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Procédé pour la combustion de combustibles solides présentant un point d'inflammation défavorable et une mauvaise combustibilité.
Il est connu que des grilles norizontales modernes fixes ou basculantes ou aes foyers a grille mobile, transportant le lit de combustible à travers le foyer sans l'aviver permettent déjà de brûler économiquement une gamme relativement grande de combus.... tibles solides.
La combustion d'espèces de combustibles aggluit- nants provoque cependant des difficultés avec ces foyers par sui- te de la tendance inhérente a former des agglomérations et ceci provoque un préjudice du rendement du foyer, parce que les agglo- méritions de coke forcées pendant la combustion lente exigeraient une durée de combustion sensiblement plus élevée que celle dont on peut disposer pour des raisons constructives et de rendement En particulier, il y a formation de nids de combustible non con- sumés, lorsque celui-ci possède à coté e sa tendance a l'agglu tination encore une teneur en cendres se situant entre 20 et 50% avec un comportement défavorable de fusion.' Dans ces cas,
la combustion de tels combustibles est réservée a des foyers a
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grille avec élément de ringard, dont l'action attisante peut être dirigée en direction de la fin ou bien du commencement de la gril- le et de cette manière on obtient qu'ait lieu, outre le transport :le la couche de combustible également un remous plus ou moins efficace des éléments de la couche et leur désagrégation sur leur passage au-dessus du fond du foyer.
D'autre parte on sait que le rendement et les qualités de fonctionnement de grilles horizontales ainsi que de grilles mobiles peuvent être améliorés sensiblement par épandage du combustible à alimenter sur le lit de la couche, mais l'amélioration du rende- ment du foyer pouvant être obtenue par l'épandage du combustible en comparaison de l'alimentation du combustible en un flux inin- terrompu est essentiellement fonction du comportement physique des particules entre elles après épandage.
Si par exemple pendant la combustion les formateurs de cendres contenus dans le combustible entrent en fusion, ce qui empêche l'air en certains endroits de traverser le lit, alors on obtiendra à peine un meilleur résultat par épandage du combustible sur un tel lit freiné dans sa combus- tion, du point de vue coefficient et rendement qu'avec un foyer à grille sans dispositif d'épandage, à moins que des dispositifs spéciaux, caractérisant le nouveau procédé décrit ci-dessus ne soient prévus.
En regard de ce qui précède, il ressort du procédé suivant la présente invention quelles conditions constructives et de fonc- tionnement il faut observer pour pouvoir utiliser actuellement avec un bon rendement et un coefficient de combustion satisfaisant également des combustibles solides qui, par suite de leur point d'inflammation défavorable et de leur mauvaise combustibilité n'ont pas pu être utilisés économiquement avec les méthodes de combustion connues jusqu'à présent.
La condition essentielle consiste en ce que le combustible
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soit amené au lit sur la grille de telle manière qu'il n'y ait pas des zones "d'économie de provisions", c'est-à-dire il faut éviter la formation sur le lit de zones assez larges de combustible frais, qui traversent en forme agglomérée des phases de transformation chimique, puisque ces zones mèneraient à la formation d'agglomérés de coke, qui seraient enfermés avant leur combustion complète par des enveloppes de scories pratiquement imperméables a l'air.
Par contre, l'alimentation du combustible doit être avantageusement effectuée d'une manière uniforme, sous épandage, et, si possible, avec une telle économie, que les particules fraicnes de combusti- ble doivent être consumées séparément, c'est-à-dire sans pouvoir former des agglomérations compactes pendant leur séchage et leur combustion lente.
Afin de satisfaire a cette condition Le poids du combustible épnié par unité de temps et par unité de surface ae grille doit être toujours maintenu plus petit que celui correspondant au com- bustible qui peut être allumé et consumé en combustion lente du point de vue des réactions cinétiques.
En tenant compte de la tendance des combustibles désignés à se liquéfier et à s'agglomérer a l'aide des formateurs de scories qu'ils contiennent, les éléments de grille doivent en outre être développés de telle manière qu'ils tiennent en un mouvement cons- tant les parties de couche constituant le lit, de sorte que la tendance d'agglomération existant dans la scorie du combustible ne mené pas a la formation ae zones relativement grandes et cohé- rentes à caractère de coucnes plates.
Dans la réalisation du procéaé de combustion suivant la pré- sente invention les particules de couche sont constituées plutôt par des morceaux embrasés, pratiquement fortement consumés, unique- ment encore en transformation à la surface par exemple de forme cylindrique ou sphérique, partiellement poreux et en mouvement con- tinu l'un par rapport à l'autre, ces morceaux servant de.trans-
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porteur pour les particules de combustible y épaulées en grains séparés et collant avec une petite partie de leur surface a l'ex- térieur de ces morceaux.
Tandis que dans les systèmes de grille à épandage de cons- truction connue, les particules de combustible fraîchement amenées sont déposées en couches successives et de telle manière sur la surface d'une grille sans action attisante que,pratiquement,la couche inférieure est constituée par des cendres froides et la couche supérieure par les charbons amenés en dernier lieu, dans le procédé suivant l'invention au contraire les particules fraîches sont épandées toujours sur et entre des morceaux relativement durs, pratiquement consumés à l'intérieur et présentant un caractere de scories et dont la combustion ne continue plus que sur leur sur- face.
C'est sur celle-ci que se collent les particules fraîches des combustibles, qu'elles suivent le remous des morceaux trans- porteurs et, de tous côtés sous l'action de radiation des corps de scories, les enveloppant et se trouvant en état de rotation constante, elles commencent immédiatement à être distillées et gazéifiées, tandis que leur teneur en cendres se concrétise sur ou entre en fusion avec leur corps transporteur.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple une forme
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a1 exécution du nouveau procédé.
Fig.1 est une coupe longitudinale à travers une installa- tion de foyer.
Fig. 2 en est une vue partielle.
L'air nécessaire à la combustion est amené en plus grande partie par les fentes, à tenir très étroites, de la grille atti- sante (éléments de grille 1, Fig. 1) et il enveloppe toutes les particules du lit de combustible 2, qui sont constituées de la manière décrite ci-dessus par adnésion des particules fraîches à l'extérieur sur la surface de corps de scories, se trouvant déjà
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dans un état avancé de transformation.
Le nouveau procédé de com- bustion, concentré entièrement sur les surfaces extérieures des particules de scories, constituant la couche sur la grille, pour ces raisons s'adapte tres bien et de manière spéciale au procédé de combustion réalisé comme réaction typique de surface, de sorte qu'il est possible, même avec une forte teneur en décnets des combustibles précités de mauvaise qualité, d'obtenir et de main- tenir aussi bien une inflammation rapide que des températures éle- vées de combustion et, par conséquent, on obtient des rendements de combustion spécifiques pratiquement aussi élevés que pour les procédés connus avec des combustibles normaux.
D'une part, le mouvement des éléments de grille 1 a pour des = tination de faire en sorte que les différents corps transporteurs constitués par des scories ne s'accroissent pas au-delà d'une grandeur appropriée pour la réalisation du procédé, c'est-a-dire qu'ils sont transportés toujours en direction du cendrier et, d'autre part, que pendant ce transport, un mouvement continu de rotation soit appliqué aux scories, afin d'offrir des surfaces toujours nouvelles aux particules fraîches de combustible venant y adhérer.
En l'espèce, ces deux exigences peuvent être réalisées au moyer de grilles à gradins horizontales on inclinées, dont les longueurs de course, les naateurs de gradins et les formes des éléments sont adaptées les unes aux autres. En cas de changement du rendement thermique de la grille, on peut procéder de deux manières différentes pour la construction décrite ci-dessus du lit 2. D'une part, il est possible de modifier les limites de la surface de grille en sa longueur suivant une manière connue en soi, mais d'autre part, il est encore possible de maintenir la grandeur de la surface épandée de la grille et de modifier l'e- paisseur d'épandage de l'alimentation par rapport aux variations
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du rendement exigé.
L'alimentation en combustible peut être effectuée avec des dispositifs de telle espèce qu'on obtienne une séparation aussi parfaite que possible des particules de combustible collées en semble par la compression dans la trémie d'alimentation 4-, notam- ment au moyen de dispositifs mécaniques, mais également par l'ef- fet de soufflage d'aire ou de vapeur classés par exemple a travers une tuyère 3 comme représenté en Fig. 1. Des différences' minimes dans l'épaisseur locale d'épandage sont neutralisées éventuelle- ment par les éléments ae ringard 1 de la grille.
La séparation par soufflage du combustible comprimé est obte- nue d'une manière surtout avantageuse au moyen d'une fente étroit te de tuyere 5 (Fig. 2) traversant toute la largeur du front de la grille; dans ce cas, l'effet de soufflage du flux d'air ou de vapeur s'échappant de la- fente de tuyère 5 Peu' être utilisé après son travail de séparation et de répartition, si la distance 6 du lit de combustion 2 est convenable.
a la formation d'un tourbil- Ion de flammes 7 servant de "voûte dynamique d'inflammention", stationnaire, courbé en direction du commencement de grille et exerçant une forte radiation sur la couche., et ae cette manière il est possible, de préférence pour des combustibles pauvres en calo- ries, d'obtenir une stabilisation additionnelle de l'inflammation dans les limites immédiates du commencement de la grille.
La conduite du feu suivant le procédé se rapprocne du fonc- tionnement des foyers à pou&siere de charbon; elle évite en prin- cipe toute accumulation élevée de calories dans le foyer. Si l'alimentation en combustible est interrompue, le feu s'éteint très rapidement, tandis que dans les procédés utilisés jusqu'à présent, avec alimentation par couches de combustibles sur la surface de grille) le rendement au feu est maintenu pendant un certain temps encore en raison de la quantité de charbon présente
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sur la grille et ceci surtout pour des combustibles a mauvaise inflammation.
Le nouveau procédé de chauffage permet, malgré l'utilisation de combustibles d'une combustion difficile, d'adapter automatique - ment le rendement du foyer, même pour de grands foyers avec exi- gences tres variables de vapeur sans danger d'un surchargeaient Par suite des réserves réduites de calories sur le lit du foyer, toute possibilité de dégâts aux chaudières modernes à haute près sion avec volume réduit d'eau est exclue, même en cas de panne éventuelle du dispositif d'alimentation ae la cnaudiere.
Revendications.
1. Procédé pour la combustion de combustibles solides pré- sentant un point d'inflammation défavorable et une mauvaise com- bustibilité, caractérisé en ce que les combustibles en forme finement répartie sont épandés de telle manière sur les grilles avec effet attisant que leur épaisseur d'épandage reste inférieure a ce qui peut être enflammé et distillé du point de vue réaction cinétique par unité de temps et de surface de grille.