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Procédé et dispositif pour dégazéifier des combustibles agglomérants
La présente invention se rapporte à un procédé et à un dispositif pour dégazéifier des combustibles agglomérants, destinés après dézazéification à produire de la vapeur.
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Il y a déja longtemps qu'on a proposé de conjuguer la production de gaz et d'électricité (ou de vapeur) dans les centrales de façon à produire dans ces dernières, en même temps que du courant électrique, du gaz d'éclairage.
Les centrales électriques susceptibles d'ê tre intéressées par ce projet sont équipées de chau- dières dont les feux sont alimentés par du combustible pulvérisé. En cas d'association d'une telle chaudière à une installation productrice de gaz, il faudrait, comme pour- toute' chaudière normale, que le combustible destiné au chauffage soit préalablement pulvérisé dans un moulin ou un broyeur.
Or, la fragmentation du coke entraîne une usure extrêmement importante qui est pratiquement inadmissible de sorte qu'on se voit obligé de broyer le combustible avant son traitement dans l'installation de dégazéification. Pour assurer la rentabilité du procédé, il conviendrait d'autre part de veiller à ce que le poussier de coke obtenu gagne la chambre de combustion de la chaudière en dépensant un minimum de chaleur: ou qu'il puisse être utilise industriellement d'une autre façon.
Si, en outre, il était possible de récupérer du gaz obtenu et des autres produits de valeur la moitié de la chaleur sensible, la dégazéification d'un kilogramme de combustible n'exigerait plus que le tiers environ de la chaleur consommée par les procédés de dégazéification classiques connus.
Depuis des années, toute une série de propositions ont vu le jour visant à réaliser un tel procé- dé, mais aucune d'elles n'a été à la base d'une appli-
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cation technique.
C'est ainsi, par exemple, qu'il a été suggéré d'insuffler le poussier de combustible entraîne par un véhicule gazeux préchauffe dans une chambre, le jet d'injec- tion s'interrompant après un certain parcours, avant de s'inverser. En l'occurence, la chaleur du gaz d'insufflation doit réchauffer le combustible et le dégazéifier partiellement. Après cette dégazéification partielle, le combustible échauffe est extrait à la partie inférieure de la cuve ou fosse, le gaz.d'insufflation et le gaz nouvellement dégagé à la partie supérieure de celle-ci. Le combustible extrait de la première fosse est introduit dans un nouveau véhicule gazeux et est insufflé de la même manière dans une secon-- de fosse, etc..
La chaleur sensible du gaz porteur et la limitation de la quantité de gaz porteur par la vitesse de suspension du grain moyen (environ 0,2 m/seconde) fixent-la limite de charge, qui est tellement basse que l'installation n'est pas rentable. D'autre part, seules des matières non-agglomérantes ou coalescentes peuvent être choisies comme matière de départ, car aucune dispos:.- tion n'est prise pour éviter l'agglomération.
Un autre procédé connu propose de préoxyder les combustibles agglomérants. L'oxydation et la dégazéification s'effectuent alors dans dos installations séparées. Dans ce procédé, on laisse le combustible tomber dans une fosse en sens contraire d'un courant d'air, ce qui est indiqué comme demandant 30 secondes et plus.
La quantité de chaleur nécessaire pour réchauffer le combustible doit être fournie par la chaleur sensible de l'air. Le combustible ainsi préoxydé et qui "pratiquement"
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ne s'agglutine plus, est dirigé aux fins de dégazéification, vers une seconde fosse, où il tombe de la même façàn en contre-courant d'un courant d'air préchauffe.
Les durées de séjour nécessaires pour parachever la dégazéification du combustible sont beaucoup trop longues pour dos installations de fort débit. De plus, on ne peut, dans les deux fosses, obtenir qu'une charge s'élevant à en'lire:: 0,4 kg/m3, ce qui est beaucoup trop peu pour être accep- table économiquement. Un autre inconvénient de ce procède est que seuls des produits faiblement agglomérants peuvent y être soumis, comme l'indique le brevet qui en fait l'objet ; or des essais pousses ont démontre que ces conbusti- bles qui ne s'agglomèrent "pratiquement" plus, sont encore suffisamment jo@lescents pour qu'une exploitation conti- nue soit impossible.
D'autre part, le mode d'introduction du combustible proposé par ce brevet ne saurait éviter une agglutination aux parois.
Dans d'autres procèdes, on a essaye de pallier l'agglomération au moyen de dispositifs mécaniques tels que raclettes, vis sans fin, etc.., mais l'usure qui en résute ainsi que les granulations très grosières obtenues avec ces procédés les rendent inapplicables.
Parmi les procédés les plus connus de ces dernières années, il faut mentionner un procédG de dégaz@i- fi cation opérant au moyen de véhicules thermiques solides (coke).- Le transport de chaleur au moyen de véhicules thermiques solides (et de coke notamment) est connu depuis plusieurs décades, et a déjà été exploité techniquement dans d'autres procèdes. Dnns ce procède de dégazage, on maintient une quantité considérable de coke (do l'ordre de
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15 à 25 kg de coke par kg de charbon brut) en circulation.
Ce coke est élevé au cours de son transport pneumatique à une température déterrinée, 1100 par exemple, par combustion partielle avec de l'uir. Après séparation des gaz de combustion résultants, le coke chaud estintroduit dans une enveloppe de vis sans fin dans laquelle on introduit simultanément du poussier de combustible frais. Cette vis a pour fonction d'amener les fractions chaudes et froides du combustible en échange calorifique. De plus, on escomptait éliminer les agglomérats formes. (Aucune mesure n'est proposée pour supprimer les causes d'agglutination).
Il est indéniable que la forte addition de coke se traduit par un amaigrissement sensible du combustible brut. Toutefois, il se produit néanmoins inévitablement des agglomérations. Les grumeaux qui se sont formés doivent être fragmentes par la vis mélangeuse, Or, du fait qu'une vis sans fin est incapable de moudre aussi fin qu'un moulin ou un broyeur, il est cinir qu'il sort de la vis un mélange comportant une gamme granuloétrique plus grossière que le combustible brut entrant.
Le coke ainsi partiellement grossi cause de sérieuses difficultés d'une part pendant la combustion du poussier, d'autre partpondant le transportpneumatique du véhicule ther- nique et sa combustion partielic, sans parler des fatigues extraordinaires imposées à la vis mélangeuse promue broyour. Après la dégazéification subséquente, une particdu coke doit être chargée dans un foyer, tandis que le reste est recycle en tant que véhicule thermique. Pour les raisons évoquées, cette installation peut convenir, tout au plus, au traitement de combustibles non-agglomérants
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ou faiblement agglomérants.
La présente invention ost fondée sur l'idée que la de gazéification d'un conbustiblc ne peut être
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réalisée dans des conditions úcononiquos qu'on éliminant la propriét d'aggloacration de celui-ci avant l'extrac- tion des gaz, c'est-à-dire, on supprimant les causes d'@g-
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glomGration et non plus les conséquences de cette dernièro. Selon l'invention, la ddg.z6ification s'effectue, de préférence, en suspension et notamment, en deux phases successives, dont la première consiste à enlever aux particules de carburant leur faculté de s'agglutiner, et la
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seconde consiste à ddgaz6ifier effectivement le coubusti- ble prépare.
La supprcssion do la faculté d'agglomération peut consister cn une prGoxydation dans un courant gazeux porteur. Ce courant gazeux porteur peut être formé d'air, de gaz ou de vapeur avec addition d'une certaine quantité d'air.
Selon l'invention, les doux phases du procédé sont conduites sous une charge supérieure à 1 kg/m3 de
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véhicuJ (1: et pour éliminer la faculté d'agglomération du conbustible on conservant au Klaxinum sa valeur calorifique, la durée de séjour dans le nilieu de pr0-oXJTd'.l tion ne dépasse pns 4 secondes sous des températures cnr# 3200 et 4200.
La perte de valeur calorifique par kg de
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combustible lors de la pruoxydation dépend de la r.[t1.:r'0 ài; combustible, de la charge, de la durúe de s6j our, de: li tonperature et de la l:1DO gr::mulomútriquu. Pour un combustible et un domaine grnnulomctrique donner, les <ia±1 cs facteurs dépendent les uns des autres.
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Un charbon à coke A exige pour détruire sa faculté d'agglomération un séjour de deux secondes par exemple sous une charge de 1 kg/m3 à la température de 420 , en le traitant sous une gamme granulométrique (finesse de grain) convenant à la combustion sous forme de poussière (20-25% de refus par le tamisDIN 70).La perte de valeur calorifique du combustible s'élevé dans ces conditions à environ 5%, mais la perte totale du système n'est que de 2% environ car une partie de la chaleur sensible qui se dégage du combustible pendant la préoxydation est récupérée.
Une augmentation de la charge exige une élévation de la température et/ou du temps de séjour, tandis que la perte de pouvoir calorifique augmente. L'élévation de température étant limitée par le point d'inflammation spontanée, on ne peut plus ensuite que prolonger la durée de séjour. Mais ceci implique une extension ou un agrandissement de l'installation. Des calculs de rentabilité ont indiqué que le temps de séjour le plus avantageux est inférieur à 4 secondes.
De l'autre côté de l'éventail des combustibles se trouve, par exemple, le charbon flambant à Gaz 3. Pour une durée de séjour de 2 secondes, l'air de préoxydation peut être cargo à plus de 4 kg/m3, ce qui exigeune température d'environ 330 . En augmentant la charge, la température peut être diminuée, à durée de séjour égale, tandis qu'à température égale, la durée de séjour augmente, ce qui revient à dire qu'avec ce combustible les conditions sont complètement différentes eu'avec le charoon A, ce pui met en évidence le rôle que joue la nature du combustible.
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. La perte de valeur calorifique avec des grosseurs de grain normales s'élève à environ 2% seulement (sous 4 kg/m3) comparativement à 5% pour le charbon A, sous 1 kg/m3), dcnt '-on récupère ici aussi une grande partie.
Entre ces deux sorties de charbon s'étend prati- quement tout l'éventail des charbons flambants à gaz et des charbons à coke. C'est ainsi par exemple que le charbon flambant à gaz C a un comportement analogue à celui du charbon B, une perte de valeur calorifique d'environ 2,5% (sous 2,5 kg/m3), La charge admissible est un peu inféri- eure à celle du charbon B, tandis que les températures exi- gées sont légèrement supérieures.
Ia charge de combustible dans l'air lors de la préoxydation dépend avant tout de la teneur en oxygène du combustible et de la manière dont il y est incorporé. La charge peut être augmentée à mesure que la teneur en oxygè- ne croit. C'est ainsi, par exemple, que la teneur en oxy- gène des charbons (purs) ci-après est la suivante:
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<tb>
<tb> Charbon <SEP> A <SEP> environ <SEP> 5,3% <SEP> (charge <SEP> maximum <SEP> 2 <SEP> kg/m3)
<tb> Charbon <SEP> B <SEP> " <SEP> 8,3% <SEP> (supérieure <SEP> à <SEP> 4 <SEP> kg/m3)
<tb> (supérieure <SEP> à <SEP> C)
<tb> Charbon <SEP> C <SEP> " <SEP> 7,0% <SEP> (supérieure <SEP> à <SEP> 4 <SEP> kg/m3)
<tb>
La charge de l'installation d'extraction des gaz sera égale ou supérieure à celle de la station de préoxydation.
Lorsque les deux processus se déroulent en une seule passe, la charge reste la même, par contre quand la préoxydation et la dégazéification sont séparées, cette dernière.peut s'effectuer avec des charges plus élevées.
En l'absence de combustion partielle, c' est, par exemple, la valeur calorifique finale qui détermine la valeur de
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- la-charge, qui pourrait également être fixée arbitrairement.
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En cas'de combu,Éign'p ,rtielle, un certain débit minimum doit être maintenu, pour atteindre la valeur calorifique
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désirée do 4'.000 kcal/m3 par exemple, ,du fait que la combus- tion partielle se traduit par une diminution de la valeur calorifique du gaz porteur.,Normalement, on opère avec une
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combustion partielle s'élèvement à environ 5% do la quantité totale de gaz porteur, ce qui, avec les combustibles men.. tionnés ci-dessus, exige une charge d'environ 6-8 kg/m3 pendant l'extraction des gaz.
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'*' Des essais ont "démontre qu'on opérant l'extraction des gaz sous une température donnée, le fait de prolonger le séjour au-delà de 6 secondes, n'apporte pas de gain notable de gaz, tandis que l'accroissement des frais d'installation qui en découlent tendent très rapidement à rendre l'ex- ploitation non rentable.
L'installation se compose de deux parties essentielles, à savoir; I. une section de préoxydation et de réchauffage; et II. une section do dégazéification ou d'extraction des gaz.
Il dépend de la teneur en azote du véhicule de transport dans la section I, si ces deux sections sont parcourues directement l'une après l'autre par le courant de combustible, ou par l'intermédiaire d'un séparateur. a) Lorsqu'on a affaire à des combustibles peu agglomérants, on monte les deux sections de l'installation directement en série, c'est-à-dire que le combustible est porté dans la section I à sa température d'agglomération, le véhicule pouvant être du gaz ou de la vapeur d'eau.
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A ce véhicule on ajoute une quantité d'air bien déterminée, dont l'oxygène se'combine au combustible pondant l'oxydation, tandis que sa fraction azotée est entraînée avec la fraction dégazéifiée, de sorte qu'au premier stade de la'dégazéification (chambre d'éjection), la faculté d'agglomération et la faculté résiduelle d'agglomération du combustible sont annihilées.
Le taux d'azote entraîné ne doit pas dépasser une certaine valeur dans le gaz final. b) Lorsqu'il s'agit de combustibles plus fortement agglomérants, on opère dans la section I avec de l'air ou avec un véhiculé porteur suffisamment riche en air qui, en raison de sa forte teneur en azote, est séparé du combustible avant la dégazéification, ce dernier étant transporté par un nouveau véhicule gazeux (par exemple; par du gaz de ville) dans la seconde section de l'installation.
Somme toute, c'est l'enrichissement du véhicule porteur en azote lors do la préoxydation, qui détermine le mode opératoire.
Les durées de séjour et les températures, ainsi que la charge d'une installation de préoxydation sont déterminées pour un combustible donné ayant une grossour de grain définie. C'est ainsi, par exemple, qu'en exécutant une préoxydation avec une charge de 1 kg/m3, un temps de séjour de 2 secondes, et une température de 4200 en utilisant un charbon de qualité A, on élimine la faculté d'aggla- mération jusqu'à une grosseur de grain de 90@, tandis que les fractions plus grossières, gardent uno certaine faculté d'agglutination résiduelle.
En augmentant la température et/ou la durée de séjour, on repousse la faculté d'aggluitnation résiduelle jusqu'à la grosseur de 120, mais alors
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les particules fines sont exposées à une préoxydation trop prolongé de sorte que la valeur calorifique finale par kg de combustible subit une perte trop importante.
C'est pourquoi, il est préférable de séparer les particules dépassant une.certaine grosseur et de les renvoyer i-
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solément soit dans le premier stade de dégazéification, soit dans le foyer, soit encore dans le broyeur. La faculté d'agglomération résiduelle des grosses particules de combustible, même si elle n'affecte qu'un faible pcurcen- tage du volume total de ce dernier, conduirait à des agglo-
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In:érat's"dans -l '8' ta tions de dégazéification qui, f inale:îiL-rL-1 conduiraient à des interruptions d'exploitation.
Avant l'introduction du combustible dans la section de préoxydation, celui-ci est broyé. Cette opéra- tion peut s'effectuer de façon connue dans une atmosphère de fumée, d'air ou de vapeur. Lors du broyage (qui s'acco@ pagne .toujours d'un sèchage) sous atmosphère de fumée, cette opération devra être suivie d'un stockage intermédiaire en.vue de la séparation des fumées et du combustible. A sa sortie du lieu de stockage intermédiaire, le co-
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ù5tibla ûst ûntrûüé ;ar w v6hiûülo portG dGü l'i3- tallation de préoxydation. Ce véhicule' peut être de l'air, du gaz, do la vapeur ou encore du gaz ou de la vapeur additionnésd'air.
On connait le broyage avec de l'air de par les dispositifs auxiliaires pour chaudières. Dans ceux-c@, on procédait à un broyage dans l'air en raison de l'insufflation directe du combustible dans la chambre de combustion, tandis que dans le cas do la présente invention, le broyage à l'air se traduit par un certain effet de préoxydation,
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dont les avantages n'étaient pas reconnus jusqu'ici. Apres broyage dans l'air, le combustible peut 8tre envoyé direc- tement dans l'installation de préoxydation; toutefois, rion ne s'oppose à un stockage intermédiaire, qui laisse le choix du véhicule appelé à transporter le coribustible à travers l'installation de préoxydation.
On peut alors éga- lement utiliser du gaz et de la vapeur, ou du gaz et de la vapeur additionnés d'air comme nouveau véhicule. Ceci ne s'adresse surtout qu'à des combustibles à faible pouvoir agglomérant, avec lesquels le degré de préoxydation à at- teindre est nettement plus faible qu'avec les charbons for. tement agglomérants.
Lors du broyage sous atmosphère do vapeur, le combustible peut également être envoyé directement dans l'installation de préoxydation à sa sortie du broyeur, au besoin avec addirion d'une certaine quantité d'air. Ce broyage sous vapeur s'adresse surtout aux combustibles faiblement agglomérants.
Lors de la préoxyda tion, la charge estprédéter- minée pour un combustible ayant un temps de séjour et une température donnés. Cette charge en combustible par n3 de véhicule doit, surtout lorsqu'il s'agit d'air, être strictement respectée. Elle peut varier pendant pou de temps de + 50%. Etant donné que la régulation de tempéra- ture répond assez lentement, on prévoit plusieurs distri- buteurs de combustible qui débitent séparément dans une qu' conduite commune.
On évite ainsi/en cas de panne de l'un des distributeurs (difficultés dans l'évacuation du com- bustible pulvérisé) il se produise des variations exeessi- ves de charge et partant des élévations excessives de tom-
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péra turc dans l'installation de préoxydation.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre en regard des fig. 1 et 2 qui montrent deux nodes principaux de mise en oeuvre du procédé de l'invention.
La fig. 1 illustre le procédé de préoxydation et de dégazéificaton de l'invention,'avec séparation du véhicule et du combustible entre ces deux opérations.
Le combustible gagne, à sa sortie de la soute 1, par l'intermédiaire d'un distributeur, le broyeur 2 où il est pulvérisé à la finesse voulue (0 à 25% de refus avec le tamis DIN No.70). Le broyage et le séchage peuvent s'effectuer avec de l'air ou de la fumée. Dans le premier cas, 'air est porté, soit dans la chaudière, soit dans un réchauffcur 3, à une température allant jusq' à 450 , nfin d'entraîner le combustible pulvérisé vers l'installation de préoxydation 5 à travers la conduite 4. Dans le second cas, les fu- mées sont recyclées de la chaudière par une conduite 6 et entraînent après pulvérisation, le combustible, à travers une conduite 7 et un séparateur 8, dans la soute intermé- diaire 9.
Un distributeur déverse le combustible de cette dernière dans un agent oxydant (air, gaz ou vapeur additionnés d'une proportion déterminée d'air) qui dans la chau- dièrc: ou dans un réchauffcur spécial 3' a été porté à des températures allant à 450 , qui entraîne le combustible par la conduite 4' vers l'installation de préoxydation 5.
Le réchauffeur 3 ou 3' est chauffé par les gaz de combustion de la chaudière ou d'une autro installation ou par refroidissement dos produits de certains stades du procédé, par exemple dos gaz qu'il produit. La vapeur
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8 chaude du séparateur/est, conne d'habitude, dirigée vers la chaudière.
L'installation de préxydantion 5 comprend deux sections 10 ct 11. La section 10 comprend un fais- ceau do tubos chauffés extérieurement par les gaz de com- bustion, dans lesquels le mélange d'agent préoxydant et de combustible, dont la charge est supérieure à 1 kg/m3 ot de préférence comprise entre 4-8 kg/m3, est porté à la température d'oxydation vouluo, ou à une température très voisine. En raison do la forte densité de charge, los surchauffements locaux sont très improbables. Le faisceau de tubes est suspendu soit dans une fosse circu- laire ou rectangulaire, soit dans un tube d'acier équiva- lent.
A sa sortie du faisceau de tubes 10, le com- bustible gagne la section 11 en traversant une tuyère 12.
La section 11 peut, tout comme la section 10 6tre faite en maçonnerie ou être constituée simplement de plusieurs tubes d'acier. Cette section n simplement pour fonction de maintenir le combustible pendant un certain temps à une température moyenne déterminée d'oxydation, sous un débit d'écoulement qui ne soit pas inférieur à 4-5 m/sec. Selon la nature du combustible,on injecte dans la section 11, autour de la tuyère 12, un supplément d'agent oxydant dont la température peut s'élever jusqu'à 450 , au moyen de la conduite 13, dont le volume peut varier de zéro jas- qu'au quadruple de la quantité introduite dans la section 10. Ceci abaisse la charge de 4 kg/m3 à 1 kg/m3 par exem- ple.
On procède surtout à un aussi fort abaissement de la charge ou concentration après le chauffage lorsqu'il s'a-
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git de combustibles ayant une forte propension à l'agglomération, car, par exemple, on utilisant l'air corme agent de
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pr6oxydation, on ne peut théoriquement suppriaer la fa cul- té d'agglomération du charbon A qu'en opérant avec des valeurs nettement inférieures à 2 kg/m3.
On règle le chauf- fage du combustible dans la section 10 et la température de l'agent d'oxydation ajouté par la conduite 13 de façon qu'à l'entrée de la section 11 la température du combustible soit supérieure de 10 à 15 à la température moyenne d'oyxdation, do façon qu'à l'extrémité de l'installation de préoxydation, les pertes par rayonnement aient abaisse la température en sorte qu'on ait finalement le long de toute la trajectoire la température moyenne de préoxydation voulue.
La section 11 de l'installation pourrait également, le cas
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échéant, 6tre chauffée de llextCri ur de façon a compenser exactement los pertes par T't;ß0I1T1i::.Fwtit'.. L'agent d'oxydati'::- introduit par la conduit- 13, par exemple, de l'air, peut - être porté à la température voulue, soit dans la chaudière faisant suite à l'installation, soit drns un réchauffour
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sépare G 11a analogue aux rechauffuurs 3 et 3'.
Le combustible et l'pcont de préoxydation, par exemple l'air, quittent l'installation de pruoxydation par la conduite 15 pour agnc'r lorsque Lj prcnicr cst rorrc ào grains fins (jusqu'à 5 de refus avec le tc,:::is DIN :;).7C) le séparateur 16, et lorsque celui-ci est constitue par des grains plus gros (5 à 25% de rofus avec le tamis DIN Ne.70) vers le séparateur grossier 17. Dans ce dernier cas, les
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particules grossiéres suparces sont r8 S S l.1b lc:c::: d:ms -..:.:c soute intermédiaire; la fraction fine traverse 18 conduit... l; pour gr;-1icr le séparateur fin 16.
Les ?1^=' i..LC:l: fines
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';?]ìh,b'à6pàrôos dans une soute intomediairo 20 de l'agent dôxdâtion, par exenplc de ltair, qui est dirigé par une .;aôzidti3ta 21 vers la chauffa do la chaudière, par exemple. 'Losv particulas fines do coribustible séparées dans la soute internedip.iro sont introduites par un distributeur dans un courant gazeux très chaud, dériva de la production propre do l'installation, qui est véhiculé par la conduite 22 vers
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la tuyère d'injection 23 de la fosse de dégaz6ificntion 24 où les particules sont insufflées sous forme de jet dans la première partie de la fosse de dégazéification 24, no-
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tmmnont dans la ch^.2bre d'injection 25.
Ce gaz d'inioctie,.. est soutiré avant ou après la station d'épuration de gaz 26 et est porté dans le réchauffeur 28-29 dont la conduitc 27 est parcourue par des gaz de combustion, par du gaz pro--
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duit dans l'installation ou par d'nutres fractions .¯ ::c:f:. ..:... dir, à une température de 700 à 800 , avant d'etrc r@foule dans la conduite 22.
Les particules grossières de cobus-- tible de la soute intermédiaire 18 sont dirigées soit à la chaudière, soit renvoyées à l'installation do broyage; soit par la conduite 30 à la tuyère 31 qui les insuffle
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dlàïls la 4"¯-.-:0-"--- d'injection '5. f- La tuyère 31 -L cntcurc ccnU!.tlH:; t.:1.Lè:hUU1:V U'.LllJVL;u-,-V.1,.1 /..Lx.! uu..)'v.!.v .J.. "'UuV"'--" \..v..ccntriqucsicnt la tuyère 23, de sorte que le jot de grosses particules entoure dans une certaine mesure le jet de par ticules fines de sorte que la combustion partielle qui a lieu dans la chambre d'injection lui enlève sa faculté ré-
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siduelle dtaglonCrntion. Le gaz d'injection peut, par exemple, Otre soutire de la conduito 22.
La fosse de degazeification 2I se conpose de plusieurs parties . En premier lieu, il J:.a la chambre d'in- jection cylindrique 25, dans laquelle le combustible est
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inj.acttwsâû forxo 'do jet. Autour do ce jet se produit . l'llÀè/;ôÉà5àlÉioà.àl%ioélÉ'l'üo'antrô quantité do gaz porcertain pouvoir résiduel dyagglômtcatioxipôuvûzt encore subsister. Cotte combustion '"partielle comcicnco &-1tontrde' du gaz porteur et du comburant devanty participer dans la chambre d'injection.
Le véhicule gazeux nécessaire est soutiré après l'épuration dos gazpar la conduite 32 (éventuellement aussi par la conduite 27) et est porté par dos réchauffeurs convenable- ment chauffés 28 et 33 .-(éventuellement aussi 29) à une ' température comprise entre 700 et 800 , avant d'être refoule dans la chambre à injection.
Co comburant, tel que de l'air, de l'air enrichi d'oxygène ou do l'oxygène, ga- gne par la conduite 34 et les réchauffours 28 et 33, le même point, L'éjection du gaz porteur et du comburant hors des conduites 32 ot 34 dans la chambre d'injection où doit: avoir lieu la combustion partielle, peut s'effec- tuer axialement dans la direction du jet et autour de
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ce dernier, ou tangcntiellemont perpendiculairement à l'axe du jet ou encore suivant un angle détermine par rapport à est axe, la direction principale de progression coinci- dant avec cclle du jet.
Du fait que la température s'élève vers 1000 à 1300 au commencement de la combustion partielle, la
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chambre d'injection doit 8tre garnie dtun rov8toment ré- fractaire. Celui-ci peut, le cas échéant, ne s'étendre que dans la partie supérieure 35 de la chambre d'injection (environ 0,50 m) la partie restante 36 de cotte dernière étant constituée- par un tuyau d'acier chauffa extérieure- ment. La chambre d'injection 25 a une longueur minimum do
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A la chambre d'injection fait suite la seconde ¯pürtiQ 37vd.. I,n foàso' 4ù. qui* sc COLlpCSC = ,à ' un faisceau do tubos chauffé extériourament, suspendu dans
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une fosse de maçonnerie ronde ou rectangulaire. Dans cette partie, le mélange de combustible et de gaz porteur est chauffé à la température de dégazéification, par exemple
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à 800'?';' .ce qúi exige 1 seconde, la tomp(5r,-iturc du m6lniige à ¯ 8a'ÎsoÉtiô¯de ¯ la¯ chambre d'injection étant déja de 4500 envi roni Les divers tubes du faisceau peuvent 8tre travcr-
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'ou tangentiellement, en prévoyant à l'en-
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trée des déflecteurs appropriés. (Ceci est ôg,-ilcni:;nt va- 1---ble po-tir 1 ynsfialltyn do prÓorfdotion).
La troisième partie 38 conprend un nombre de tubes beaucoup moins élevé qui, como dans la partie 3'7, sont suspendus dans une fosse rmçonn6c, mais dont le dimètre est sensiblenont plus grand que celui de la partie 37. C'est dans ces tubes chnuff6s extérieuromont quo le combustible doit gtre ontratné pendant jusqu'à 6 secondes à la température de ddgaz6ification, cependant que l'apport de chaleur extérieure ne doit plus que sn tisfa i.rc à la dépense qui résulto de la dégaz6ificati0n qui intervient
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à cotte température.
La chauffage des parties 38, 37 ot 36 de la fosse de dégnzéification ost assurée par des gaz de combustion do la chaudière qui arrivent par la conduite 39 et circulent en contre-courant jusqu'à la oonduite de sortie 40 (ou la conduite prévue, le cas échéant, à l'extrémité de la partie 36) on abandonnant une partie de leur contenu calorifique; la conduite 40 étant raccordée à une conduite 41 qui abou- tit à l'installation de précoyxdation, dont cesnêmes gaz assurent ainsi le chauffage pour soit revenir par la conduite 42 à la chaudière, ou, si leur température est suffi- samment basse, 8tre évacuée par la cheminée.
Bien entendu, los gaz de combustion nécessaires au chauffage de l'installation pourraient également être produits dans une installation spéciale où s'effectuerait la combustion de coke, de poussier de coke, d'huiles ou de gaz.
On peut utiliser à cette fin des gaz pauvres résultant de la gazéification d'une fraction du coke pulvérise produit ou d'autres installations gazogènes .
Los diverses sections do la fosse de dégazéification peuvent' être superposées ou juxtaposées et dans cette dernière alternative pourraient également être cncatrées dans un unique bloc de maçonnerie. En tant que sécurité supplémentaire, les parties 37 et 36 de l'installation de dégazéification pourraient étre équipées d'un dispositif de vibrage destine à imprimer à ces parties des mouvements d'oscillation ayant pour but d'éviter le dépôt de certaines particules do combustible grossières, pout-être incomplètement préoxydées, dont le passage à travers les broyeurs et, à travers le séparateur gros sier, qui n'assure peut-être pas
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'uno.'s6pa.l"ntion suffisaKcicnt poussée,
nc peut toujours Ctro @ .évite.
Le véhicule gazeux et la poussière de coke, ' ainsi que -le gnz nouvellement dégagé gagnent, par la con-
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.' duite 13, un séparateur .1., d'où le coke pulvérisé sa rc.r:''.; éventuellement en passant dans une soute intermédiaire 45
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ou dans une chnnbrc de post-dCcrIlizCific,,i4t-li-on, par la con- duite 46 vers son point d'utilisation, par exemple, au foyer antérieur de la chaudière, ou au poste de gazéifica- tion d'une installation de préparation de combustible p@@ vérisés, tandis que le gaz gagne par la conduite 47 et l'échangeur de chaleur 28 l'épurateur 26 d'où par la conduite 48 il est dirige vers son point d'utilisation.
La fraction de coke et de goudron qui résulte: de l'épuration dos gaz est dirigée vers le foyer de la chaudière.
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Le conten1J. f"\.J.ori:riqu( du 51 z. et dcs sous-produits (le coke se rendant normalement dircctcment à 1: chsii dière), est autant que possible utilise pour chauffer les divers agents nécessaires, tels quc le gaz ou véhicule por tour, le comburant pour la combustion partielle, l'air pour la combustion partielle, etc., avant d'utiliser d'au- tres moyens, par exemple des gaz de fumées provenant de la chaudière, à ces fins. Tous les gaz de combustion dont on peut récupérer de la chaleur sont diriges vers la chau dière ou vers un autre échangeur de chaleur, Il va de soi que partout où colas'impose ou est utile, une isolation thermique appropriée a été prévue.
La :fige 2 représente une variante do mise on
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oeuvre dans laquelle la préoxydntion et la ràésnzEiìc;>1>àLr>v s'effectuent en une sculo passe. Dans ce cas, le broyage
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s'effectue aussi en présence d'air, do gaz do combustion 'ou de vapeur; toutefois, lors de l'adoption de l'une de ces deux dernières solutions, il convient de prévoir une souto intermédiaire 9.
A sa sortie de cette dernière, un dis- tributour introduit le combustible dans un véhicule gazeux qui a été porté à 4500 dans un réchauffour 3', par exemple- , Ce véhicule entraîne le combustible, par la conduite 4' dans l'installation de réchauffage 5 qui est identique à l'installation de préoxydation.
Le véhicule gazeux peut être soutiré en nome temps que le gaz produit on aval du dispositif d'épuration des gaz 26 pour être refoulé dans le réchauffeur 3' par la conduite 27, le réchauffeur 28 et la conduite 49, ou bien directement dans le distribu- teur de la soute intermédiaire .9' liais le véhicule gazeu:.. pourrait également être forme du gaz en question et d'une certaine quantité d'air, cet nir étant additionne soit froid, soit âpres avoir été chauffa dans un réchauffeur, peu avant son entrée dans l'installation 5, c'est-à-dire après l'addition du charbon.
Un autre véhicule gazeux utilisable est la vapeur additionnée d'une certaine quantité d'air, les deux composantes ayant été convenablement préchauffées.
Dans ce cas, l'addition de l'air s'effectue directement au distributeur de telle façon que la vapeur nc vienne pas au contact du combustible distribué.
Dans le faisceau de tubes 10 s'effectue le chauffage à des températures légèrement inférieures ou égales à celles régnant dans la zone de cuisson, tan.- dis quu le gaz porteur additionna d'air provoque une préoxydation partielle ou complète. A sa sortie du fais.-
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'¯¯ çouw'dcr ,tubes 10, la¯ combustible gagne par la conduite 50, lri tuyrç 23- ¯de la fosse cle-dgaz6ifîcation 2, où se dd- .. rôu7.en- lès:raes processizs- qud dans celui de la fig.l.
.la'séparation et la reutilisation'dos fractions grossières .peut aussi s'effectuer-ici do ian6De façon. il est toute- . i" j:s 'pr6i"érablcf:dè 'prÓvoir au départ un broyage assez pous- sé. On choisira la charge dans l'installation 5 do façon
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,'que dans la -section de dugazcification règne une charge de 6 -10 kg/m3. rapportée au volume total des gaz. Les conditions spécifiées en regard do la Fig.1 concernant la récupération, ou l'utilisation de la chaleur, ainsi que . l'utilisation et la production de gaz de combustion,etc.. restent valides dans cette variante.