écoulement ascendant des gaz entre les courants de combustible A et la paroi antérieure 26.Comme l'indiquent les flèches de la fig. 1, cet êcon- lement ascendant C comprend du charbon en combustion enlesê aux couches externes des courants de combustible A et peut comprendre une partie de l'air issu des conduit: s d'air supérieurs 27 près de la paroi antérieure . Ce char- bon en combustion et ce gaz C prélevés au courant du com- bustible sont non seulement extrêmement chauds mais l'air qui les avoisine devient lui aussi extrêmement chaud 'suite de réchauffement dans le four et par suite de la partqu'il prend à la combustion.
Ainsi, lorsque le melange des deux courants passe entre les jets de combus- tible voisins A sous la voûte 16, il ajoute une quantité, de chaleur appréciable aux jets de combustible injecté A, accélérant ainsi 1a vitesse d'inflammation du combustible.
On a constate suivant l'invention que lorsquion brûle des combustibles a faible teneur en matières volatiles talles que les charbons anthracitiques, il est difficile ne maintenir la combustion a une certaine distance du brû- leur, même avecun faible débit d'air primaire, si l'on n'envoie pas d'air a travers les buses d'injection d'air 21.
Lorsqu'on injecte de l'air par les buses 21 à une Vitesse relativement haute et lorsqu'on engendre des cou-
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
rants croisas de Po en combustion entra -Les jets issus des bases de brûleurs de combustible r.14:, i' in.z'.i.axüzaciou se produit coût près des buses de combus- tible Q4 e 3.L devient ,70SSâ}3.a.C.' d'u&Reú1ïr S x3Si01 ¯:1C.'G -i.3 dVbl4 dl--Ir pïllT'x:li ea Grâce a y'Ltt113.5'tlOil nés jets 6'. grande vitesse B inj.sotës= par les ouses a "LU 1, il est possible 6.'augi1lt:HJ.t' .Le débit d'air prim.:tire p6,nétr&.ut dans le four avec le co:raustüle , jusqu'a la quantité qu'il raut pour éjecter d'une faqon satisi aisa.nc# le char- bon pàLvéTisé hors du broyeur.
De cette maniéri, on peuz -3iivoycr 3 combustible du broyeur au brûleur, et il deyieni inutile àe recourir a des moyens sépar :Eurs dtlns Le conduit entre le broyeur et les or-;:- leurs ou dans Les brûleurs eux-ulmes pour réduire se deoit d'air primaire afin d'enrichir Le mé.Lange comous- tible issu des brûleurs , '.1is d'injecter -Le mélange de Cl:13.rbo. et d 1 au' ainsi sépare en d'autres points dans 1e rcaur. A titre d'exemple, on -utilise suivant J.fÜlv6ntloll pour Le courant d'air issu'aes buses .L, une 'Vitesse Ii 1 erlV:lrOD. 4:5 a 60 ;n,ères piar seconde, 'taudis que .La vites- se du iamD.ù,stibLe et de L'air primaira injecté par les buses dtinjectlon 34 est d'environ ltj9â mètres seconde.
Il est évident que Les jets ali3,ir A à grande vites- se peu 1T6lie être produits au moyen de jets ae S7tàpeùr diSfO- sês dan'j ios DUSBS a <.;i1" pour communiquer à .L '1;i.ir ia vitesse requise , On pourrait tiussi utiliser des jets de vapeur s,3uLs pour assurer L'6ouLemen des gaz d$Lu.t les jetd de sonbussible injectes.
Las ouses .39 traversant la paroi rrlëre as du four ïu.j4te.z des jets d'air a vitesse relacivesient Haute dont J.1erlBG est de peuser une turbuj-enss dans ioe courant as- cendant de sambustible et de gaz et d'augmenter ainsi la
EMI6.2
vitesse a l,quea,le ïm brûlent les particuj-es du combustible
<Desc/Clms Page number 7>
restantes.
Ces jets ont aussi pour effet de mélanger encore davantage les courants descendants d'air et de combustible issus des buses 21 et 24 tout en maintenant leur trajectoi- re voisine de la paroi antérieure et servent ainsi a faci- liter le contrôle de la profondeur atteinte dans le four par .La basede la flamme en U. on peut utiliser d'autres moyens pour produire le courant croisé de gaz chaud devant les courants de combustibles. Par exemple, comme Le montre la fig. 4 on peut disposer la buse auxiliaire 21' dans .La paroi avant juste sous la voûte 16 de manière a diriger un jet de fluide a. angle droit par rapport aux jets de combustible A, et entre peux-ci comme le montre la fig. 6.
Pour certains combustibles, le debit d'air chaud traversant le broyeur pour réaliser le séchage nécessaire peut être de volume trop grand pour pouvoir être utilisé comme air primaire véhiculant le combustible dans les brûleurs tout. en assu- rant le fonctionnement optimum au brûleur et un allumage stable. Dans ces conditions, 'il peut être avantageux d'in- tercaler un goneentrateur dans le circuit du combustible entre le broyeur et le brûleur* Un concentrateur de ce genre est représenté sur la fig. 6, a titre d'exemple, Se- lon cette figure le conduit Se-envoie le mélange de com- bustible et d'air du broyeur (non représenté) a travers le concentrateur 3b vers le brûleur 17.
Le mélange de combustible et d'air provenant du broyeur est envoyé dans .Le concentrateur 35 tangentiellement et une partie de l'air dans laquelle se concentre la plus grosse partie du combustible passe de 1a sortie 36 au brûleur 17 par le conduit 37. Le reste de l'air, presque exempt de combusti- bls, passe de l'évent 38 par le conduit 59 vers une ou plusieurs buses 40 disposées tout près desbuses à air auxiliaire 21.
Les buses leurs 40 peuvent être disposées entre ou autour des buses 21, comme le montrent
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
les j.5s. 'T et 8 respectivement, mqmme les autres dispusi- tions, j-as buses 21 envoîeit des jets de fluide a faute vitesse qui entraînent le mélange pauvre de combustible et d'ir pénétrant dans le rour a travers -La vu -Les buses
EMI8.2
4'J -et provoquent le courant croisé de gaz en ocùlbuslion shhud devant les courants de CQntJustib1.es issus de -La ou3e 'a, l3iaxi entanàup on peut intercaler dans les conduits des registres de réglage.
EMI8.3
Par -Le moyen des jets d 'tt,ir a haute vitesse B issus pras des courants de encaaus'cible A, on p<=ub selon ,L1i#roo.- tion 9üvoquer des ccuranzs c.zuds 4 de o*tOE et de cuaroon en ùuuibustMn s'écou1.alH devant Los jets de oombustiOle issus des cru-Leurs, de manière a ce que i'ini'J-afumation. se produise sansidiemeat à la buse du brûleur, utilisant ainsi avec un meilleur rendement le volume intérieur da four.
Grâce aux jets d'air à haute Vitesse D injectés à travers la paroi arrière vers la paroi avant, on peut assurer une plus forte turbulence, et par suite une
EMI8.4
combustion prus rapide, et oa peut ainsi ooncrôxr la; tra- jectoire du mélange de combustible et de gaz a travers le
EMI8.5
frour, C3S deux résultats contribuant a une meilleure utili- s ation du vOlUN-s du rour Una buse de brûleur de l'orme prén1rée est constituée par un dispositif dans lequel le courant d'air primaire
EMI8.6
et de combustible aorz avec une Ewrtminoe turbulent dans ses cou un es externes .
L'avantage de ceci est que le oon- bus'cible turbulent des couchas externes du jet du l.Io-,lOusti- bie , du CÔt8 le Plus proche de la paroi avant 26, se méiang-e plus aiS6lJlan"G avec l'air entràO.t par les conduits w9 a travers la p;(roi avant' ZS, et brûle plus rapidement, pour fournir les calories nécessaires a enflammer .Le eoimbus - tible injecté comme on l'a vu plus haut. Dans le mode de
EMI8.7
rea.iism.ioa. représente, pet ce turbulence en surface
<Desc/Clms Page number 9>
est réalisée en introduisant dans la buse des brûleurs un resserrement 31, dêlimitant un orifice 32 a bords vifs qui, de préférence , fait tout 1e tour de la paroi intê- rieure de la buse 24.
De préférence, les côtés 33 du fond de La buse 24 au delà de l'orifice 32, par rapport à 1a direction d'écoulement du combustible sont évases pomme représenter
On a décrit et représente un mode de réalisation préféré de l'invention dans le oas d'un brûleur de type vertical mais i doit être entendu que L'invention peut s'appliquer aux brûleurs horizontaux au autres sans que :L'on sorte pour cela du cadre de l'invention.
Revendications.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.