BE536992A - - Google Patents

Description

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   La présente invention concerne les foyers cyclones comprenant des dispositifs pour l'introduction d'air primairee de combustible à teneur en cendre et d'air secondaire placés à la périphérie de la chambre du foyer et dirigés de manière   à   faire tourbillonner l'air primaire et le   combusti-   ble ainsi que l'air secondaire dans le même sens autour de la chambre, et des moyens d'évacuer la cendre de la chambre ; en fusion. 



   Le brevet belge n  525.424 montre un foyer cyodne où deux ran- gées de tuyères débitent dans la chambre de combustion du foyer à travers sa paroi circonférentielle, les tuyères d'une rangée débitant l'air secon- daire tangentiellement dans la chambre et les tuyères de l'autre rangée débitant le combustible solide en partioules dans un courant d'air primai- re en un endroit de la chambre espacé, dans le sens circonférentiel de celle-ci, de la première rangée de tuyères. 



   Lorsqu'un foyer cyclone donné doit brûler à certains moments des combustibles ayant des caractéristiques différentes, il y a avantage à pou- voir faire varier le rapport entre la somme des sections des tuyères à com- bustible etla somme des sections des tuyères à air secondaire. Une façon d' y arriver est de remplacer une ou plusieurs tuyères à air secondaire par des tuyères d'admission de combustible, ou vice versa, mais la difficulté est que la tuyère nécessaire à l'admission du combustible est de section   consi-   dérablement moindre que celle prévue normalement pour l'admission d'air a- fin que la vitesse d'admission nécessaire du combustible puisse être attein- te.

   Pour modifier une tuyère ou un conduit destiné à l'admission d'air secon- daire de façon à pouvoir l'utiliser comme tuyère d'admission de combustible, il est nécessaire de masquer une partie du conduit d'air secondaire. Comme ces parties masquées sont soumises à un rayonnement de chaleur intense pen- dant le fonctionnement du foyer cyclone, elles risquent de brûler rapidement. 



  Un but de la présente invention est de procurer une forme de construction perfectionnée de foyer cyclone qui soit susceptible d'être agencée rapide- ment pour pouvoir brûler avec succès des combustibles à teneur en cendre so- lides, en particules, ayant des caractéristiques différentes. 



   Suivant la présente invention, dans un foyer cyclone comprenant des dispositifs pour l'introduction d'air primaire et de combustible à teneur en cendre et d'air secondaire placés à la périphérie de la chambre du foyer et dirigés de façon à faire tourbilloner l'air primaire et le com- bustible ainsi que l'air secondaire dans le même sens autour de la chambre, et des moyens d'évacuer la cendre en fusion de la chambre, des tubes de refroidissement à circulation de fluide, incorporés dans la paroi périphé- rique de la chambre du foyer, sont aménagés de manière à former et délimi- ter dans la paroi périphérique une fente suivant la longueur de la chambre, et un certain nombre   d'éléments   ou batteries de tuyères interchangeables sé- parément, sont disposés en une rangée le long de la fente,

   une élément ou batterie au moins comprenant une tuyère d'admission de combustible et une tuyère d'admission d'air secondaire. 



   L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec réfé- rence aux dessins partiellement schématiques annexés, dans lesquels :   Fig.   1 est une coupe verticale longitudinale suivant la ligne I- I de la fig. 2 d'un foyer cyclone, vue dans le sens indiqué par les flèches; 
Figo 2 est une coupe transversale suivant la ligne   II-II   de la fig. 



  1, vue dans le sens indiqué par les flèches , et 
Figo 3 est une coupe verticale longitudinale d'un foyer cyclone très Semblable au foyer représenté sur la figo 1 mais ayant une autre dispo- sition des tuyères d'admission de combustible et d'air secondaire. 



   Sur les figs. 1 et 2, la chambre de combustion 1 du foyer cyclone 

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 comprend une partie principale la, qui a une forme approximativement cylin- drique et est disposée de manière que son axe longitudinale soit horizontal, et une partie arrière 1b de forme tronconique et disposée coàxialement à la partie   la.   La paroi périphérique 2 de la partie principale la présente une fente 3 qui s'étend le long de la partie supérieure delà chambre 1, et la distance de la paroi 2 à l'axe de la chambre 1 du foyer augmente dans un sens autour de l'axe de la chambre d'un premier bord 5 de la fente 3 à un se- oond bord 6 de cette fente. 



   La chambre 1 du foyer cyclone est délimitée par une enveloppe de tubes de refroidissement 8 tous reliés par leurs extrémités inférieures à un collecteur d'entrée 9 disposé au-dessous du foyer cyclone et par leurs extrémités supérieures à un collecteur de sortie 10 disposé au-dessus du foyer cyclone, les collecteurs 9 et 10 étant montés de manière que leurs axes soient parallèles à l'axe de la chambre du foyer cyclone et étant re- liés au système circulatoire d'un générateur de vapeur dont le foyer cyclo- ne fait partie.

   Certaine des tubes 8, désignés par 8a montent du fond de la chambre 1 le long d'un côté de la partie principale   la   jusqu'au second bord 6 de la fente 3 tandis qu'un second jeu de tubes   8b   montent du fond de la chambre 1 le long de l'autre côté de la partie principale   la   vers la pre- mier bord 5 de la fente 3, à proximité duquel des groupes de tubes du jeu 8b sont coudés de manière à s'écarter de la paroi 2 d'abord longitudinale- ment par rapport à la chambre 1 du foyer et ensuite à peu près radialement pour former des plaques de tubes 13, au nombre de six, montant en travers de la rainure 3. Les plaques de tubes 13 servent à diviser la rainure 3 en six lumières 14 qui sont ainsi disposées côte à côte sur une seule rangée. 



   Les autres tubes de refroidissement 8 montent en deux groupes respectivement sur les parois latérales opposées de la partie arrière tron- conique 1b. Des tubes de refroidissement 15 sont disposés de manière à déli- miter et refroidir une paroi antérieure 16 du foyer. cyclone, certains des tubes delà paroi antérieure étant recourbés pour former un goulot   tronconi-   que 17 délimitant la sortie des gaz 18   vers 1   une chambre de combustion se-   condaire ,   dont l'emplacement est indiqué en 19. Au-dessous du goulot 15, la paroi antérieure présente une ouverture 20 pour l'évacuation de la scorie. 



   Les tubes de refroidissement 8 et 15 sont pourvus d'une manière connue d'ergots soudés aux tubes et sont couverts de matière réfractaire ap- pliquée à l'état plastique. Ainsi, les tubes 8 incorporés dans les parties   la   et lb de la chambre 1 du foyer sont pourvus d'ergots et recouverts de matière réfractaire vers la chambre de combustion pour former une paroi fer- mée, tandis que les tubes 15 incorporés dans la paroi antérieure 16 sont garnis d'ergots sur toute leur circonférence et recouverts de matière réfrac- taire des deux côtés. A l'extérieur des tubes , dans les parties la et lb du foyer, la paroi périphérique et la paroi arrière de la chambre du foyer sont revêtues d'une matière calorifuge 21 entourée d'une enveloppe étanche aux gaz 22.

   L'extrémité plate de la partie tronconique 1b est pourvue d'un regard approprié 23 fermé par une pièce 24. 



   Dans la fente 3 sont logées des tuyères 27 pour l'admission du combustible solide en particules entraîné dans un courant d'air primaire, et des tuyères 28 pour l'admission d'air de combustion secondaire. Les tuyè- res à air 28 ont une section transversale plus grande que les tuyères à com- bustible 27. Dans la disposition représentée sur les fige. 1 et 2, chaque lumière 14 contient une batterie de tuyères composée d'une tuyère à air 28 adjacente au bord 6 de la fente 3 et débitant de l'air de combustion secon- daire   tangentiellement:sur   la paroi périphérique 2 et d'une tuyère à, combus- tible 27 adjacente au bord 5 de la rainure et débitant le   combustible dans   le même 

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 sens que l'air de combustion secondaire mais du côté intérieur, considéré dans le sens radial. 



   Pendant le fonctionnement de la chambre du foyer cyclone 1, du combustible à teneur en cendre, solide, en particulier, entraîné dans un courant d'air primaire, est débité dans la chambre du foyer par les tuyères à combustible 27 et de l'air de combustion supplémentaire est admis dans la chambre par des tuyères à air secondaire 28, la combustion du combustible se produisant dans la chambre de combustion du foyer cyclone à une tempéra- ture telle que la cendre formée soit en fusion. Cette cendre est déposée sur la paroi périphérique 2 de la chambre de combustion et s'écoule sur la paroi 2 le long   dela   chambre et par l'ouverture d'évacuation de scorie 20 dans la chambre de combustion secondaire indiquée en 19. 



   Lorsqu'on désire changer le rapport entre la somme des sections des tuyères à combustible 27 et la somme des sections des tuyères à air secondaire 28, on peut le faire en remplaçant une batterie comprenant une tuyère à air et une tuyère à combustible, par exemple, par une batterie ré- duite à une tuyère à. air ou par une batterie comprenant une tuyère à air et une tuyère à combustible mais où le rapport des sections des deux tuyè- res est différent de celui de la batterie remplacée.

   Par suite de la dispo- sition des tubes de refroidissement de la paroi de la chambre du foyer cyclo- ne pour former et délimiter une fente par laquelle débitent toutes les tuyè- res 27 et 28, les tuyères 27 et 28 sont refroidies par ces tubes de refroi- dissement et en même temps chaque batterie ou élément de tuyère à air ou/et de tuyère à combustible peut être extrait facilement et remplacé par un bloc similaire ou différent sans déranger les tubes de refroidissement. On comprendra que le fait de pouvoir éviter de déranger les tubes de refroidis- sement a une très grande importance en pratique car la modification d'un tube de refroidissement entraîne normalement la reconstruction d'une grande partie de la paroi de la chambre du foyer cyclone. 



   Si on le désire, la section de sortie de chaque tuyère à combus- tible 27 ou/et de chaque tuyère à air secondaire 28 peut être rendue ré- glable par des languettes appropriées placées dans les tuyères. 



   La fig. 3 montre une chambre de foyer cyclone qui est très   sem-   blable à la chambre 1 dela fig. 1 et les mêmes chiffres de référence sont employés sur les deux figures pour désigner des pièces semblables. La dif- férence entre les deux   constructions   réside dans la forme et la disposition des tuyères à combustible et des tuyères à air secondaire, désignées sur la fig. 3 par les chiffres 40 et 41 respectivement.

   Dans la disposition de la fig. 3, toutes les lumières en lesquelles la fente 3 est divisée ser- vent à l'admission d'air secondaire, mais dans trois de ces lumières espacées entre elles sur la longueur de la fente, sont disposées des tuyères d'ad- mission de combustible 40 dont chacune est espacée des bords 5 et 6 de la fente et est susceptible de tourner autour d'un axe parallèle à l'axe de la chambre du foyer cyclone. 



   Pendant le fonctionnement du foyer cyclone représenté sur la fig. 



  3, un courant constant d'air comburant secondaire est débité autour des tuyères d'admission de combustible 40. 



   Comme il a été décrit ci-dessus avec référence aux figso 1 et 2, les éléments ou batteries de tuyères associés aux lumières de la fente 3 de la fig. 3 peuvent être remplacés facilement par d'autres éléments ou batteries en vue de faire varier le rapport de la sommeides sections des tuyères à combustible 40 à la somme des sections des tuyères à air secon- daire 41.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS.

   1. - Foyer cyclone comprenant des dispositifs pour l'introduction d'air primaire avec un combustible à teneur en cendre et d'air secondaire placés à la périphérie de la chambre du foyer et dirigés de manière à fai- re tourbillonner l'air primaire avec le combustible et l'air secondaire dans le même sens autour de la chambre, ainsi que des moyens d'évacuer en fusion la cendre de la chambre du foyer, caractérisé en ce que des tubes de refroidissement incorporés dans la paroi périphérique de la chambre du foyer sont disposés de manière à former et délimiter dans la paroi périphé- 'nique une fente qui s'étend suivant la longueur de la chambre et qu'un cer- tain nombre d'éléments ou batteries de tuyères susceptibles d'être rempla- cés séparément sont disposés sur une rangée le long de la fente,

   l'un. de ces éléments ou batteries au moins comprenant une tuyère d'admission de combus- tible et une tuyère d'admission d'air secondaire.

   2.- Foyer cyclone suivant la revendication 1,caractérisé en ce que la fente contient plusieurs éléments ou batteries de tuyères à air secon- daire disposés de façon à pouvoir être remplacés facilement par d'autres élé- ments ou batteries de tuyères susceptibles d'assurer soit l'admission de com bustible,soit l'admission séparée de combustible et d'air de combustion se- condaire.

   3. - Foyer cyclone suivant la revendication 2, caractérisé en ce que des dispositifs de refroidissement à circulation de fluide divisent la fente dans le sens de la longueur en lumières séparées qui toutes contiennent les éléments ou batteries de tuyères remplaçables.

   4. - Foyer cyclone suivant les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'un élément ou batterie de tuyères utilisé pour admettre à la fois du combustible et de l'air de combustion secondaire comporte deux tuyères dont l'une est susceptible de débiter de l'air de combustion secondaire tan- gentiellement sur la paroi du foyer tandis que la seconde est susceptible de débiter du combustible dans le même sens que l'air secondaire, mais du coté intérieur radialement par rapport à lui.

   5. - Foyer cyclone suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes,caractérisé en ce qu'un élément ou batterie de tuyères utilisé pour admettre à la fois du combustible et de l'air secondaire comporte une tuyère intérieure par laquelle du combustible peut être débité et une tuyère extérieure qui entoure au moins partiellement la tuyère intérieure et est destinée à débiter de l'air secondaire.

   6.- Foyer cyclone suivant la revendication 5,caractérisé en ce que la tuyère intérieure peut pivoter autour d'un axe parallèle à l'axe lon- gitudinal de la chambre du foyer.

   7. - Foyer cyclone suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance entre la paroi circonféren- tielle de la chambre du foyer et son axe longitudinal augmente dans un sens autour de l'axe d'un bord de la fente à l'autre bord de celle-ci.

   8.- Foyer cyclone suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le foyer est destiné à fonctionner avec son axe longitudinal disposé horizontalement ou à peu près horizontalement et la paroi circonférentielle contient des tubes de refroidissement à cir- culation de fluide qui s'étendent de bas en haut à partir d'un niveau infé- rieur de la chambre jusqu'à un bord inférieur de la fente à proximité duquel des groupes de ces tubes sont coudés et s'écartent de la paroi pour former des plaques de tubes disposées transversalement à la fente et servant à di- viser la fente en lumières séparées.

   9. - Foyer cyclone suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est destiné à fonctionner avec son axe lon- <Desc/Clms Page number 5> gitudinal disposé horizontalement ou à peu près horizontalement et la fen- te s'étend le long delà partie supérieure de la chambre,là distance entre la paroi circonférentielle de la chambre du foyer et l'axe longitudinal de celle-ci augmente dans un sens autour de l'axe à partir d'un premier bord de la fente jusqu'à un second bord de celle-ci,

   et la paroi circonférentiel- le de la chambre comprend des tubes de refroidissement à circulation de fluide dont une série monte depuis un niveau situé près du fond de la cham- bre le long d'un côté de celle-ci jusqu'au second bord de la fente tandis qu'une seconde série de tubes monte depuis un niveau situé à la partie in- férieure ou à proximité de la partie inférieure de la chambre le long de l'autre côté de la chambre vers le premier bord de la fente à proximité du- quel des groupes de tubes sont coudés vers l'extérieur de la paroi pour former des plaques de tubes qui montent en travers de la rainure et ser- vent à diviser celle-ci en lumières séparées.

   100- Foyer cyclone construit et destiné à fonctionner en substan- ce comme décrit ci-dessus avec référence aux figs. 1 et 2 ou à la figo 3 des dessins annexés.