CA1054380A

CA1054380A - Procede pour la combustion continue de combustibles mineraux ou organiques et installation pour la mise en oeuvre de ce procede

Info

Publication number: CA1054380A
Application number: CA256,792A
Authority: CA
Inventors: Bernard Demoiseau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-12
Filing date: 1976-07-12
Publication date: 1979-05-15

Abstract

Procédé pour la combustion continue de combustibles minéraux ou organiques. On place lesdits combustibles dans une enceinte close; on admet dans ladite enceinte, sous débit contrôlé, de l'oxygène sensiblement pur au titre de comburant en présence de vapeur d'eau de manière que les gaz qui se dégagent du combustible, en se combinant avec l'oxygène, produisent un premier effet constituant une explosion semi-continue provoquant à son tour un second effet comprenant une atomisation de l'eau et des gaz contenus dans l'enceinte. L'installation comprend ladite enceinte munie d'un conduit d'adduction relié à une source d'oxygène et d'un conduit d'évacuation des gaz usés. Elle comporte en plus les moyens permettant de régler l'adduction de l'oxygène admis dans l'enceinte et des anses tubulaires débouchant à l'intérieur de l'enceinte à des niveaux différents de celle-ci. Dans les anses sont disposés des fils de cuivre qui les traversent de part en part à distance de leurs parois et des uns avec les autres.

Description

1054380 La présente in~ention a pour objet un procédé pour la combustion continue de combustibles minéraux ou organiques et une installation pour la mise en oeuvre de ce procéde.
Ce procédé est caractérisé par le fait qu'on procède à ladite combustion dans une enceinte close dans laquelle on admet, sous débit contralé, de l'oxygene sensiblement pur au titre de comburant, et dans laquelle se trouve également de la vapeur d'eau, de mani~re que les gaz qui se dégagent du combus-tible, en se combinant avec l'oxygène, produisent une explosion 13 semi-continue (ler effet) provoquant, à son tour, une atomisa-tion de l'eau et des gaz contenus dans l'enceinte, par explosion atomique ~2ème effet).
L'installation pour la mise en oeuvre de ce procédé
est caractérisée par le fait qu'elle comprend une enceinte close munie d'au moins un conduit d'adduction relié à une source d'oxygène et d~un conduit d'évacuation des gaz usés, et des moyens permettant de régler le déit de l'oxygène.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
' 20 La figure 1 est une vue en élévation d'une ins-tallation, schématiquement représentée, servant à la combustion de combustibles minéraux ou organiques, liquides, solides ou gazeux.
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105~380 La fig. 2 est une coupe schematique d'une partle ;~ de cette installation, a plus grande echelle, et La fig. 3 est une coupe d'un detail, a encore plus grande echelle.
., L'installatlon repr~sentee comprend une enceinte close 1, dans laquelle on admet, en continu, le combustible lorsque celui-ci est liquide ou gazeux, ou dans laquelle on place des charges successives de combustible si celui-ci est solide.
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L'enceinte 1 est à l'abri de toute admission d'air, sa seule conduite d'adduction, designee par 2, etant reliee à
un reservoir 3 d'oxygène pur ou sensiblement pur. Une vanne 4, actionnable par exemple au moyen d'un moteur electrique 5, lequel sera, le cas echeant, soumis a l'action d'un dispositif automatique de commande, permet de regler le debit de l'oxygène amené dans l'enceinte 1. Enfin, cette dernière est munie d'un conduit d'evacuation 6 des gaz brUles dont la section, reglable,au moyen d'une vanne afin de permettre de maintenir à l'intérieur de l'enceinte une pression pred~ternlnee~ est beaucoup plus faible que celle d'une chaudière ordinaire, à puissance egale, en raison du fait que la combus-tion est alimentee au moyen d'oxygène pur ou sensiblement pur, et qu'il faudrait un vol~me d'air cin~ fois plus important pour fournir la m~m~ quantit~ d'oxyg~ne.
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~05~38 ., A cet egard, l'expérience montre que, par la-dite amelioration -de la combustion, on parvient a des économies considérables de combustikle. Il s'agit d'une combustion lente et continue, sa vitesse étant déterminée S par la quantité d'oxygène que l'on admet dans l'enceinte 1.
La pression régnant dans l'enceinte pourra servir de moyen d'information utilisable pour le r~glage du d~bit de l'oxygene.
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Le processus opérationnel est illustr~ à la fig.2 où l'enceinte 1 a été représent~e schématiquement en coupe.
Le combustible, par exemple du lignite, forme une couche - en 7 occupant le fond de l'enceinte.
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Lors de la mise en service de l'installation, une combustion normale ou quasi normale du combustible 7 se pro-duit qui provoque, progressivement, d'une part une augmenta-tion de la température et d'autre part une augmentation de la pres~ion régnant dans l'enceinte.
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Lorsqu'un certain seuil de température et de pres-sion est atteint, les gaz émis par le combustible, représentés schématiquement en 8, s'allient ~ l'oxygène admis dans l'en-ceinte en une combinaison chimique donnant naissance à d~s explosions qui s'amplifient pour devenir une explosion semi-continue. Ce phénomène est appelé ici "premier effet".

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Lorsque l'explosion semi-continue est atteinte, elle dégage une énergie calorifique considérable et ins-tantanée grace ~ laquelle la vapeur dleau que contient l'en-ceinte se désintègre en s'atomisant, de même que les gaz émis par le combustible. Ce phénomane, qui se produit dans une zone sensiblement sphérique indiquée schématiquement en 9 à la fig. 2, est appelé "deuxième effet".Il est à remarquer que cette eau proviendra le plus généralement du combustible lui-même mais pourra également, si nécessaire, être admise dans l'enceinte o~ elle se vaporise avant de s'atomiser.
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Cette désintégration de l'eau et des gaz libère une quantité d'énergie considérable distincte de l'énergie calorifique que contient le combustible au sens conventionnel du terme.
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Il s'agit-là, à proprement parler, d'une explosion atomique continue dont l'ampleur est déterminée par la quan-tité d'oxygane admise dans l'enceinte.
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Il resulte de ce processus que l'énergie totale disponible est très largement supérieure à l'énergie calori-fique du combustible.
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'' ~05~380 De plus, non seulement l'énergie calori~ique est utilisee, mais également les rayonnements de tous genres qui émanent de la zone incandescente 9 o~ se pro-duit l'explosion atomique (deuxième effet), comme aussi d'autres types d'energie, par exemple l'~nergie cin~tique des molecules gazeuses en mouvement dans l'enceinteO
Cette energie pourra être utilis~e soit directe-ment pour le chauffage d'un fluide, par exemple de l'eau, soit indirectement, par exemple pour la production d'elec-tricité au moyen de turbines à gaz.
L'exp~rience a montré que le processus est stimulé
par la présence, sur les parois de l'enceinte l, d'anses tel-les que les anses lO dont l'une a ete representée en détail à la fig. 3, dans lesquelles sont disposes plusieurs fils ll, de cuivre par exe~ple, dont un seul est visible au dessin, souples, qui sont soudés au tube coudé que constitue chaque anse, aux ex-tremites de celui-ci, et qui traversent ce tube de part en part, sans en toucher les parois et sans être en contact les uns avec les autres.
Le présent procédé permet la combustion de combus-tibles leq plus divers tels que les ordures ménagères, les déchets de tous genres, le bois, la tourbe, le lignite, le charbon, le mazout, les huiles, les graisses, etc.
' Quel gue ~oit le combustible, m~me ceux br~lant rapidement ~ l'air libre comme le papier ou le bois, la vite~e de la combustion est contr81ée à volonté. Clest ainsi que lOOgr de bois peuvent oe consumer lentement sans interruption en trois heures.
Il r~sulte du fait que l'on utilise ~eulement de 1'oxygène au lieu d'air que le volume de gaz envoyé dans l'enceinte est clnq foia plU9 falble que celuiqui 8 ~ it néce~-sa~rep~alimenter la combustion avec de l'air, de sorte que ; 10 la quantité de gaz à évacuer est naturellement dans les même~ proportion~ avec, comme corollaire, les importants avantages suivants :
1~ Moins de calories sont évacuées par les gaz brûlés.

2) Ces gaz sont plus ~aciles à traiter et à être rendus inof-fensifs avant d'être rejetés dans l'atmosphère. Ceci peut aller jusqu'à l'ab~orption complète, par exemple à l'aide de charbon aoti~.

3) Très peu de poussi~res ~ont entra~nées dans ces gaz éva-cués, d'où il r~sulte une réduction des moyens à mettre en oeuvre pour les retenir.
; 4) L'enorassement des foyers est pratiquement nul, même dan~ le oa~ où l'on br~le des déohebs, oe qui évite le~
nettoyages fréquents.
5) Les gaz us~s evacu~s, ayant ~t~ atomises, ils sont devenus ~ 2S moins nocifs.
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Claims

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Procédé pour la combustion continue de combusti-bles minéraux ou organiques, caractérisé par le fait qu'on procède à ladite combustion en plaçant lesdits combustibles dans une enceinte close; en admettant dans ladite enceinte, sous débit contrôlé, de l'oxygène sensiblement pur, au titre de com-burant, en présence de vapeur d'eau, de manière que les gaz qui se dégagent du combustible, en se combinant avec l'oxygène, produisent un premier effet constituant une explosion semi-continue provoquant, à son tour, un second effet comprenant une atomisation de l'eau et des gaz contenus dans l'enceinte.

2. Procédé suivant la revendication 1, selon lequel l'eau atomisée comprend l'eau émise par le combustible lors de sa combustion.

3. Procédé suivant la revendication 1, selon lequel on admet de l'eau additionnelle dans ladite enceinte en vue de son atomisation.

4. Installation pour la combustion continue de com-bustibles minéraux ou organiques comprenant: une enceinte close munie d'au moins un conduit d'adduction relié à une source d'oxygène et d'un conduit d'évacuation des gaz usés; des moyens permettant de régler l'adduction de l'oxygène admis dans ladite enceinte; des anses tubulaires débouchant à l'intérieur de l'enceinte à des niveaux différents de celle-ci, et dans lesquelles anses sont disposes des fils de cuivre qui les traversent de part en part à distance de leurs parois et des uns avec les autres.