BE515456A

BE515456A -

Info

Publication number: BE515456A
Authority: BE

Description

CHAUDIERE A RAYONNEMENT CHAUFFEE AU POUSSIER DE CHARBON, COMPORTANT UNE OU
PLUSIEURS CHAMBRES DE FUSION.

La présente invention concerne une chaudière à rayonnement, par- ticulièrement destinée à être chauffée au poussier de charbon, comportant une ou plusieurs chambres de fusion et une chambre de rayonnement y raccor- dée.

On a proposé, pour ce genre de chaudières à rayonnement, d'im- primer aux gaz brûlés un mouvement de giration autour d'axes verticaux dans les chambres de fusion, puis de les faire monter, par des conduits pénétrant dans ces chambres de fusion, dans la chambre de rayonnement, tandis qu'on é- vacue des chambres de fusion, en les laissant s'écouler vers le fond, les ré- sidus de combustion en fusion.

Suivant la présente invention, le conduit de sortie des gaz de combustion prend naissance à l'intérieur de la chambre de fusion où sa sec- tion transversale est sensiblement circulaire pour devenir plus loin rectan- gulaire à son débouché dans la chambre de rayonnement. La sortie de flammes circulaire centrale correspond à la colonne de flammes chaudes qui se forme au milieu de la chambre de fusion et a une forme circulaire, peu importe que la section transversale de la chambre de fusion soit rectangulaire ou circu- laire. Les chambres de fusion elles-mêmes ont avantageusement une section transversale circulaire, car plus la surface refroidissante est faible et moins elle nuit à la fusion.

Des orifices de sortie des flammes à la chambre de rayonnement, les conduits passent d'une section circulaire à une section rectangulaire dont la surface plus grande accentue le refroidissement des gaz de combustion.

D'autre part, le cheminement des gaz de combustion ascendants est retardé dans ces conduits de sortie s'évasant vers le haut, ce qui permet

d'obtenir une meilleure séparation des cendres. La forme rectangulaire de la chambre de rayonnement facilite également le raccordement et la mise en contact dans le sens du courant, des surfaces de chauffe montées en aval.

Enfin, la forme particulière des sorties des gaz chauds permet d'obtenir, en utilisant plusieurs chambres de fusion, un passage et un rassemblement organiques des gaz de combustion, et il devient très simple de rajouter des chambres de fusion ainsi construites à des chambres de combustion rectangu- laires déjà existantes.

Suivant l'invention, les conduits de sortie des gaz de combus- tion de chambres de fusion adjacentes s'évasent principalement vers le con- duit de gaz de combustion adjacent, et leurs parties inclinées dirigées l'u- ne vers l'autre forment ensemble une ou plusieurs crêtes. Grâce à cette for- me d'évasement, les différents courants de gaz de combustion sortant des chambres de fusion se réunissent à la partie centrale de la chambre de rayon- nement située au-dessus des chambres de fusion.

Par contre, suivant l'invention, les cotés des sorties de gaz de combustion situés vis-à-vis des crêtes, sont verticaux ou sensiblement verticaux. Les sorties de gaz de combustion se réunissent ainsi en un rec- tangle relativement petit et constituent un raccordement et une transition très simples et excellents avec la chambre de rayonnement rectangulaire.

Suivant l'invention, les sorties de gaz de combustion sont en- tièrement ou en majeure partie surplombées par une paroi de tubes. De cette façon, les gaz de combustion sortant des chambres de fusion rencontrent une sorte de ciel agissant tant comme surface d'impact que comme surface de cap- tation pour les particules de scories entraînées par les gaz de combustion.

Comme ces particules rencontrent à l'état liquide ou pâteux la paroi d'impact, elles y sont captées et restent adhérer jusqu'à ce qu'elles se rassemblent en grosses gouttes qui retombent dans les chambres de fusion. Ce toit provo- que en outre un tourbillonnement plus intensif des gaz de combustion, ce qui produit une combustion accélérée des matières encore entraînées par ces gaz et permet aussi d'obtenir un meilleur léchage des surfaces chauffées par rayonnement.

Suivant l'invention, le ciel ou surface d'impact est formé par la saillie des tubes de refroidissement de la chambre de rayonnement vers le milieu de celle-ci, ces -tubes formant une paroi non ajourée. Les versants du ciel surplombant les conduits de sortie des gaz de combustion montent obliquement vers l'axe médian de la chambre de rayonnement et laissent sub- sister entre eux un passage commun libre pour les gaz. D'autre part, suivant l'invention des tubes refroidis forment sur les bords de la ou des crêtes, des cloisons séparatrices faisant saillie dans ce passage commun. Ces cloi- sons servent aussi de surfaces d'impact pour les particules de scorie ou éventuellement de combustible tourbillonnant encore dans les gaz de combus- tion, ces particules étant ainsi arrêtées dans leur mouvement.

Les particu- les de combustible interceptées de la sorte près des sorties des chambres de fusion ont ainsi le temps nécessaire pour brûler complètement. Leurs cendres restent ainsi soumises à de hautes températures et retombent fondues dans les chambres de fusion.

Les parois du ciel surplombant les orifices de sortie des gaz de combustion et les cloisons de tubes de la chambre de rayonnement sont, suivant l'invention, combinées avec un système de tubes ascendants qui per- met la circulation automatique de l'eau de la chaudière.

Les chambres de fusion sont alimentées de combustible de façon connue, avantageusement à l'aide de brûleurs montés sensiblement horizonta- lement, qui dirigent le combustible tangentiellement à un cercle supposé au- tour de l'axe de la chambre de fusion.

Suivant l'invention, quand il y a deux chambres de fusion, le poussier de charbon est insufflé de telle sorte que le sens de la rotation d'un des tourbillons de flammes soit opposé à celui de l'autre tourbillon.

Lorsqu'on utilise quatre chambres de fusion montées, par paires les unes à

côté des autres, les tourbillons de flammes d'une paire de ces chambres de fusion situées en diagonales tournent dans un même sens tandis que les au- tres tourbillons de flammes tournent dans les chambres de fusion en sens in- verse des premiers. On obtient ainsi que les gaz de combustion en giration et les particules solides de combustible ou de scorie entraînées par cette giration, rencontrent ou percutent les surfaces d'impact dans la partie in- férieure de la chambre de rayonnement en quittant les sorties des gaz de combustion, les particules étant ainsi captées et séparées.

Le dessin annexé montre à titre d'exemple une forme d'exécution de l'invention représentée en plusieurs coupes.

Fig. 1 est une coupe verticale suivant la ligne a-b de la fig.

3,
Fig. 2 une coupe horizontale suivant la ligne c-d de la fig. 1 et
Fig. 3 également une coupe horizontale, suivant la ligne e-f de la fig. 1.

La chaudière à rayonnement représentée comprend quatre chambres de fusion 1 et, au-dessus de celles-ci, la chambre de rayonnement 2, garnie de toutes parts de tubes de refroidissement; l'eau de refroidissement arri- vant par les tubes descendants 3, pénètre dans les collecteurs 4 et par ab- sorption de chaleur remonte dans les tubes ascendants 5 (circulation natu- relle). Le système de tubes de refroidissement des chambres de fusion et des sorties des gaz de combustion est du type à passage forcé ou circulation for- cée.

Le combustible et l'air sont insufflés tangentiellement par les tuyères à combustible 6 et les conduites d'air 7, dans les chambres de fusion où ils sont brûlés. Les résidus de combustion sont évacués des chambres de fusion par les orifices d'évacuation de scories 8 prévues dans le bas. Les gaz de combustion s'échappent vers le haut par les conduits de sortie 9 qui font saillie dans la partie supérieure des chambres de fusion et dont la sec- tion transversale, d'abord circulaire, se transforme progressivement pour devenir rectangulaire.

Les différents courants de gaz de combustion sortant des chambres de fusion se réunissent et cheminent alors dans la chambre de rayonnement 2 en passant par la sortie de gaz commune 10 qui converge vers le milieu de la chambre de rayonnement par suite de la saillie des tubes as- cendants. Les particules de scorie ou de combustible,liquides ou pâteuses, entraînées hors des chambres de fusion 1 par les gaz de combustion ascendants, rencontrent les surfaces d'impact 11 formées par les tubes ascendants, s'y déposent, se rassemblent en grosses gouttes et tombent ensuite dans les chambres de fusion.

Des cloisons séparatrices 12 font saillie vers le haut sur la ou les crêtes formées par les parties inclinées jointives des conduits d'évacuation des chambres de fusion, recueillent également les particules de scorie ou de combustible entraînées par les gaz de combustion.

Suivant l'invention, au lieu d'utiliser de l'eau comme agent de refroidissement ou de travail, on peut également employer d'autres liquides ou gaz.

L'invention n'est pas limitée aux nouvelles installations de chaudières à rayonnement. Elle s'applique aussi avec avantage à la fusion des scories dans des chaudières à vapeur déjà construites.

REVENDICATIONS.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

1) Chaudière à rayonnement chauffée au poussier de charbon dans une ou plusieurs chambres de fusion auxquelles se raccorde une chambre de rayonnement, dans laquelle la chambre de fusion limitée par des tubes refroi- dis, laisse s'écouler les résidus de combustion fondus et monter dans la chambre de rayonnement les gaz de combustion par un conduit faisant saillie dans la chambre de fusion et formé de tubes, caractérisée en ce que le con- duit de sortie des gaz de combustion qui a une section transversale sensi- <Desc/Clms Page number 4> blement circulaire dans la chambre de fusion prend progressivement une sec- tion transversale sensiblement rectangulaire pour déboucher dans la chambre de rayonnement.

2) Chaudière à rayonnement suivant la revendication 1, caracté- risée en ce que les chambres de fusion sont disposées symétriquement à l'axe médian de la chambre de rayonnement.

3) Chaudière à rayonnement suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les conduits de sortie de gaz de chambres de fusion adjacentes s'évasent principalement vers le conduit adjacent, et leurs sur- faces obliques s'étendant l'une vers l'autre forment une ou plusieurs crêtes.

4) Chaudière à rayonnement suivant les revendications 1à 3, caractérisée en ce que les côtés des conduits de sortie de gaz de combus- tion opposés aux côtés formant les crêtes, sont verticaux ou sensiblement verticaux.

5) Chaudière à rayonnement suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le conduit de sortie de gaz de combustion est entiè- rement ou en majeure partie surplombé par une paroi de tubes.

6) Chaudière à rayonnement suivant les revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les parois de ciel surplombant les conduits de sor- tie de gaz de combustion montent obliquement vers l'axe médian de la chambre de rayonnement et laissent subsister entre elles une sortie commune pour les gaz de combustion.

7) Chaudière à rayonnement suivant les revendications 1à 3 et éventuellement 6, caractérisée en ce que des cloisons séparatrices s'éten- dent à partir des bords de la ou des crêtes vers le haut et font saillie dans la sortie commune des gaz de combustion.

8) Chaudière à rayonnement suivant les revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les parois formant ciel pour les sorties de gaz de combustion et les cloisons de tubes de la chambre de rayonnement font partie d'un système de tubes à circulation automatique de l'eau de la chaudière.

9) Chaudière à rayonnement suivant les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le combustible est insufflé dans les chambres de fu- sion par des brûleurs sensiblement horizontaux qui dirigent- le combustible tangentiellement vers un cercle supposé autour de l'axe de la chambre de fusion.

10) Chaudière à rayonnement suivant les revendications 1à 3 et 8, caractérisée en ce que lorsqu'il y a deux chambres de fusion, le tour- billon de flammes de l'une tourne en sens inverse du tourbillon de l'autre.

11) Chaudière à rayonnement suivant les revendications 1, 2, 3, 9 et 10, caractérisée en ce que lorsqu'il y a quatre chambres de fusion, montées par paires les unes près des autres, les tourbillons de flammes de deux chambres situées en diagonale, tournent en sens inverse des autres tour- billons de flammes des chambres de fusion. en annexe 1 dessin.