BE506929A - - Google Patents

Description

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  FOYER .A PUITS POUR   GENERATEURS     :DE   VAPEUR. 



   L'invention concerne un foyer pour combustible solide dans une cuve de combustion parcourue horizontalement par l'air comburant et limitée en tout ou en partie par des parois refroidies ou à écran   d'eau*.   Dans de tels foyers on rencontre des difficultés du fait que lorsqu'on emploie un charbon aggluti- nant ou collant, le combustible reste suspendu dans la cuve avec interruption de la descente progressive du charbon. 



   Pour éliminer ces difficultés, et conformément à l'invention, ;Le combustible frais est exposé au rayonnement du foyer avant son entrée dans le puits de combustion. 



   A ce propos on part de la constatation que le charbon collant perd sa caractéristique indésirable lorsqu'il est brusquement soumis à une tempé- rature élevée et immédiatement   enflammé.   



   Il en résulte une distillation des constituants peu volatils qui, à une température moins élevée se dégagent sous la forme de matière goudronneu- se et donne lieu à l'agglutination du charbon. Cependant, l'invention offre des avantagea non-seulement dans le cas de combustibles collants, mais   aussi   dans le cas de combustibles dont le volume augmente sous l'effet de la chaleur,. augmentation à laquelle un puits limité de toutes parts n'offre par une place suffisante. Il en résulte une forte pression dans le puits qui peut provoquer,- ou qui favorisé tout au moins, l'accrochage du combustible, Cette difficulté est également éliminée lorsqu'on réchauffe fortement le combustible avant spn   entrée   dans le puits de combustion. 



   A ce propos , il importe que les tubes de refroidissement de la paroi arrière du puits de combustion ne   traversent,   pas le foyer, ce qui au- rait pour effet de gêner considérablement   l'action   du rayonnement du foyer sur le combustible frais. Il est à recommander de couder ces tubes au niveau de l'embouchure supérieure du puits ou-de   les faire   déboucher dans un ou plusieurs collecteurs dont on soutirera le mélange eau-vapeur à l'aide d'un petit nombre 

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 de tubes qui peuvent également traverser le foyer sans inconvénient. 



   La distillation et la cokéfaction du combustible sur l'avant-gril- le se trouvent notablement accélérées lorsqu'on prévoit sous l'avant-grille un espace en communication avec le puits de combustion, de sorte que les gaz chauds venant de celui-ci peuvent traverser l'avant-grilleo Dans le cas de certains combustibles déterminés, il peut .être avantageux de n'adjoindre   à   la soute à combustible qu'un seul couloir à charbon fermé, afin d'éviter que la zone de combustion ne se rapproche trop de l'entrée de charbon et qu'il ne se produise de feu de trémie. Il est utile de donner à l'ouverture de commu- nication entre le puits et la chambre sous-grille les plus grandes dimensions possible, de sorte que la colonne de combustible puisse être ringardée, le cas échéant, en partant de cette chambre ou à travers celle-ci. 



     @     @   Il est en outre .avantageux de munir l'avant-grille même de dispo- sitifs de ringardage, afin de remuer le lit de combustible. De tels disposi- tifs,   placés,.au   point de transition entre l'avant grille et le puits de combus- tion sont particulièrement efficaces vu que, d'après l'expérience, c'est là que le combustible a la plus forte tendance à l'accrochageo Le ringardage du lit de combustible sur l'avant-grille peut être assuré à 1-laide de tiges ame- nées à pénétrer dans le lit de combustible par une action manuelle ou mécani- que.

   Dans ce dernier cas,on n'éprouve aucune difficulté à régler l'interval- le de temps entre les interventions de tiges successives en fonction de l'al- lure et des caractéristiques du combustibleo Il est utile que les tiges ou ringards soient protégés, dans la position de repos, par les éléments de refroidissement ou d'écran d'eau, de la grille. 



   Le puits de combustion peut être avantageusement construit de fa- çon que les parois avant et arrière soient constituées par des écrans tubulai- res superposés et inclinés vers l'intérieur, les écrans des deux parois étant décalés en   hauteur ,l'un . par   rapport à   l'autre...-   ventïonà Les figures 1 à 8 montrent quelques exemples du foyer selon l'in- vention. 



   La figure 1 montre un générateur de vapeur à circulation naturel- le et à foyer à puits. Le puits de combustion 1 est refroidi de toutes parts, 
Les écrans tubulaires avant 2 et arrière 3 sont orientés verticalement dans la.zone du,puits de combustion 1 et ils sont garnis d'auvents inclinés oblique- ment vers l'intérieur et destinés à empêcher le combustible de tomber entre les   tubes.   L'air comburant traverse le puits de combustion dans un sens appro- ximativement horizontal.   Il quitte   la chambre à air 4 à travers-l'écran tubu- .laire avant 2 pour pénétrer dans la colonne de combustible, tandis que les gaz de la combustion s'échappent par l'écran tubulaire arrière 3.

   Les tubes de l'écran avant 2 sont coudés dans leur partie supérieure en direction de la pa- roi antérieure du générateur de vapeur et forment une avant-grille 5 constituée par des tubes de refroidissement ou d'écrans d'eau également garnie de plaques 
6   déstinées   àempêcher la chute du combustible à travers la grille. Le com- bustible descend depuis la trémie 8 en une couche dont l'épaisseur est régla- ble à l'aide du   registre   7, et est immédiatement.réchauffé sur l'avant-grille à haute   température parais   rayonnement thermique .du foyer 9, de telle sorte que ce combustible'subit une distillation et descend ensuite dans le puits de combustion 1   à l'état   plus ou moins enflammé.

   L'écran tubulaire 3 du ¯puits de combustion forme avec la paroi arrière 10 de, la chambre de.combustion une chambre de mélange 11, dans laquelle les gaz de combustion venant du'puits se mélangent avant de pénétrer dans la chambre de combustion proprement dite 9. Les gaz sont évacués de cette dernière vers un carneau descendant de la chaudière, en traversant successivement la surface de chauffe par contact 
12,la surface de chauffe du sur chauffeur 13 et la surface de chauffe du ré- chauffeur 14.

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L'eau de la chaudière arrive dans les collecteurs inférieurs 15 et 16, ainsi que dans les collecteurs latéraux,17 par des tubes descendants 18, lesquels peuvent également être prévus.dans les angles de-la section de la chaudière contrairement à ce qui est montré dans   la.figure.   Le mélange¯ eau-vapeur est conduit des collecteurs   supérieurs, 19,   20 et 21 vers le ballon 22. Les   sections,-de'la   surface de chauffe par   contact ;12   débitent directement 

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 sur le ballon 220 Les tubes de la paroi arrière du puits de combustion'sont' coudés au-dessus de l'embouchure de ce puits et forment la dernière rangée de tubes de la surface de chauffe par contact 12.

   Si ces tubes passaient à tra- vers la chambre de combustion 9, la rapidité de   l'inflammation   et de la distil- lation du combustible frais sur   l'avant-grille 5   s'en trouverait fortement com- promise. Les tubes 3 de la paroi arrière peuvent être reliés au ballon   22'si'   faisant déboucher ces tubes dans un collecteur horizontal à peu près au niveau de l'embouchure du puits, ce collecteur étant réuni par quelques tubes au bal- lon. 



   L'exemple de la figure 2 montre un générateur' de vapeur à circula- tion forcée, où le combustible venant de la trémie 8 glisse dans le puits de combustion proprement dit 2 en passant le long de l'avant-grille 5. Les parois avant et arrière du puits de combustion consistent en écrans tubulaires 23 et 24 inclinés vers l'intérieur et décalés en hauteur l'un par rapport à'l'autre. 



  L'air secondaire peut être insufflé par le tube 250 Ce dernier peut former le tube de support pour les tubes de refroidissement de l'écran tubulaire 260 Une telle construction du puits de combustion offre l'avantage que le combus- tible n'est pas coincé sur toute la longueur du tube, mais peut se dilater li- brement grâce aux intervalles entre les écrans. Un autre avantage réside en ce que l'intérieur du puits est facilement accessible et que le lit de com- bustible peut être aisément ringarde par les ouvertures de plus grandes dimen- sions 27, prévues dans la paroi avant.

   Comme la colonne de combustible s'in- terpose entre la paroi avant et la chambre de combustion, aucun air parasite 
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 ne peut pénétrer dans la chambre de combustion'.1ors du. r.i.ngj3rdage.Les écrans tu- bulaires avant 23 permettent de subdiviser aisement le côté d'entrée d'air en plusieurs zones, alimentées en quantités réglables d'air comburant. 



   L'exemple de la figure 3'montre une avant-grille 5 sous laquelle on prévoit un espace libre 28 communiquant-avec le puits de combustion 1, de telle sorte que les gaz,de combustion peuvent affluer du puits 1 dans l'avant- grille 5. La présence des gaz de combustion chauds accélère notablement la distillation du combustible. -Les tubes de-refroidissement de 1-lavant-grille 5 sont recouverts hermétiquement par.,une plaque 29 du côté entrée de charbon. 



  L'espace libre   28.,prévu ;au-dessous   de l'avant-grille   5:est   accessible par une ouverture de ringard 30. Les tubes de refroidissement 2 du coté entrée d'air du puits 1 sont coudés vers l'avant et servent à refroidir le fond de la cham- bre 28. 



   La figure 4 montre une exécution semblable. Dans ce cas, les   tu-   bes de refroidissement 2 du puits 1 sont coudés de manière à former une gril- le auxiliaire 31 et se confondent ensuite avec le plan des tubes de l'avant- grille 5, de sorte que, du côté de l'entrée de charbon, les tubes de refroidis- sement sont fortement rapprochés les uns des autres. On empêche ainsi, dans le cas d'une charge partielle, que la zone de combustion ne se rapproche trop de la trémie à charbon 8 et que le combustible ne s'enflamme dans cette der- nière. 



   La figure 5 montre un générateur de vapeur à circulation naturelle et à puits de combustion 1, dans lequel l'avant-grille est constituée par des tubes de refroidissement 32 intercalés dans le circuit du générateur et qui présente une section annulaire. Le creux intérieur est traversé par des tiges mobiles 33 actionnées mécaniquement depuis l'extérieur et qui pénètrent dans le lit de combustible. Le remuage du lit de combustible est assuré de ce - fait précisément dans la zone la plus exposée au collage du combustible   ou *-   à la formation de voûtes, située à l'embouchure du puits de combustion.

   Il est avantageux de faire avancer en saillie la paroi avant 34 du puits de com- bustion au-dessous de l'avant-grille, vu qu'un élargissement de la section à l'embouchure du puits complète avantageusement l'action de ringardage exercée par les tiges. Les tiges 33 sont actionnées par le mécanisme de commande 35, lequel actionne également le registre à combustible 36. Pour augmenter le rayonnement agissant sur l'avant grille, on garnit la voûte de la chambre de combustion avec des briques réfractaires 37.   .   



   La figure 6 montre l'exécution des tubes de la grille à plus gran- de échelle. L'eau de circulation pénètre par le tube 38 dans l'espace de 
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 section annulaireo Dans la position de repos, la tige 33 se trouve dans une zone refroidie de toutes partso 
La figure 7 montre une exécution des tiges 33 où la poussée s'exer- ce de bas en haut suivant un angle par rapport au plan   de-1'avant-grille,   le lit de combustible étant remué d'en bas à l'extrémité de cette avant-gril- le. 



   Dans la figure 8, l'avant-grille 5 est constituée par des tubes de refroidissement garnis de plaques de grille Les tubes de refroidissement de l'avant-grille sont courbés à intervalles en forme de Uo Dans ces échancrures sont disposées des tiges 39. Le déplacement de ces dernières produit une dis- location du lit de combustible sur 1?avant-grille par en-dessous; simultané- ment, ces tiges font avancer le combustible vers le puits de combustion 1. 



  Les figures 9 ét 10 montrent d'autres dispositions pour le ringardage de l'a-   vant-grille,   
Dans la figure 9,   l'avant-grille 5   formée par les tubes de refroi- dissement est réunie à des canalisations d'arrivée et de départ 40 et 41, par lesquelles le réfrigérant, l'eau de chaudière de préférence, est amenée à cir- culer dans les tubes de la grillée Un dispositif à secousses ou vibrateur 42 produit l'impulsion en vue d'un avancement continuel du combustible de la trémie 8 au puits 1 et empêche, grâce aux vibrations, la formation d'une voû- te fixe de combustible au-dessus du puits 1. 



   Dans la construction selon la figure 10, des barreaux de grille   44,   insérés entre les tubes antérieurs 43 du puits de combustion, sont dépla- cés par à-coups vers le haut et vers le bas à l'aide d'un système à levier mécanique ou à commande manuelle. Lors de la remontée des barreaux, la cou- che de combustible se disloque à l'entrée du puits, ce qui favorise la des- cente progressive de ce combustibleo   REVENDICATIONS.  

Claims (1)

1. 1. - Foyer pour la combustion de combustible solide, comportant un puits de combustion traversé horizontalement par l'air comburant et limité par des parois refroidies en tout ou en partie, caractérisé en ce que le com- bustible frais est exposé au rayonnement du foyer avant son entrée dans le puits de combustion, 2. - Foyer selon la revendication 1, caractérisé en ce que le combustible est exposé au rayonnement de la chambre de combustion sur une avant-grille et qu'il parvient automatiquement ou à l'aide de moyens mécani- ques dans le puits de combustion.

   3. - Foyer selon le's revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la paroi arrière du puits de combustion est constituée de tubes refroidis qui, dans l'ensemble, ne dépassent pas sensiblement l'ouverture supérieure de ce puits.

   4. - Foyer selon la revendication 3, caractérisé en ce que les tubes de refroidissement de la paroi arrière du puits de combustion sont cou- dés en direction de la paroi arrière de la chambre de combustion et forment une surface de chauffe par contacto 50 - Foyer selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les parois avant et arrière du puits de combustion sont constituées par des écrans tubulaires inclinés vers l'intérieur et de préférence décalés les uns par rapport aux autres.

   6. - Foyer selon la revendication 5, caractérisé en ce que les écrans inclinés de la paroi avant aboutissent à la paroi frontale du généra- teur de vapeur et délimitent entre eux des zones auxquelles l'air comburant peut être amené en quantité réglable.

   7. - Foyer selon les revendications 5 et:.6, caractérisé par la pré- vision, dans la paroi frontale du générateur de vapeur, d'ouvertures de rin- gard'pour chaque zone. <Desc/Clms Page number 5>

   8. - Foyer selon les revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'écran tabulaire supérieur de la paroi avant est conformé en avant-grille.- 9. - Foyer selon les revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le puits de combustion est fermé en bas par une grille de combustion complète, munie éventuellement de moyens pour l'évacuation mécanique des résidus.

   10; - Foyer selon les revendications 1 et 2, caractérisé par la prévision, au-dessous de l'avant=grille, d'un espace communiquant avec le puits de combustion, de sorte que des gaz chauds de la combustion, provenant du puits de combustion, parcourent l'avant-grille 11. - Foyer selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'a- vant-grille est disposée entre la trémie à combustible et le puits de combus- tiono 12. - Foyer selon les revendications 10 et 11, caractérisé en ce qu'un couloir incliné à combustible est prévu entre la trémie à combustible et le puits de combustion, l'extrémité côte puits de ce couloir étant conformée en avant-grille.

   13. - Foyer selon les revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le couloir et 1?avant-grille sont constitués par des tubes de refroidisse- ment raccordés à la circulation de la chaudière et en ce que ces tubes abou- tissent en tout ou en partie à une paroi du puits de combustion.

   14.- Foyer selon les revendications 1 à 13 caractérisé en ce que l'avant-grille est munie de dispositif de ringard.

   15.- Foyer selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif de ringard de l'avant-grille est constitué par des tiges à mouve- ment alternatif,pouvant être actionnées à la main ou mécaniquemento 16. - Foyer selon les revendications 14 et 15, caractérisé en ce que les éléments d'écran d'eau de l'avant=grille entourent les tiges lorsque celles-ci occupent la position de repos et protègent ces tiges dans une mesure élevée contre le rayonnement thermique.

   17. - Foyer selon les revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le puits de combustion s'élargit à son point de raccordement à l'avant-grille.

   18. - Foyer selon les revendications 1 à 17 caractérisé en ce que l'avant-grille est constituée par des tubes à refroidissement par eau raccor- dés à des canalisations d'amenée et de départ élastiques,et auxquels un systè- me à secousses peut imprimer des oscillations ou des vibrations.

   19.- Foyer selon les revendications 1 à 18, caractérisé en ce que le dispositif de ringard agit au point de transition entrel?avant-grille et le tube de combustion.