CA1270699A - Procede et installation perfectionnee de traitement d'une matiere combustible en lit fluidise - Google Patents

Abstract

PRÉCIS DE LA DIVULGATION Un procédé et une installation de traitement d'une matière combustible en lit fluidisé. L'installation comprend une chambre de réaction alimentée en matière combustible, munie à sa base de moyens de fluidisation et reliée à un circuit de récupération et de recyclage des particules solides entraînées avec les fumées. Selon le procédé, en tenant compte de la nature de la matière combustible et des conditions de fonctionnement, on détermine une température de référence à partir de laquelle les particules de matière immobiles sont susceptibles de se coller les unes aux autres à l'intérieur du dispositif de récupération, on règle les conditions de fluidisation pour réaliser un fonctionnement de l'installation en lit circulant, on règle la température de la réaction dans la partie dense du lit fluidisé à un niveau supérieur à la température de référence et l'on produit un refroidissement contrôlé des particules de matière en amont du dispositif de récupération, susceptible de maintenir la température à l'intérieur de celui-ci à un niveau inférieur à la température de référence.

Description

`Procédé et installation perfectionnée de traitement d'une matiere - combustible erI lit fluid;se L'invention a pour objet un procéde et une installation perfec-tionnée de traitement d'une matiere combustible en lit fluidisé, applicable notamment à la gazéification du charbon.
Une installation de traitement de matières granulaires en lit fluidisé se compose normalement d'une chambre de r~action verticale alimen-tée en matières combustibles granulaires et munie à sa base de moyens d'in-jection d'un gaz de fluidisation dont on peut régler la vitesse de circula-tion en agissant sur le débit d'injection.
A sa partie supérieure, la chambre de réaction débouche dans un circuit d'évacuation des fumées qui comprend une conduite de sortie des gaz débouchant dans un dispositif de récupération des particules solides entrai-,nées avec les gaz. Ce dispositif de récupération peut être par exemple Ull ¦cyclone qui comprend un oriEice supérieur de sortie des gaz et des particu-les très fines et un orifice inférieur de sortie des particules solides ayant une dimension supérieure à une certaine limite qui d@pend des perfor-mance3 du dispositif de récupération. Les particules soIides ainsi récupé-rées sont renvoyées dans le lit fluidisé, à la base de la chambre de réac-tion, par un circuit de recyclage. De la sorte, les particules incomplète-ment brûlées sont recyclées à la base de la chambre de réaction, dans la zone de combustion, les fumées n'entra~nant que les cendres les plus fines.
~,On sait que le mode de fonctionnement des lits fluidisés est lié
au débit d'injection et à .la vitesse de circulation des gaz. Si le débit ~jd'injection est réglé de telle sorte que la vitesse des gaz soit seulement .¦un peu supérieure à la vitesse critique à partir de laquelle commence la fluidisation, la plus grande partie des particules solides reste ~ la base de la chambre de réaction sous forme d'un lit fluidisé dense, seules les particules très fines étant entrainées avec les gaz. En revanche, si la vi-tesse de fluidisation dépasse une limite qui dépend de la dimension moyenne des particules et qui est de l'ordre de 4 m/s, la plus grande partie des particules est entrainée avec les fumées et l'on distingue alors à l'inté-rieur de la chambre de réaction une zone inEérieure dense surmontée d'une zone diluée parcourue par un courant ascendant de gaz et de particules qui s'échappe par la conduite de sortie, les particules solides étant séparées des gaz dans le dispositif de récupération et renvoyées dans la zone dense du lit fluidisé, à la base de la chambre de réaction, par le circuit de re-'~

2cyclage. On a alors un ~onctionnement dit en lit circuLant.
Les lits fluidisés circulants présentent un certain nombre d'avan-tages connus. En particulier, ils permettent une plus grande puissance que les lits ordinaires denses, le volume de la chambre de combustion étant S mieux utilisé puisque la réaction peut se produire non seulement dans le lit dense, à la partie inférieure de la chambre de réaction, mais également dans la zone diluée. Les lits circulants sont également plus souples car ils permettent de faire varier la vitesse des gaz, et d'ajuster le taux de circulation donc le temps de séjour du combustible. Or, le rendement d'une installation de traitement de matières combustibles et en particulier d'une installation de gazéification dépend du temps de séjour moyen des particu-les qui doit etre supérieur au temps de gazéification, ce dernier dépendant de la nature du combustible et de la dimension moyenne des particules. Il est évident en particulier, que si le temps de combustion ou de gazéifica-tion est trop important, la masse fluidisée augmente et le niveau limite dela zone dense va monter, ce qui oblige à réduire le débit d'alimentation en matière combustible ou bien à utiliser une chambre de r~action de grande hauteur pour absorber les variations du niveau limite.
Pour diminuer le temps de gazéification, on peut jouer sur la di-mension des particules et sur la température de réaction. Toutefois, onsait qu'en augmentant la température de réaction, on risque d'atteindre une temperature ~ partir de laquelle les particules et en particulier les cen-dres collent entre elles et sur les parois de l'installation ce qui risque d'amener un blocage de celle-ci. Cette température de collage dépend de la nature de la matière, de sa granulométrie et des conditions de fonctionne-I ment. En effet, on a observé que le risque de collage est moins important dans les zones où les particules sont soumises a une agitation importante et relativement écartées les unes des autres. En revanche, le collage se fait plus facilement dans les zones denses, en particulier lorsque les par-ticules sont immobiles, et c'est le cas du dispositif de récupération des particules solides qui peut ainsi se bloquer facilement.
Dans le fonctionnement des installations de traitement et en par-ticulier de gazéification, on est donc partagé entre la volonté d'augmenter autant que possible la température de réaction pour diminuer le temps de ga-zéification et le risque de collage des particules.
Lorsque l'on utilise un lit fluidisé à faible vitesse, la zone àhaute température est limitée au lit fluidisé dense où l'on peut atteindre une température à partir de laquelle les cendres s'agglomèrent progressive-, ~L~7~ f~9 3ment. Ceci présente l'avantage de permettre l'évacuation des cendres ayant formé des blocs d'une certaine dimension et qui peuvent être retirés par une purge placée à la base de la chambre de réaction. Cependant, dans un lit fluidisé à faible vitesse, l'homogénéisation des températures peut ne pas etre assez efficace pour éviter des surchauffes localisées et on arrive donc dans certaines régions à une fusion des cendres qui peut aller jus-qu'au blocage du réacteur.
Pour diminuer le risque de fusion des cendres à haute températu-re, on a donc intérêt à augmenter la vitesse de circulation des gaz et l'on arrive à un fonctionnement en lit circulant qui, comme on l'a indiqué, per-met d'augmenter la puissance de l'installation pour une taille donnée. Ce-pendant, lorsque l'on fonctionne en lit circulant, du fait, précisément, de la circulation continue de la plus grande partie des particules solides, la température est pratiquement la même dans toutes les parties de llinstalla-tion. Or le risque de collage est plus important dans certaines zones, enparticulier dans les conduites de liaison et surtout dans le dispositif de , ~ récupération où les particules sont pratiquement immobiles et forment unlit dense. Par conséquent, même en fonctionnant en lit circulant, on est amené à limiter la température de réaction.
~0L'invention a pour objet un nouveau procédé permettant de fonc-tionner en lit circulant à la température la plus élevée possible de telle sorte que les particules restent le plus longtemps possible à cette haute température sans risque de collage.
Conformément ~ l'invention, en tenant compte de la nature de la 2S matière combustible et des conditions de fonctionnement telles que la forme et les dimensions de l'installation, la granulométrie des particules et les vitesses de circulation des gaz, on déter~ine une température de référence à partir de laquelle les particules de matière immobiles sont susceptibles de se coller les unes aux autres à l'intérieur du dispositif de récupéra-tion, on règle les conditions de fluidisation pour réaliser un fonctionne-ment de l'installation en lit circulant, on règle la température de la réac-tion dans la partie dense du lit fluidisé à un niveau supérieur à la tempé-rature de référence et l'on produi~ un refroidissement contrôlé des particu-les de matière en amont du dispositif de récupération, susceptible de main-tenir la température à l'intérieur de celui-ci à un niveau inférieur à la température de référence.
Ainsi, alors que, dans un lit circulant, la température est rela-tivement homogène sur tout le circuit des matières, dans le procédé selon l'invention, on peut avoir une haute température jusqu'à l'entrée du dispo-sitif de récupération et produire à ce moment le refroidissement nécessaire à l'abaissement de la température des particules au-dessous du niveau pour lequel pourrait se produire leur collage au moment où les particules sont tassées et relativement immobiles les unes par rapport aux autres. Ce re-froidissement ne diminue pas sensiblement le rendement de la réaction étant donné que la haute température est maintenue non seulement dans la zone den-se du lit fluidisé mais également dans la zone diluée. La réaction peut ainsi se produire le plus longtemps possible à haute température, le risque 10 de collage étant moindre dans les zones où les particules sont en agitation et écartées les unes des autres.
On peut donc de la sorte régler la température de réaction au ni-veau le plus élevé possible et en particulier à un niveau permettant l'ag-glomération des cendres en blocs susceptibles d'être évacués par des moyens connus, sans atteindre cependant la température de fusion qui risquerait d'entrainer un blocage du réacteur.
Comme on l'a indiqué, la temp~.rature de collage dépend des condi-tions de fonctionnement et par conséquent, ayant observé celles-ci, on pour-ra determiner dans chaque zone de l'installation, en fonction des circons-tances propres à cette zone, la température limite à ne pas dépasser.
C'est pourquoi, dans un mode de réalisation plus perfectionné, ondivise l'installation en une pluralité de zones (A, B, C, D, ..) de contrô-le des températures échelonnées dans le sens de circulation des gaz et des matières, on mesure les températures moyennes dans chacune des zones, on compare chaque température mesurée à une température de référence détermi-née en fonction des conditions de fonctionnement propres à la zone considé-rée et l'on produit localement dans l'une ou l'autre zone un abaissement de la température moyenne chaque fois que la température mesurée y atteint la température de référence, de façon à maintenir en permanence la temperature moyenne dans chaque zone au-dessous de la température de référence corres-pondante.
Selon les caractéristiques constructives de chaque installation, on pourra contrôler l'ensemble de celle-ci ou bien certaines zones bien choisies. D'une fason générale les températures seront contrôlées de préfé-rence dans au moins une zone A à la base de la chambre de réaction, c'est-à-dire dans la zone dense du lit fluidisé, une zone B légèrement au-dessus du niveau limite de la zone dense, une zone C dans la zone diluée, ~ la partie supérieure de la chambre de réaction et une zone D juste en amont du g~

dispositif de récupération.
Pour réaliser un abaissement local de tempé-rature dans la zone choisie, on injectera dans celle-ci un produi-t E.roid sous forme divisée qui peut être constitué par exemple par de l'eau pulvérisée ou de la vapeur d'eau, par des particules récupé.rées et refroi-dies avant d'être recyclées dans le lit fluidisé ou bien par une partie du gaz produit, prélevée à la sortie du dispositlf de récupération et recyclée dans la zone voulue après refroidissement. Mais le produi-t froid injecté peut aussi être cons-titué par au moins une partie de la matière combustible introduite à la partie supé-rieure de la zone diluée dans la chambre de réaction avec un débit réglable de tel.le sorte que les particu:Les -les plus grosses tombent dans la zone dense du lit Elui.-disé en traversant la zone diluee, les particules les plus fines étant entrainées avec les fumées vers :le dispositiE de récupération puis recyclees dans le lit fluidisé.
L'invention couvre égalemen-t une installation perfecti.onnée de traitement de matière combustible com-prenant une chambre de réaction ver-ticale munie de moyens d'alimentation en matière combustible solide et, à sa base, de moyens de fluidisation par injection d'un gaz avec un débit réglable e-t reliée à sa partie supérieure, par un conduit de sortie des fumées, a un dispositif de récupération des matières solides entraînées, com-premant une sor-tie supérieure et une sor-tie inférieure des particules solides reliées par un circuit de recy-clage à la base de la chambre de réaction, caractérisée par le fait qu'elle comprend un moyen de refroidissement . localisé des matières entraînées avec les fumées, placé
: en amont du dispositif de récupération et un moyen de contrôle de l'intensité du refroidissement en fonction 7~

de la température des matières accwnulées dans le dispo-sitif de récupération, pour le main-tien de celle-ci au-dessous d'une température de reEérence donnée.
On peut distinguer à l'intérieur de l'instal-lation une pluralité de zones ~A, B, C, D, ..... ) de con-trole de tempéra-ture, échelonnées dans le sens de circu-lation des gaz et des matières et couvrant chacune toute la section transversale de passage des gaz au niveau considéré; chaque ~one de controle est munie d'un moyen de mesure de la température moyenne et d'un moyen de re~roidissement susceptible de provoquer un abaissement localisé de cette température dans la zone considérée, les moyens de mesure de température et de refroidissement des ~ones de controle étant associes à un dispositif de régulation qui comprend un ensemble de comparateurs des -températures mesurées avec des -tempéra-tures de ré-f8rence déterminées en Eoncton des conditions de Eonc-tionnement souhaitées dans chaque 20ne de controle, un ensemble d'organes de réglage des moyens de reEroidis-sement et un moyen de pilotage des organes de réglage en fonction des différences constatées entre les -tempéra-tures mesurées et les températures de référence.
Mais l'invention sera mieux comprise en se référant à un mode de réalisation particulier,donné
à titre d'exemple et représenté sur le dessin annexé.
La figure unique représente schématiquement une installation de gazéification de charbon en lit fluidisé munie des perfec-tionnements selon l'invention.
L'installation de gazéification comprend es-sentiellement une chambre de réaction 1 en forme decolonne, constituée d'une enceinte cylindrique allongée à axe vertical munie à sa base d'une grille de distribu-tion homogène d'un ga~ de fluidisation introduit au-.

z~
~ 6a -dessous de la grille avec un débit réglable par des moyens d'injection (11). La chambre de réaction (1) est reliée à sa partie supérieure, par une~ conduite 12 de sortie des Eumées, à un dispositi 2 de récupéra-tion des particules solides entraînees, par exempleun dépoussiéreur à cyclone comprenant une sortie supé-rieure 21 des gaz et une sortie inférieure 22 des parti-cules récupérées qui débouche dans une conduite 23 de recyclage reliée à la base de la chambre 1 par un dispo-sitif de réinjection des particules solides constituéepar exemple d'un siphon 24 dans lequel peut être injecté
en 25 un gaz permettant le réglage du débit de réinjec-tion.
La matière combustible, stockée dans une trémie 13, es-t introduite à la base de la chambre de combustion, dans le lit Eluidisé, par exemple au moyen d'un disposi-tif 14 d'alimentation à vis permettant de régler le débit d'alimentation en agissant sur la vitesse de ro-tation de la vis. De plus, une conduite de purge 18, placée à l'e~trémité inférieure de la chambre de com-bustion 1 permet d'évacuer les cendres agglomérées.
Bien entendu, l'ensemble de l'installation mais tout particulièrement les parois de la chambre de combustion sont rev8tues d'un revêtement réfractaire et isolan-t.
~ e débit de l'organe 11 d'injection de gaz de fluidisation est réglé de telle sorte que l'instal-lation fonctionne en lit circulant, la vitesse de circu-lation des gaz étant superieure à 4m/s de telle sorte que les gaz entraînent la plus grande partie des parti-cules solides qui occupent alors toute la hauteur de la colonne 1 à l'intérieur de laquelle on distingue une zone ou partie inférieure 15 en phase dense et une zone ou partie supérieure 16 en phase diluée. En pra-lg.

- 6b -: tique, la matière combustible in-troduite dans la charn~re (1) se divise en deux par-ties : les particules les plus fines sont immédiatement entrainées avec les gaz alors que les particules les plus grosses tombent clans la zone dense 15 et y restent jusqu'au moment où, après combustion partielle, elles atteignent une dimension qui leur permet d'être en~
-.

trainées ~ leur tour. La zone dense peut également contenir une matière gra-` nulaire inerte servant de support à la fluidisation ou bien ayant un rôle dans la réaction.
Les particules solides entraillées dans la conduite de sortie 12 sont arrêtées dans le récupérateur 2 puis recyclées dans le lit fluidisépar la conduite 24.
On peut distinguer dans l'installation un certain nombre de zones échelonnées dans le sens de circulation des gaz et des particules, et pour chacune desquelles il est possible de définir une température optimale qui dépend des conditions de fonctionnement régnant dans la zone considérée.
La zone dense du lit fluidisé contient les particules de combusti-ble et de matière inerte les plus grosses et est traversée par les particu-les fines recyclées constituées de matière incomplètement brûlée et de cen-dres. Il est souhaitable de maintenir dans cette zone une température pour laquelle les cendres sont suffisamment ramolies pour permettre leur agglomé-ration en évitant cependant leur fusion ou prise en masse. E~n effet, en s'agglomérant, les cendres forment des blocs plus faciles à éliminer mais ! une trop forte élévation de température pourrait entrainer la fusion des cendres et leur collage entre elles et sur les parois du réacteur avec ris-que de blocage de celui-ci.
Dans la zone diluée 16, les particules solides emportées par le ~, fluide gazeux se trouvent sensiblement à la même température que dans la zone dense 15 et sont donc agglomérantes ; leur concentration étant plus faible et leur agitation importante, la tendance à l'agglomération est moin-dre mais il faut encore éviter le collage des particu~es sur les parois du réacteur en particulier dans les zones critiques qu'il est possible de loca-liser.
Ce risque de collage sur les parois est encore plus important dans le séparateur 2 en raison de l'effet de la force centrifuge qui plaque les cendres contre les parois et du fait que les particules solides y sont tassées et pratiquement immobiles les unes par rapport aux autres avant d'~tre renvoyées vers la chambre de réaction par le circuit 24.
On peut, par le calcul et, dans une certaine mesure, empirique-ment, définir pour chaque zone la température optimale de fonctionnement dont il faut se rapprocher le plus possible pour obtenir une bonne agglomé-ration mais sans la dépasser pour éviter la fusion des cendres. D'autre part, on peut placer un certain nombre de capteurs de température 31, 32, 33, 34 dans les parties les plus sensibles de l'installation. ~insi, dans q1~

l'exemple de réalisation représenté sur la figure, on a placé un capteur 31 dans le centre de la zone dense 15, un capteur 32 à la partie inférieure de la zone diluee 16, légèrement au-dessus du niveau limite de la zone dense, un capteur 33 ~ l'extré~ité supérieure de la chambre de réaction 1, près du carneau de sortie ee un capteur 34 à l'entrée du recupérateur 2 près de la paroi.
L'ensemble des capteurs est relié à un dispositi~ de mesure 3 fournissant à sa sortie des signaux correspondant aux températures mesurées par chacun des capteurs, qui sont appliqués à un ensemble d'organes 41, 42, - 10 43, 44 de comparaison de chaque signal de température avec un signal affi-ché correspondant à la température de référence déterminée pour la zone con-sidérée.
D'autre part, dans chaque zone, on dispose d'un moyen d'interven-tion localisé per~ettant de diminuer rapidement la température de la zone considérée dès qu'une élévation excessive de température est détectée. Ce moyen d'intervention est constitué, dans l'exemple représenté, d'un circuit de refroidissement 5 comprenant un ventilateur 51 dont la conduite d'alimen-tation 52 est branché sur la gaine 26 de sortie des gaæ du separateur 2 pour prélever une partie des gaz évacués, ceux-ci ayant été de préférence refroidis grace à un échangeur 27 placé sur la gaine de sortie 26 en amont de la conduite d'alimentation 52. La conduite de refouleQent 5 du ventila-teur 51 se divise en un certain nombre de branches 6 munies à leurs extrémi-tés d'injecteurs 61, 62, 63, 64, débouchant dans les différentes zones de l'installation, sensiblement à la hauteur du capteur de température corres-pondant. On peut d'ailleurs, en cas de besoin, munir chaque branche d'injec-tion 6 d'une pluralité d'injecteurs répartis régulièrement dans un plan transversal à l'axe de fason que le fluide de refroidissement injecté se ré-pande de fason homogène dans toute la section transversale de l'installa-tion à la hauteur de la zone considérée._Etant donné l'effet d'homogénéisa-tion des températures obtenues en oùtre par l'utilisation d'une vitesse defluidisation élevée, on pourra ainsi contrôler la température de façon assez précise à l'intérieur de chaque zone de l'installation, sur l'ensem-ble de la section transversale de passage des gaz.
A cet effet, chaque branche 6 du circuit de refroidissement sera muni d'une vanne (71, 72, 73, 74) pilotée par un calculateur 7 en fonction des différences de températures mesurées par les comparateurs 41, 42, 43, 44. Bien entendu, le calculateur 7 est programmé de fason à tenir compte des interactions entre les zones, tout refroidissement dans une zone ayant :. .

des répercussions dans les zones suivantes . On dispose ainsi d'un moyen souple et précis de contrôle de la température dans les différentes zones de l'installation permettant d'éviter une surchauffe localisée avec Eusion des cendres et risque de collage sur les parois, en tenant compte des condi-tions de fonctionnement propres ~ chaque zone et notarnment de la section depassage des gaz> de la granulométrie et de la densité des particules soli-des. En cas de besoin, on pourrait évidemment augmenter le nombre de zones de contrôle et notamment placer plusieurs détecteurs de température et plu-sieurs injecteurs de fluide froid échelonnés sur toute la hauteur de la zone diluée 16 de la colonne 1.
Dans l'exemple représenté, le contrôle de température des diffé-rentes zones est obtenu par injection d'une partie des fumées prélevées à
la sortie du séparateur, après refroidissement à une température inférieure à la température ambiante dans les différentes zones de l'installation. On pourrait cependant injecter un autre agent refroidissant fluide tel que de la vapeur d'eau ou de l'eau pulvérisée en tenant compte évidemment de l'in-fluence d'une telle injection sur le bilan thermique. Mais on peut aussi in-jecter des particules solides finement pulvérisees de fason à se répandre rapidement dans la zone de contrôle. C'est le cas, en particulier, des par-ticules solides retenues par le séparateur 2 et recyclées dans le lit flui-disé par le circuit 23. Celui-ci pourrait être muni par exemple d'un échan-geur 28 permettant de ramener la température des particules recyclées au ni-; veau souhaité. Dans ce cas~ on agit directement sur la température existant dans le lit fluidisé, les particules recyclées étant immédiatement répar-ties dans la zone 15 par l'effet de turbul~nce produit par la fluidisation mais, on peut aussi prélever un certain débit de particules sur la conduite de recyclage 23, en aval de l'échangeur 28, pour les réintroduire par des moyens appropriés dans d'autres zones de l'installation.
Le système qui vient d'être décrit permet donc de contrôler les températures dans l'ensemble de l'installation et la nature du produit re-; froidissant injecté pourra être déterminée en fonction de la zone sur la-quelle on souhaite agir et de l'effet souhaité.
Ainsi, dans le bas ou dans le centre de la zone 15 du lit fluidi-sé, on injectera de préférence des particules solides ou de l'eau en phase gazeuse ou liquide pour contrôler l'agglomération.
A la hauteur de la surface de séparation de la zone dense et de la zone diluée, pour éviter le collage des cendres sur les parois, on injec-tera, en 62 des particules recyclées, de l'eau ou une partie des fumées pre-10levées apras refroidissement et recyclées par le circuit S.
A la sortie de la zone dense 16, dans la conduite de liaison 12 ou à l'entrée du séparateur 2, on injectera de l'eau ou du gaz recyclé, par les injecteurs 63 ou 64, pour éviter les collages et les accumulations dans le séparateur. Pour modiEier la température dans le sens souhaité, on pour-ra évidemment utiliser les injections isolément ou en combinaison entre-el-les, en agissant soit sur le débit injecté si l'agent refroidissant est un gaz ou de l'eau pulvéris~e, soit, de préférence, sur la température si lla-gent refroidissant est constitué de particules solides recyclées.
Dans un mode de réalisation particulier, on peut aussi utiliser comme produit de refroidissement une partie du combustible prélevé sur le circuit d'alimentation de celui-ci et injecté en 17, de préférence à la par-tie supérieure de la zone diluée 16.
Les grosses particules tombent directement dans la zone dense 15 et les fines sont emportées directement vers le séparateur 2 paF la condui-te de sortie 12. Cette introduction de combustible froid dans la zone di-luée 16 qui se trouve au-dessous de la stoechiométrie provoque donc un abaissement de température dans la zone d'injection non seulement du fait de l'introduction d'un produit froid mais également par l'effet de la réac-tion endothenDique d'élimination des matières volatiles contenues dans lecharbon au contact des gaz chauds. De la sorte, en plus du refroidissement on obtient un effet secondaire de dégazage du charbon qui permet de dimi-nuer le risque d'agglomération. Ce pré-traitement peut etre utile pour cer-tains charbons agglomérants difficiles à traiter dans un lit fiuidisé. En outre, on augmente ainsi la teneur en méthane du gaz produit et par consé-quent son pouvoir calorifique ce qui est intéressant lorsque le gaz produit est utilisé comMe combustible.
Bien entendu, l'installation selon l'invention n'a été décrite que sché~atiquement, les dispositifs utilisés tels que le système de régula-tion et les moyens de refroidissement et d'injection du produit recyclé pou-vant etre réalisés avec des moyens connus. D'une fason générale, l'inven-tion pourrait faire l'objet de variantes et de perfectionnements, et, par exemple, on pourrait diviser la chambre de réaction en un plus grand nombre de zones de controle de température échelonnées de bas en haut à l'inté-rieur de la zone dense et surtout dans la zone diluée du lit fluidisé.
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Claims (15)

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

1. Procédé de traitement d'une matière com-bustible en lit fluidisé dans une installation compre-nant une chambre de réaction alimentée en matière com-bustible, munie à sa base de moyens d'injection d'un gaz de fluidisation et débouchant à sa partie supérieure dans un circuit d'évacuation des fumées comprenant un dispositif de récupération des particules solides entraînées avec les gaz, relié à la chambre de réaction par un circuit de recyclage des particules récupérées, caractérisé par le fait que, en tenant compte de la nature de la matière combustible et des conditions de fonctionnement, on détermine une température de référence à partir de laquelle les particules de ma-tières immobiles sont susceptibles de se coller les unes aux autres à l'intérieur du dispositif de récupéra-tion, on règle les conditions de fluidisation pour réaliser un fonctionnement de l'installation en lit circulant, on règle la température de la réaction dans une partie dense du lit fluidisé à un niveau supérieur à la température de référence et l'on produit un re-froidissement contrôlé des particules de matières en amont du dispositif de récupération , susceptible de maintenir la température à l'intérieur de celui-ci à un niveau inférieur à la température de référencé.

2. Procédé de traitement selon la revendica-tion 1, caractérisé par le fait que l'on règle la tempé-rature de réaction dans la partie dense du lit fluidisé
à un niveau permettant l'agglomération des cendres en blocs susceptibles d'être évacués.

3. Procédé de traitement en lit fluidisé
d'une matière combustible dans une installation, compre-nant une chambre de réaction verticale munie à sa base de moyens d'alimentation en matière combustible et de moyens de fluidisation par injection d'un gaz et dont l'extrémité supérieure est reliée par une conduite de sortie des gaz à un dispositif de récupération des particules solides entraînées comprenant un orifice de sortie des gaz et un orifice de sortie des particules solides relié par un circuit de recyclage à la base de la chambre de réaction, caractérisé par le fait que l'on divise l'installation en une pluralité de zones de contrôle de température échelonnées dans le sens de circulation des gaz et des matières, que l'on mesure les températures moyennes dans chacune des zones, que l'on compare chaque température mesurée à une température de référence déterminée en fonction des conditions de fonctionnement propres à la zone considérée et que l'on produit localement dans l'une ou l'autre zone, un abaissement de la température moyen-ne chaque fois que la température mesurée y atteint la température de référence, pour le maintien permanent de la température moyenne dans chaque zone au-dessous de la température de référence correspondante.

4. Procédé de traitement selon la revendica-tion 3, caractérisé par le fait que la division de l'installation en zones échelonnées est faite de façon à contrôler les températures dans au moins une première zone à la base de la chambre de réaction dans la partie dense du lit fluidisé, une deuxième zone légèrement au-dessus du niveau limite de cette partie dense, une troisième zone à la partie supérieure de la chambre et une quatrième zone juste en amont du dispositif de récupération.

5. Procédé de traitement selon la revendica-tion 3, caractérisé par le fait que l'abaissement local de température est réalisé par injection dans la zone considérée d'un produit froid sous forme divisée.

6. Procédé de traitement selon la revendica-tion 5, caractérisé par le fait que le produit froid injecté est constitué par de l'eau pulvérisée ou de la vapeur d'eau.

7. Procédé de traitement selon la revendica-tion, 5, caractérisé par le fait que le produit froid injecté est constitué par des particules récupérées à la sortie du dispositif de récupération et recyclées dans le lit fluidisé après refroidissement.

8. Procédé de traitement selon la revendica-tion 5, caractérisé par le fait que le produit froid injecté est constitué par une partie du gaz produit, prélevée à la sortie du dispositif de récupération et recyclée dans la zone voulue après refroidissement.

9. Procédé de traitement selon la revendica-tion 5, caractérisé par le fait que le produit froid injecté est constitué par au moins une partie de la matière combustible introduite à la partie supérieure d'une partie diluée de la chambre de réaction, avec un débit réglable, les particules les plus grosses tombant dans la partie dense du lit fluidisé en traversant la partie diluée et les particules les plus fines étant entraînées avec les fumées vers le dispositif de récupé-ration puis recyclées dans le lit fluidisé.

10. Installation de traitement de matière combustible comprenant une chambre de réaction verticale munie de moyens d'alimentation en matière combustible solide et, à sa base, de moyens de fluidisation par injection d'un gaz avec un débit règlable et reliée à sa partie supérieure, par un conduit de sortie des fumées, à un dispositif de récupération des matières solides entraînées, comprenant une sortie supérieure et une sortie inférieure des particules solides reliée par un circuit de recyclage à la base de la chambre de réaction, caractérisée par le fait qu'elle comprend un moyen de refroidissement localise des matières en-traînées avec les fumées, placé en amont du dispositif de récupération et un moyen de contrôle de l'intensité
du refroidissement en fonction de la température des matières accumulées dans le dispositif de récupération, pour le maintien de celle-ci au-dessous d'une tempéra-ture de référence donnée.

11. Installation de traitement selon la reven-dication 10, caractérisée par le fait qu'ele comprend une pluralité de zones de contrôle de température, échelonnées dans le sens de circulation des gaz et des matières et couvrant chacune toute la section trans-versale de passage des gaz au niveau considéré, chaque zone de contrôle étant munie d'un moyen de mesure de la température ambiante moyenne et d'un moyen de re-froidissement provoquant un abaissement localisé de cette température ambiante dans la zone considérée et que les moyens de mesure de température et de refroidis-sement des zones de contrôle sont associés à un dis-positif de régulation comprenant un ensemble de compa-rateurs des températures mesurées avec des températu-res de référence déterminées en fonction des conditions du fonctionnement souhaitées dans chaque zone de con-trôle, un ensemble d'organes de réglage des moyens de refroidissement et un moyen de pilotage des organes de réglage en fonction des différences constatées entre les températures mesurées et les températures de ré-férence.

12. Installation selon la revendication 11, caractérisée par le fait que lesdites zones de contrôle sont pla-cées respectivement,d'une part à au moins-trois niveaux de la cham-bre de combustion,respectivement à un premier niveau dans la partie dense du lit fluidisé , à un deuxième niveau à la surface limite de celui-ci et à un troisième niveau à la sortie de la chambre de combustion, et d'autre part, à un quatrième niveau dans le dispositif de séparation.

13. Installation de traitement selon la reven-dication 11, caractérisée par le fait que les moyens de refroidissement localisés sont constitués, pour chaque zone de contrôle d'un organe d'injection dans l'ensemble de la zone d'un produit sous forme divisée se trouvant à une température inférieure à la tempéra-ture mesurée dans la zone de contrôle.

14. Installation de traitement selon la revendication 10 ou 11, caractérisée par le fait que les moyens de refroidissement comprennent un organe de refroidissement des fumées sortant du séparateur et un circuit de prélèvement d'une partie des fumées après refroidissement comportant plusieurs branches débouchant respectivement dans la zone considérée de l'installation par l'intermédiaire, d'un injecteur et munies chacune d'un organe de règlage du débit réinjec-té, piloté par un dispositif de régulation en fonction des températures mesurées dans la zone considérée.

15. Installation de traitement, selon la revendication 11, caractérisée par le fait que chaque zone de contrôle couvre l'ensemble de la section trans-versale de passage des gaz à l'emplacement considéré
de l'installation.