BE645175A - - Google Patents

Description

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  "Procédé et   appareil   pour effectuer la combustion sans fumée de   houilles   grasses et   maigres   bitumineuses" 
La présente invention concerne un procédé et un appareil pour effectuer la combustion sans   fumée   des houilles   grasses   et maigres bitumineuses et   s'applique   en particulier, bien que non exclusivement,

   à la combus- tion de cette houille dune une chaudière de chauffage central domestique* 
La présente invention se propose d'effectuer cette combustion dnas une chaudière domestique   sans   néces- aiter un agencement   Mécanique   de chargement du   combus-   tible et nana   nécessiter   que la dimension et la qualité du combustible soient   spécifiées   avec précision* 

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Suivant un aspect de l'invention,   elle   fournit un procédé de combustion sans fumée de la houille grasse et de la houille maigre bitumineusan/dans lequel la houil- le est admise par pesanteur par un passage refroidi dans une zone de combustion,

   et l'air est admis dans le pas- nage et la sone de combustion de façon à former une zone de carbonisation au-dessus de la zone de combustion. 



   Suivant un autre aspect, l'invention fournit un appareil pour effectuer la combustion sans fumée des houilles bitumineuses grasses et maigres, qui comprend un moyen pour admettre la houille par pesanteur par un pas- sage agence dans une conduite destinée à 1'écoulement d'un   aent   de refroidissement et dans une région située au-dessous dudit passage   destinée h   constituer une   zone   de combustion, et un moyen pour admettre de l'air dans ledit passage et la région agencés de façon qu'en fonc- tionnement il se forme une zone de carbonisation au-dessus de la zone de combustion et que les produite de   oarboni-   sation descendent dans la zone de combustion. 



   Par "carbonisation" on désigne un traitement   ther-   mique de la houille à une température   suffisamment   élevée pour chasser par évaporation les matières volatiles for- mant la fumée, et à une température supérieure à   celle à   laquelle une zone plastique existe dans la houille, sans qu'il se produise une combustion importante quelconque. 



  Cet effet se produit dans la zone de   carbonisation.   



   Par sone de "combustion" on désigne la   sono   dans laquelle la combustion principale se produit. 



   La chaleur de carbonisation est fournie commo- dément par une combustion produite par 5 à 15 % de la totalité de l'air utilisé pour la combustion du combustible 

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 qui   est     Injecté a   la jonction entre le tube   refroidi   par eau et le prolongement   cheminé   par une matière réfrac-   taire,

     Cet écoulement d'air   favorite   la   formation d'une   sont de carbonisation s'étendant jusqu'au niveau de ladite jonction à   rencontre   de l'écoulement   descendant   du com-   buatible.   L'air   injecté   favorise également   l'écoulement   libre du coke forme en   brûlant   sa surface externe et en le libérant d'un oontaot avec la matière   réfractai**  Les produite do   carbonisation s'écoulent   alors à travers la   zone   de combustion et favorisent une combustion   saut   fu-   mée,   Au ralenti, c'est-à-dire à de faibles débita de la chaudière,

   le feu est maintenu dans le prolongement che- misé de matière réfractaire en réduisant la génération de fumée   h   ces débita. 



   Le coke provenant de la   boue   du   prolongement   du tube   d'admission   chemisé de matière réfractaire. le coke étant sous forme d'une billette, est brûlé avantageusement dans une chambre de combustion située   au-dessous    Cette chambre peut être chemisée   avec   une matière   réfraotaire   et peut comporter une grille à sa base. Un anneau à air peut être agencé pour souffler l'air sur la billette de   coke 4   son point de sortie du prolongement   chemisé   de ma-   tière     réfractaire   du tube de chargement.

   Cet air brûle les produite volatils sortant du tube de chargement et brûle également et désagrège la billette de coke dans une mesure limitée, L'air peut aussi être admis comodément par   la.   grille pour brûler la partie inférieure de la billette de ooke ainsi que le lit de particules de coke détachées qui se sont détachées de la billette pendant sa combustion. Le rapport de l'air admis par en haut et de l'air admis au-dessous de la grille est avantageuse- 

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 ment proportionné de façon qu'il existe toujours un lit complet de coke et que les petite fragmenta de coke ne   brûlent   pas par préférence à la billette de ooke. 



   L'air peut être admis par un troisième   anneau   à air prévu au sommet de la chambre de combustion chemisée de matière réfractaire pour compléter la combustion des gaz sortant de cette chambre. 



   On va décrire maintenant une forme de réalisa- tion particulière de l'invention, donnée à titre   d'exem-   ple   seulement,   en se référant au dessin annexé, sur lequel   la figure 1 montre schématiquement une coupe ver-   ticale d'une chaudière de chauffage central domestique construite suivant la présente invention 1 et la figure 2 montre en coupe verticale une va- riante de construction. 



   En se référant tout   d'abord h   la figure 1, la houille bitumineuse est emmagasinée dans une trémie A et   s'dcoule   vers le bas dans un tube d'admission ou de char-   goment   B refroidi par eau, qui a une section droite cir-   culaire   et qui est suffisamment large pour permettre l'écoulement libre de la dimension   partioulaire   du com-   buatible   utilisé. A la base de cette partie refroidie par eau, qui est plue large   à   la base qu'au sommet, se trouve un ensemble d'injection d'air sous forme d'un anneau D par lequel passent de 5 à 15 % de l'air total admis dans la chaudière.

   La cokéfaction et un certain degré de com- buation se produisent au-dessous de ce niveau dans un pro- longement C chemisé de matière réfraotaire du tube de chargement B. L'air provenant de l'anneau D   sert   à ga- rantir qu'il ne produit un écoulement libre dans le pro- longement chemisé de matière   réfractaire   par combustion 

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 du coke à l'endroit oh il vient au contact de la Mtiert réfracte ire  Les refroidissement par eau du tube d'Utzt** olon empêche la carbonisation, c'est-à-diro le déplace  ment de la zone de cokéfaction dans cette partie du tube. 



   Une billette de coke sort du prolongement che- 
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 miné de matière rétrnotaire et une grande proportion de l'air total frappant en surface provient de   1'ensemble   d'injection d'air formé par l'anneau E Ceci produit une combustion et une désagrégation rapide de la billette de coke en do petite   Morceaux   qui tombent sur la grille 4 
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 et forment un lit de coke réactif. leu produits de dilt11- lation de la carbonisation engendrée dans la zone de oft- bustion du prolongement du tube d'admiceion rétraotairg sont particllement brûlés on passant h travers la tous de carbonisation et   le      gaz     combustibles     restants sont   
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 brd1úo dans les conditions très turbulentes produites par l'air provenant de l'anneau M.

   L'air est   aussi     admis à   
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 partir d'une admission 8 h travers la grille 0 en pro- duisant la combustion du lit des graine de   coke   réactif sur la grille 0   1 sa     quantité   est adaptée à celle de l'air produisant la   désagrégation   de la billette de façon qu'il existe toujours un lit du coke complet. 
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 to lit de coke est forée dans une partit 0&10,Uu- gée P de la chaudière qui favorise la combustion du lit de coke et permet également à la chaudière de   fonction**   ner au ralenti pendant des périodes   de   temps prolongées. 



   La combustion   des   gaz provenant du lit et du 
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 tubectadmionion est complétée par l'addition d'air a l'ensemble d'injection d'air formé par l'anneau J De   préférence     l'air   en B et J cet introduit de façon à 
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 fournir un tourbillon ou cyclone de gaz autour de l'es** 

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 pace annulaire délimité entra le tube d'admission E et la paroi externe H do la chaudière, on augmentant ainsi 
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 la turbulence dot gaz at en augmentant l'efficacité de la cotabuetion don matières volatiles. 



     Ion   gan   entièrement     bruina   abandonnent leur oha-   lour   aux surfaces refroidies par eau do la paroi H de la 
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 chaudière ut du tube d'ad: ioai.on tt sortent par une cheminée (non représentée) par l'intermédiaire d'une 
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 sortie 1 réservée r.l.\X gaz de combustion. 



  La fiiîuro 2 montre une variante de construction d'une chaudière qui fonctionne d'une façon analogue k celle décrite ci-dessum, les mémes lettres de référence indiquant des pièces analogues sur les doux figures. La chaudière représentée sur la   rieur. 2     différa   du celle représentée sur la figure 1 en ce sens qu'elle présente un tube   d 1 admission B   ayant une section droite   rectangu-   
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 laire qui aletend sur toute la largeur de la chaudière,

   et une chambre de combustion chemisée de entière réfro* taire qui fut prévue pour garantir une comhuution oOM" plète des matières   volatiles*   Le tube   d'admiosion   est plus large à la base qu'au   sommet.   Les gaz entièrement 
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 brdlés sortant de la cheminée L en passant sur des tu- i bas 1. d' 1 chf.u1F,e do chaleur et par la sortie 1 dois gaz de combustion. 



   L'air   en 3   et J peut être fourni par un simple anneau d'injection d'air, présentant des orifices dirigea vers le haut et vers le bas pour   atteindre   le même effet 
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 que les deux anno m- séparés. 



   Chaque chaudière   représentés   sur les figures et 2 comporte un   ensemble     d'élimination   des cendres (non 
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 représenté ) d'une forme géndraloizont connus, qui peut 

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 être une grille vibrante C, ou une barre-poussoir qui balaie la   grilla   pour enlever une partie du lit de com- buatible, ou une combinaison   des   deux systèmes, 
En utilisant l'appareil de l'invention comme décrit ci-dassus, il est ainsi possible de brûler des houilles   grasses   et   gonflantes   ayant une forte   teneur ,   en matières volatiles sans   fumée   et avec un   minimum   d'air en excès,

   et un faible investissement en évitant   d'utili-   ser un système de chargement mécanique.

Claims (1)

1. @ RESUME - A) Procédé pour effectuer ln combustion sans fumée de houilles bitumineuses grasses ot/ou maigres, caracté- rise par les pointe suivante, séparément ou en combinai- sons t 1) On admet la houille par pesanteur par un pas- sage.! refroidi dans une zone de combustion et on admet l'air dans le passage et la zone de combustion de façon 4 former une zone de carbonisation au-dessus de la sont de combustion, et lea produits de carbonisation se dépla- cent dans la zone de combustion et y sont brûlée.

   2) L'air est admis directement dans la sono de combustion et une quantité d'air supplémentaire est ad- mise au-dessus de la zone de combustion.

   3) L'air est admis au voisinage de la partie in- féricurs do la zone de carbonisation ou la partit supé- rieue de la zone do combustion.

   4) L'air est admis au voisinage de la partie supérieure du la zone de carbonisation.

   5) L'air est admis a un endroit qui se trouve au-dessus ut à 1'extérieur de la zone de combustion et <Desc/Clms Page number 8> à l'extérieur de la zone de carbonisation.

   B) - Appareil pour effectuer la combustion sans fu- mée do houille bitumineuses grasses et maigres* carac- térisé par les points suivants séparément ou en oombi- naisons : 1) Il comprend un moyen pour charge!' la houille par pesanteur dans un passage agence dans une conduite destinée l'écoulement d'un agent de refroidissement et dans une région située au-dessous du passage destiné à constituer une zone do combustion, et un moyen pour ad- mettra de l'air dans le passage et la région agencée de façon qu'en fonctionnement il se forme une zone de car- bonisation su-dessus du la zone dû combustion et que les produits de carbonisation descendent dans la sono de com- bustion.

   2) Il est prévu une entrée d'air située pour admettre l'air directement dans ladite région et une au- tre entrée d'air située pour admettre l'air au voisinage de la partie supérieure de ladite région.

   3) On prévoit une entrée d'air située pour admet- tre l'air un endroit situé entre les 'Parties d'extrémité. supérieure et inférieure du passage* 4) Ledit appareil comprend une entrée d'air si- tuée pour admettra de l'air à un endroit situé au-doseus ot extérieurement à ladite région et dans un passage pour évaouor les gaz de combustion.

   5) La conduite de l'agent de refroidissement est destinée h faire partie d'un circuit de circulation d'eau.

   6) La partie inférieure du passage est formée ou chemisée par une matière réfractaire ou autre matière élastique et dure destinée à constituer la zone de carbo- nisation. <Desc/Clms Page number 9>

   7) Le premier ensemble d'injection d'air est destiné à introduire la première partie de l'air dans lo tube sous la forme d'un écoulement d'air qui fave- rise la formation d'une zone de carbonisation ' étendant au niveau de la jonction du prolongement chemisa de ma- tièro réfractaire et du pansage d'admission du combus- tible.

   8) Un second ensemble d'injection d'air est des. tiné à refouler une seconde partie de la totalité de l'air contre la houille carboniée à mesure qu'elle sort de l'extrémité inférieure du prolongement* 9) Ledit prolongement est espacé des parois ad- jacentes ae la chaudière de l'appareil, et un troisième ensemble d'injection d'air est situé dans l'espace com- pria entre le prolongement et les parois et est destine à introduire une troisième partie de l'air total dans l'espaça de façon à provoquer une turbulence dans les gaz de combustion et/ou volatils contenus dans l'espace,