BE530690A - - Google Patents

Description

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   Cette invention concerne des appareils de combustion du genre comprenant une chambre de foyer agencée pour fonctionner avec-enlèvement - à l'état de fusion de la cendre résultant de la combustion d'un combustible à teneur en cendre. 



   La chambre de combustion du foyer dans un tel appareil est ha- bituellement pourvue d'une sortie de cendre à son niveau le plus bas ou près de de niveau pour l'évacuation continue de la scorie ou de la cendre à 1 état de fusion, et d'un écran à scorie qui s'étend en travers d'une sortie des produits gazeux de la combustion et est destiné à intercepter les par- ticules de scorie en fusion entraînées dans les produits de la combustion. 



   Le degré de refroidissement appliqué à la chambre du foyer est tel qu'à 1' allure du feu correspondant à la pleine charge prédéterminée, les particules dé   scorie   dans les produits de combustion et la scorie dans le voisinage de la sortie de soorie se trouvent à un état de fluidité appropriée.

   Lors- que   l'allure   du feu dans la chambre du foyer descend au-dessous de cette al- lure, ou atteint une certaine allure minimum admissible à laquelle la scorie dans le voisinage de son orifice d'évacuation prend consistance de telle sorte que la décharge de la scorie cesse de se produire, ou à laquelle les produits de la combustion passant sur l'écran à scorie atteignent une température tel- lement réduite que les dépôts de scorie sur les éléments de l'écran s'accumulent dans une mesure excessive et commencement à obturer les espaces ménagés pour la circulation des gaz entre les éléments adjacents. Il est rare que ces deux conditions se présentent simultanément, mais si l'une ou l'autre se produit il est habituellement nécessaire d'augmenter l'allure du feu ou de mettre l'appareil de combustion hors service.

   En outre, si on laisse aller trop loin l'obstruction des espaces entre les éléments de l'écran à scorie il n'est plus possible de "dégeler" les dépôts de scorie en augmentant 1'allure du feu dans la chambre du foyer parce que la surface réduite offerte à la circulation des gaz à travers l'écran à scorie empêche le passage des produits de la combustion en quantité suffisante et que lorsqu'un tel état est atteint il est nécessaire de mettre la chambre du foyer hors service. 



   Un but de la présente invention est de procurer un appareil de combustion perfectionné comprenant une chambre de foyer agencée pour fonctionner avec enlèvement de la cendre à l'état de fusion, qui puisse être conduit à des allures partielles du feu considérablement inférieures à l'allure normale prédéterminée. 



   Dans les appareils de combustion où un foyer est agencé pour brùler un combustible à teneur en cendre et est aménagé pour fonctionner avec évacuation de la scorie à l'état de fusion et où un écran à scorie s'étend en travers d'une sortie des gaz de la chambre à combustion du foyer, des dispositions sont prises suivant la présente invention pour éviter la limitation de la réduction admissible de la charge du foyer résultant de la "congélation" de la scorie sur l'écran et l'étranglement consécutif de la surface offerte au passage des gaz à travers l'écran, ces dispositions comprenant des brûleurs auxiliaires dans le'voisinage de l'écran à scorie pour chauffer la scorie qui y est déposée. 



   L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins partiellement schématiques annexés, dans lesquels : 
Fig, 1 est une vue en coupe verticale longitudinale de la partie inférieure d'un groupe générateur et surchauffeur de vapeur de type tubulaire et
Fig. 2 est une coupe verticale longitudinale de la partie inférieure d'une autre forme d'exécution du groupe générateur et surchauffeur de vapeur tubulaire. 



   En ce qui concerne d'abord la forme d'exécution de l'invention représentée sur la   fig.   1 un foyer cyclone 1 à peu près semblable au foyer cyclone représenté sur les figs. 3 à 9 du brevet n    465.146   comprend une paroi cylindrique 2 dont la face interne est garnie de tubes vaporisants (non 

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 représentés en détail) raccordés au système circulatoire du groupe générateur de vapeur et couverts de matière réfractaire maintenue par des ergots fixés aux tubes. La face extérieure de ces tubes est garnie de matière calorifuge et recouverte d'une enveloppe en acier.

   Un conduit 3 pour amener de l'air primaire et un combustible granulaire contenant des cendres est relié à une tête de brleur 4 présentant une entrée tangentielle, tandis que des tuyères 5 disposées tangentiellement sont prévues pour admettre de l'air secondaire en quantités réglées et dans le même sens de tourbillonnement que l'air primaire. Une sortie de gaz conique 6 communique avec une chambre de combustion secondaire   7.   Le foyer cyclone est destiné à fonctionner à toutes charges admissibles à une température dépassant le point de fusion de la cendre du combustible et une sortie de scorie 8 est prévue pour faire passer la scorie en fusion de la chambre de combustion du foyer cyclone à la chambre de combustion secondaire. 



   Les parois et le fond de la chambre de combustion secondaire 7 sont garnis de tubes pourvus d'ergots et recouverts de matière réfractaire. 



    Au   fond de la chambre de combustion secondaire se trouve une sortie de scorie 9 en communication avec le puits 10 dont l'extrémité inférieure s'étend en-dessous du niveau de l'eau dans une auge 11 pour former une garde   hydrau -   lique étanche aux gaz. A l'intérieur de l'auge 11 se trouve un transporteur à racloirs 12 pour enlever les particules de scorie granulées. 



   Un écran à scorie 13 s'étend en travers d'un passage pour les gaz de combustion reliant l'extrémité supérieure de la chambre de combustion secondaire 7 à une chambre de rayonnement super,jacente   14,   et consiste en des tubes vaporisants faiblement inclinés sur l'horizontale d'un coté à l'autre de la chambre 7 et raccordés par leurs extrémités au système de circulation du groupe générateur de vapeur. 



   La chambre de rayonnement 14 s'étend en avant de la chambre de combustion secondaire au-dessus de la chambre 1 du foyer cyclone et est reliée à un parcours à convection (non représenté) du groupe générateur et surchauffeur de vapeur. Des plateaux ou panneaux tubulaires 15 d'un surchauffeur assez largement espacés sont disposés dans une partie supérieure de la chambre de rayonnement. 



   La paroi arrière 20 de la chambre de combustion secondaire 7 est une paroi externe et est pourvue de portes d'inspection ou regards 26 et 27 placés respectivement au niveau de la sortie des gaz 6 et au-dessus du niveau de l'écran à scorie 13 avec des fenêtres à travers lesquelles on peut observer l'état des sorties de scorie 8 et 9 et l'état de l'écran à scorie 13 pendant le fonctionnement du groupe. Des brûleurs à huile auxiliaires 28 et 29, également montés dans la paroi 20, sont respectivement placés immédiatement en-dessous de l'écran à scorie 13 et à proximité du fond de la chambre 7. De l'huile combustible peut être amenée à chaque brûleur par un tube 30 et de la vapeur servant à pulvériser l'huile peut être amenée par un tube   31.   



   Pendant le fonctionnement du groupe ci-dessus décrit, du combustible granulaire à teneur en cendre est amené par le conduit 3 au brûleur 4 et de l'air secondaire est amené par les lumières 5la combustion s'effectuant dans la chambre du foyer cyclone 1 à une température supérieure à celle où la cendre produite entre en fusion. Les gaz en ignition tourbillonnent dans la chambre 1 et la scorie en fusion se dépose sur la paroi 2 d'où elle s'écoule par la sortie de scorie 8 dans la chambre de combustion secondaire 7. Les produits chauds de la combustion passent dans la sortie de gaz 6 et s'élèvent dans la chambre 7 en circulant sur les tubes de l'écran à scorie 13 pour se rendre dans la chambre de rayonnement 14   d'où   ils passent dans le parcours à convection du groupe générateur et dans le carneau de cheminée. 



   Lorsque la chambre du foyer cyclone 1 fonctionne à l'allure normale prédéterminée du feu, les produits de la combustion passant dans la cham- 

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 lire de combustion secondaire se trouvent à une température telle que la scorie déposée sur les tubes de l'écran 13 est maintenue à un état de fluidité suffisante pour que l'obstruction des espaces entre les tubes de l'écran à   scorie   ne se produise pas. Lorsque l'allure du feu se réduit, l'écoulement de 1a scorie par la sortie 9 tend à cesser de telle sorte que la sortie 
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 ri%qgfl 4o se bloquer ou bien les espaces entre les tubes de l'écran à scori* 13 aqzxenoent à s'obstruer.

   Lorsqu'on   voit.,   en observant à travers les fenêtres des portes 
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 d'.t4.on ou des regards 26 et 27 que la sortie de scorie 9 ou que les siv entre les tubes de l'écran 13 commencent à s'obstruer par suite de la Mlidification de la sourie aux allures réduites du feu dans le foyer cyalpna 1, le brûleur à huile auxiliaire approprié 28 ou 29 est mis en marobe. La byâlaur auxiliaire 29 sert à chauffer les sorties de scorie 8 et 9 tandis que le brûleur auxiliaire 28 sert à augmenter la température des pro-   duits   de   combustion   à l'approche de l'écran à scorie 13. 



   Des résultats particulièrement favorables sont obtenus par le 
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 fongtio, nt du brûleur 29 lorsqu'il est placée comme c'est représenté, imédlatment à l'amont de l'écran 13. Une flamme très chaude est néces- saine et ceci peut être obtenu en brtlant l'huile combustible avec une ad-   mission   d'air au brâleur qui ne dépasse que légèrement celle théoriquement 
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 nécessaire pour assurer une combustion complète, avec une admiasjb n d'air réduite ou mime, si l'huile est finement pulvérisée, sans admission d'air. 



    Lorsque   le combustible est bien réparti, on peut non seulement éviter l'apport   d'air,   mais obtenir aussi une augmentation uniforme de la température du courant des produits de la combustion traversant l'écran 13. Si on le désire, toute quantité d'air amenée au brûleur 28 peut être chauffée préalablement pour augmenter la température de la flamme produite, ou peut être remplacée par de l'oxygène ou enrichie d'oxygène, mais en général, il est plus simple de faire fonctionner le brûleur avec une insuffisance d'air, le   combustible   empruntant alors   l'oxygène   nécessaire aux gaz de combustion. 



  Le genre de combustible   brûlé   dans les brûleurs auxiliaire n'a pas d'importance pourvu qu'une flamme très chaude soit produite et on peut employer du combustible pulvérisé ou du gaz de fours à coke au lieu d'huile, tandis que 
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 le gaz d'éolairage est un peu moins satisfaisant. 



   La quantité de combustible qui doit être fournie au brûleur   au-   xiliaire 28 pour atteindre le résultat désiré est relativement faible. 



   Si on le désire, les   brûleurs   28 et 29 et les portes d'inspection 26 et   27   peuvent être placés dans les parois latérales extérieures de la chambre de combustion secondaire. 



   Dans le groupe générateur et surchauffeur de vapeur   ci-dessus   décrit avec référence à la fige 1 il n'y a qu'une seule chambre de foyer cyclone 1 se déchargeant dans la chambre de combustion secondaire   7.   Si on le désire, plusieurs de ces chambres de foyers cyclones peuvent être aménagées pour se décharger dans une chambre de oombustion secondaire comma.ne, et, en outre, les chambres de foyer cyclone peuvent être aménagées pour se décharger individuellement dans des parties ou sections séparées couplées en parallèle de la chambre de combustion secondaire qui sont séparées l'une de l'autre par des parois tubulaires.

   La demande de brevet anglais n    14072/52   de la Demanderesse décrit une disposition où la chambre de combustion secondaire est divisée par des parois tubulaires en quatre compartiments pour recevoir les décharges respectives de quatre foyers cyclones et montre la manière dont 
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 le éc"anB â scorie correspondant à l'écran 13 peuvent être établis dans une telle installation. 



   Si le groupe générateur et surchauffeur de vapeur est pourvu d'une chambre de combustion secondaire divisée par des parois séparatrices en plus de deux compartiments pour recevoir les décharges de trois ou de plus de trois foyers cyclones il est nécessaire que les brûleurs auxiliaires tels que les brûleurs auxiliaires 28, 29 soient conjugués avec les compartiments intérieurs 

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 pour effectuer la décharge par la paroi arrière   20;   mais si la chambre de combustion auxiliaire n'est divisée qu'en deux compartiments, les brûleurs auxiliaires peuvent être aménagés pour effectuer leur décharge par les parois latérales de la chambre de combustion secondaire et les portes d'inspection ou les regards 26 et 27 peuvent aussi être aménagés dans ces parois latérales. 



   Dans la forme d'exécution de l'invention représentée sur la fig. 



  1 et décrite ci-dessus, la disposition de la chambre de combustion secondaire 7 est telle que deux séries de brûleurs auxiliaires sont nécessaires pour chauffer respectivement la sortie de scorie 9 et l'écran à scorie 13 Toutefois, dans certains cas, où la sortie de scorie se trouve dans le voisinage de l'écran à scorie$ un seul brûleur ou jeu de brûleurs auxiliaires peut être suffisant pour chauffer à la fois l'écran à scorie et la sortie de scorie. 



   Figo 2 montre un groupe générateur et surchauffeur de vapeur tubulaire avec une disposition de chambre de combustion secondaire où une chambre de foyer cyclone 41 pourvue d'une sortie de gaz 42 et d'une sortie de scorie 43 est agencée pour décharger les gaz chauds et la scorie dans une chambre de combustion secondaire 44 qui s'étend de haut en bas au-dessous de la sortie de scorie 43 et présente en son point le plus bas une sortie de scorie 45, la sortie des gaz chauds de la chambre 44 étant adjacente à la sortie de scorie 45 et étant pourvue d'un écran à scorie 46 qui s'étend en travers de la sortie. La sortie des gaz communique avec une chambre de rayonnement 47 qui s'étend vers l'arrière au-dessous de la chambre 41 du foyer cyclone   41   et de bas en haut à l'arrière de celle-ci.

   Un tel groupe générateur et surchauffeur de vapeur est décrit d'une manière plus détaillée dans la demande de brevet anglais n    14072/52.   



   Un jeu de trois brûleurs à huile auxiliaires désignés respectivement par 51, 52 et 53 aménagés de manière à décharger à travers la paroi arrière 50 de la chambre de combustion secondaire   44,   sont dirigés de telle façon que le brtleur 51 chauffe la sortie de scorie 43, le brûleur 52 l'écran à scorie 46 et le brûleur 53 la sortie de scorie 45 et la partie inférrieure de l'écran 46. La paroi latérale 55 de la chambre 44 est une paroi externe et est pourvue de portes d'inspection ou de regards 56, 57 placés respectivement à proximité du niveau de la sortie de scorie 43 et au niveau de l'écran à scorie 46 et pourvus de fenêtres à travers lesquelles on peut examiner l'état de la sortie de scorie 43 et l'état de l'écran à scorie 46 pendant le fonctionnement du groupe. 



   Le mode de fonctionnement des brûleurs à huile auxiliaires 51, 52 et 53 est semblable au mode de fonctionnement des brûleurs à huile auxi-   liaire   décrit ci-dessus avec référence à la fig 1 mais dans la disposition suivant la fig. 2 les brûleurs 52 et 53 se déchargent tous deux dans le voisinage de l'écran à scorie 46 et servent à chauffer celui-ci, tandis que le brûleur 53 sert aussi à chauffer énergiquement la partie de la chambre de combustion située dans le voisinage de la sortie de scorie 45. 



   REVENDICATIONS. 



   1.- Appareil de combustion avec foyer agencé pour brûler un com-   bustible   à teneur en cendre et destiné à fonctionner avec évacuation de la scorie à l'état de fusion, et écran à scorie disposé en travers d'une sortie de gaz d'une chambre de foyer, caractérisé en ce que des mesures sont prises pour éviter une limitation de la réduction de charge admissible au foyer par suite de la congélation de la scorie sur l'écran à scorie et de   l'étrangle-   ment résultant de la surface offerte au passage des gaz à travers l'écran, ces mesures comprenant l'emploi de brûleurs auxiliaires disposés dans le voisinage de l'écran à scorie et destinés à chauffer la scorie qui s'y est déposée.

Claims (1)

1. 20- Appareil de combustion suivant la revendication 1. caractérisé <Desc/Clms Page number 5> en ce que les brûleurs auxiliaires sont agencés pour décharger à l'intérieur de la chambre du foyer dans le voisinage Immédiat de l'écran à scorie.

   3. - Appareil de combustion suivant les revendications 1 ou 2, caractérise en ce que l'écran à scorie est disposé dans le voisinage de la sortie de scorie de la chambre du foyer, de telle sorte que la scorie dans le voisinage de la sortie peut être maintenue à un état de fluidité ap- proprié pendant les périodes de fonctionnement à faible charge.

   4. - Appareil de combustion suivant les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que d'autres brûleurs auxiliaires sont prévus pour dé- charger à l'intérieur de la chambre du foyer dans le voisinagê de la sor- tie de scorie de cette chambre, de telle sorte que la scorie qui se trouve dans le voisinage de cette sortie peut être maintenue dans un état de flui- dité approprié pendant les périodes de fonctionnement à faible charge.

   5. - Appareil de combustion suivant la revendication 3, caracté- risé en ce qu'une chambre de combustion de foyer cyclone est agencée pour décharger les produits de la combustion dans une chambre de combustion se- condaire, et celle-ci est pourvue d'une sortie pour la scorie en fusion, d' une sortie pour les produits de la combustion disposée à proximité de la sortie de scorie et d'un écran à scorie s'étendant en travers de la sortie des gaz.

   6. - Appareil de combustion suivant la.revendication 5, caractérisé en ce que la chambre du foyer cyclone est agencée de manière que sa sortie de gaz et sa sortie de scorie en fusion donnant dans la chambre de combustion secondaire se trouvent immédiatement au-dessus de l'écran à scorie, et que des brûleurs auxiliaires d'une première série sont aménagés pour chauffer la sortie de scorie de la chambre du foyer cyclone et les parties supérieures de l'écran à scorie, tandis que des brûleurs auxiliaires d'une seconde série sont destinés à chauffer la sortie de scorie de la chambre de combustion secondaire et les parties inférieures de l'écran à scorie.

   7.- Appareil de combustion suivant la revendication 4, caracté- risé en ce qu'une chambre de foyer cyclone est agencée pour décharger les produits de la combustion dans une partie inférieure d'une chambre de combustion secondaire, et sa sortie de scories donnant dans celle-ci se trouve à proximité de la sortie de scorie de la chambre de combustion secondaire.

   8.- Appareil de combustion suivant l'une ou l'autre des revendications 5, 6 et 7, caractérisé en ce que la chambre du foyer cyclone est agencée pour décharger vers une paroi arrière externe de la chambre de combustion secondaire, et les brûleurs auxiliaires sont disposés de façon à décharger par la paroi arrière.

   9.- Appareil de combustion suivant l'une ou l'autre des revendications, caractérisé en ce qu'une paroi externe de la chambre de combustion est pourvue d'une ouverture d'inspection ou d'un regard avec fenêtre par ou on peut observer l'état de l'écran à scorie.

   10.- Appareil de combustion suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre de combustion est divisée par des parois séparatrices en une série de compartiments couplés en parallèle, chauffés chacun par une chambre de foyer cyclone et pourvus de brûleurs auxiliaires.

   11.- Mode de conduite de l'appareil de combustion suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on fait fonctionner les brûleurs auxiliaires avec une quantité d'air Inférieure à celle théoriquement nécessaire pour assurer la combustion complète du combustible amené par les brûleurs.

   12. - Mode de conduite de l'appareil de combustion suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que de ?oxygène. pur ou de l'air enrichi d'oxygène est amené comme air comburant aux brûleurs au- EMI5.1 X'.L.'18'..rAB <Desc/Clms Page number 6> 13.- Appareil de combustion disposé et destiné à fonctionner en substance comme décrit ci-dessus avec référence à la fig 1 ou à la fig. 2 des dessins annexés. en annexe 2 dessins.