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La présente invention est relative à un appareil pour l'utilisation de la chaleur sensible du gaz utile provenant d'installations servant à la gazéification en suspension de combustibles finement; divisés avec de l'oxygène et, le cas échéant,avec des agents de gazéification réagissant endother- miquement.
L'invention concerne, en particulier, un appareil dans lequel un dispositif de production de vapeur, où le gaz utile est envoyé lorsqu'il quitte la chambre ce gazéification, est associé au dispositif de gazéification proprement dit.
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Lors de la gazéification de combustibles dite "à courants de même sens", c'est-à-dire dens le cas d'un mode de gazéifica- -;ion où le combustible à gazéifier par l'agent de gazéification, en particulier par l'oxygène,est insufflé dans la chamb@@ se trouvant à une température de réaction élevée et y est maintenu en suspension jusqu'à gazéification complète, les conditions physiques et chimiques particulières rencontrées nécessitent que le gaz utile produis ait une température de sortie relati- vement élevée qui dépend de la nature du combustible à gazéifier et peut atteindre, par exemple lors de la gazéification de pous- sier, jusqu'à 1300 .
Etant donné que très souvent la chaleur sensible est produite à l'aide d'oxygène précieux, l'utilisa- tion de la chaleur sensible du gaz utile est une condition de la rentabilité de ce procédé de gazéification. Il existe dans la technique toute une série de propositions qui traitent du couplage constructif ou fonctionnel d'une installation de pro- duction de gaz avec une installation servant à l'utilisation de la chaleur sensible du gaz utile produit. Parmi ces propositions, on a considéré particulièrement celle dans laquelle la chaleur sensible est utilisée dans une chaudière servant à la production de vapeur d'eau à tension élevée. Cette vapeur d'eau de tension élevée peut alors servir à la production de courant électrique ou servir également pour d'autres buts.
Pour le fonctionnement satisfaisant d'une installation combinée de gazéification et de production de vapeur, le pas-
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sage du gaz du dispositif de gazéification dans le dispositif de production de vapeur est d'une inpor-cance particulière; il y a lieu de tenir compte aussi du f2i eue le lBZ utile pro- duit renferne encore, sous forne ¯; n¯en civir;6e, des fractions de concustible non gazéifiées, qu'il er-c G1.1 , notamment lorsqu'il s'a'it do 1 gazéification d'un ccicucticlc solide,
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de maintenir à une valeur la plus casse possible.
La chaudière montée après le dispositif'de gazéification doit, suivant les constatations, de la Demanderesse permettre ce que l'on appelle une gazéification subséquente, c'est-à-dire une réaction ulté- rieure entre les fractions de combustible non gazéifiées et la vapeur d'eau ou le gaz carbonique contenu dans le gaz utile.
@ Toutefois,le, chaudière à vapeur montée à la suite du disposi- tif de gazéification doit avoir une forme la plus ramassée possible pour maintenir à une valeur la plus petite possible les pertes de chaleur du gaz vers l'extérieur. finalement, la combinaison entre un générateur de gaz et une chaudière à vapeur doit comporter le moins possible de passager* tubulaires ,pour le gaz, car,..comme l'expérience l'a montré, de tels passa- ges tubulaires pour le gaz conduisent souvent, du fait des hau- tes températures,à des difficultés de construction.
'La présenta invention satisfait à ces exigences, par, le fait que le dispositif de production de vapeur est -constitué @ par une oheudière d'eau cylindrique disposée directement au- dessus. de la chambre de gazéification et'dans l'axe longitudi- nal de laquelle est disposé un tube (tube intérieur), relati- vement large, adapté à l'ouverture de sortie du gaz de la . chambre de gazéification et entouré, par plusieurs tubec (tubes extérieure) disposés sur des cercles concentriques,
le tube intériour et les 'cubes extérieurs étant reliés entre eux de manière que le @as chaud parcoure d'abord le tube intérieur de bas en haut et ensui@e les tubes extérieurs ce haut en
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tube intérieur le gaz ait une température pour laquelle les frac- tions de cendre du gaz sciant solides dons tous les cas,de sorte 'qu'il ne se produis pas, du ricins pas de façon notable, d'agglu- tination ou de collage de la cendre dans les tubes extérieurs qui suivent.
En outre, il -produit encore, dans le tube inté- rieur agissant comme chaudière à rayonnement, une certaine gazéi- fication ultérieure de la fraction de combustible non gazéifiée-, gazéification qui est favorisée par la vitesse relative qui s'établit dans ce tube entre le combustible et le gaz.
La figure unique-dû dessin annexé illustre schématique- ment et simplement à titre d'exemple, par une vue en coupe, une forme de réalisation de l'appareil conforme à l'invention.
@ La gazéification du-.combustible a lieu dans la chambre. de gazéification 1 à laquelle le combustible et l'agent de gazéification sont délivrés par des tuyères 2 refroidies à l'eau.
Le mélangede combustible et d'agent de gazéification est insuf- flé par les conduites dans'les.tuyères 2. A l'extrémité infé- rieure du gazéificateur se trouve l'ouverture 4 d'extraction des.cendres, par laquelle on soutire une fraction des cendres, notamment celle qui se liquéfie lors de la gazéification. La majeure partie des cendres ou des résidus de gazéification sort toutefois avec le gaz, par l'ouverture 5 prévue au sommet du. gazéificateur. L'ouverture supérieure d'évacuation du gaz est entourée par un col 6, refroidi à l'eau, qui empêche la forma- tion de dépôts dans la zone de l'ouverture d'évacuation du gaz.
Le dispositif ± de production de vapeur est raccordé directement au dispositif gazéificateur ; il est constitué par un récipient cylindrique, dans lequel se trouve un tube central 8 dont le diamètre correspond sensiblement à l'ouverture 5 d'évacuation du gaz. Le gaz s'écoule vers le haut par le tube central 8 et cède, à cet endroit, une partie de sa chaleur sensible à l'eau
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ce prouvant @ans la chaudière 7. A l'extrémité supérieure du tube intérieur 8, le sens du courant gazeux est dévié de 180 , comme indiqué par la flèche . Le gaz s'écoule alors à travers une série de'tubes 10 qui sont disposés, à l'intérieur de la chaudière, en séries concentriques autour du tube intérieur 8.
Dans son trajet à travers les tubes 10, le gaz est refroidi davantage. A l'extrémité inférieure de ces -cubes 10, le gaz pénètre dans une chambre 11 dans laquelle le sens de son écou- lement est à nouveau dévié de 90 environ. Le gaz s'écoule alors, par la conduite 12, dans un aspirateur de poussière 13 à cyclone, qu'il quitte par la conduite de gaz utile 14, en vue de son traitement ultérieur ou de son utilisation.
Dans la conduite 12, il est prévu un serpentin 15 servant à surchauf- fer la vapeur, dans lequel on utilise, en outre, pour la sur- chauffe de la vapeur, la chaleur sensible que le gaz renferme encore en cet endroit. La poussière se déposant dans l'aspira- teur de poussière,13 est soutirée par la conduite 16 et, si elle renferme encore des quantités de carbone suffisantes pour une combustion, elle peut être délivrée à un foyer à poussier approprié, ou aussi être mélangée au combustible de départ pour la gazéification.
Grâce à l'inversion soudaine de la direction d'écoule- ment du gaz dans la chambre 11, une partie de la poussière en- traînée par ladit gaz, notamment les fractions les plus grandes, se trouvent projetées et peuvent être soutirées par la condui- te 17. Une partie de cet'ce poussière, qui renferme encore cer- taines quantités de. carbone non consommé, peut parvenir par la conduire 18 directement, c'est-à-dire à l'état chaud, dans les tuyères 2 et de là parvenir à nouveau dans la chambre de gazéi- fication 1 où a lieu une aure gazéification des fractions combustibles de la poussière.
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La chambre dans laquelle a lieu le passage des gaz dù tube intérieur 8 dans le tube extérieur 10 est surmontée d'un couvercle 19 qui est réalisé sous la forme d'une double chemise d'eau et peut, par exemple, être utilise pour le préchauffage de l'eau alimentant la chaudière 2. -L'eau froide est délivrée par la conduite 20, quitte la chemise double par la conduite 21, et'parvient alors dans la conduite d'alimentation en eau 22 de la chaudière 7. La vapeur produite dans la chaudière 7 est amenée par la conduite 23, d'une manière connue en soi, dans un collecteur de vapeur.
Le couvercle 19 présente une ouverture centrale 24 obturable, qui permet d'accéder à la partie supérieure de la chaudière en vue des nettoyages et des réparations . En mê- me temps, il est prévu une conduite obturable 25 qui sert de conduite-torche. Les dépôts de cendre qui se forment encore éventuellement dans les tubes 10 peuvent être éliminés à l'aide d'outils appropriés-introduits dans des trous particuliers 26 de ringardage qui sont ménagés dans le couvercle 19.
Dans la chambre voûtée fermée par le couvercle 19, on peut encore prévoir un autre serpentin 27 pour surchauffer la vapeur.
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