FR2559239A2 - Dispositif de reinjection de particules envolees dans une chaudiere a combustible solide - Google Patents

Dispositif de reinjection de particules envolees dans une chaudiere a combustible solide Download PDF

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Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN PERFECTIONNEMENT AU DISPOSITIF DE REINJECTION DE PARTICULES ENVOLEES DANS UNE CHAUDIERE A COMBUSTIBLE SOLIDE, DECRIT AU BREVET FRANCAIS PRINCIPAL. DANS UNE CHAUDIERE ALIMENTEE EN COMBUSTIBLE PAR UN PROJETEUR 17 ET COMPORTANT UNE GRILLE 3 DITE "RETRO", LES FUMEES SONT REPRISES ET TRAVERSENT SUCCESSIVEMENT DES MOYENS 36 DE SEPARATION DES PARTICULES ENVOLEES LES PLUS GROSSES ET DES MOYENS 43 DE SEPARATION DES PARTICULES PLUS FINES, AVANT D'ETRE EVACUEES; LES PARTICULES LES PLUS GROSSES SONT REINJECTEES DANS LA CHAUDIERE DE FACON EVENTUELLEMENT CONNUE; EN OUTRE, LE DEBIT IRREGULIER, EN PARTICULES, DES SECONDS MOYENS DE SEPARATION 43 EST TRANSFORME EN UN DEBIT CONTINU, AU MOINS APPROXIMATIVEMENT PROPORTIONNEL A LA CHARGE DE LA CHAUDIERE, ET CE DEBIT CONTINU DE PARTICULES EST INTRODUIT DANS UN DEBIT CONTINU D'AIR DE TRANSPORT AVEC LEQUEL IL EST INJECTE DANS UNE PARTIE DE LA TRAJECTOIRE 20 DU COMBUSTIBLE ISSU DU PROJETEUR 17 QUI EST PROCHE DE LA GRILLE 3; AINSI, ON PEUT REINJECTER ET FAIRE BRULER DANS LA CHAUDIERE LA TOTALITE DES PARTICULES ENVOLEES AVEC LES FUMEES, SANS PERTURBER, LA MARCHE DE LA CHAUDIERE.

Description

La présente invention concerne des perfectionnements au dispositif de réinjection de particules envolées dans une chaudière à combustible solide du type dit "à projeteur avec grille rétro" décrit au brevet français N 83 17811.
Une telle chaudière se caractérise par le fait qu'on l'alimente en combustible, en pratique du charbon d'une granulomé- trie pouvant atteindre plusieurs dizaines de millimètres, par des moyens disposés dans une première zone de la chaudière et qui pro- jettent en continu une charge déterminée du combustible selon une trajectoire amenant ee dernier dans une deuxième zone de la chan dière, sur une grille animée d'un mouvement de retour de cette deuxième zone vers la première ;; une combustion s'amorce an cours de ladite trajectoire et se poursuit non seulement pendant la fin de celle-ci mais également sur la grille où cette combustion se termine de telle sorte que la grille ne ramone que des mâchefers dans la première zone, où ces mâchefers sont évacués.
le document antérieur précité propose un dispositif comportant :
- des moyens de prélèvement de fumées dans la chaudière,
- des moyens d'évacuation de fuees,
- des premiers moyens de séparation de particules,
- des seconds moyens de séparation de particules,
- des moyens d'acheminement de futtes des moyens de prélèvement aux premiers moyens de séparation, des premiers moyens de séparation aux seconds moyens de séparation, des seconds moyens de séparation aux moyens d'évacuation de fusées,
- des moyens de prélèvement de particules dans les premiers moyens de séparation, et de réinjection de telles particules dans la chaudière,
- des mayens de prélèvement de particules dans les seconds moyens de séparation, comportant
a) une capacité tampon,
b) des moyens de déversement de particules des seconds moyens de séparation dans la capacité tampon, interdisant une communication directe entre ces s derniers,
c) des noyers de prélèvement continu de particules dans la capacité tampon, selon un débit réglable,
d) des mayens pour asservir à la charge de la chaudière le débit des moyens de prélèvement continu de particules dans la capacité tan,
- une source d'air souspression,
- des moyens d'injection disposés à proximité de la deuxième zone de la chaudière et débouchant vers une partie de ladite trajectoire proche de la grille, dans cette deuxième zone,
- une conduite de transport pneumatique reliant la source d'air sous pression aux moyens d'injection, les moyens de prélèvement continu de particules dans la capacité tampon débouchant dans ladite conduite.
le but de la présente invention est de proposer des variantes de ce dispositif, dans le souci d'une plus grande flexibilité de mise en oeuvre notammant en fonction d'impératifs d'encombrement, et d'une plus grande simplicité générale de mise en oeuvre.
A cet t effet, la présente invention propose de réaliser par transport pneumatique la liaison entre, d'une part, les moyens de déver- sement de particules des seconds moyens de séparation dans la capacité tamr pan et, d'autre part, cette dernière, ce gui permet de la dissocier de ces moyens de déversement et en particulier de la juxtaposer à ces derniers au lieu de la placer imdédiatement en dessous comme cela a été décrit au brevet principal.
Plus précisément, le dispositif selon la présente invention, par ailleurs conforme au dispositif décrit au brevet principal tel qu'il a été rappelé ci-dessus, se caractérise en ce qu'il comporte une deuxième source d'air sous pression, une deuxième conduite de transport pneumatique reliant cette deuxième source à la capacité tampon, les moyens de déversement de particules des seconds moyens de séparation dans la capacité tampon débouchant dans cette deuxième conduite en interdisant une communication directe entre cette dernière et les seconds moyens de séparation.
Avantageusement, il peut alors entre prévu que la source d'air sous pression citée en premier, destinée à alimenter la con- duite de transport pneumatique conduisant des moyens de prélèvement continu de particules dans la capacité tampon au moyen d'injection dans la chaudière, soit constituée par une partie supérieure de la capacité tampon ; en d'autres termes, on utilise alors un même air de transport pour acheminer successivement vers la capacité tampon les particules issues des moyens de déversement, puis vers la chaudière des particules issues de la capacité tampon.
En outre, lorsque les seconds moyens de séparation comportent une pluralité de séparateurs raccordés en série et/ou en parallèle, entre les premiers moyens de séparation et les moyens d'évacuation de fumées, par les moyens d'acheminement de fumées, il est alors possible de prévoir un déversement de l'ensemble de ces séparateurs dans une capacité tampon unique sas pour autant entre oblig de communiquer à cette dernière des dimensions en plan correspondant à celles de l'ensemble des seconds moyens de sépara- tion ainsi constitués ; le dispositif selon la présente invention se caractérise alors en se qu'il est prévu des moyens de déverse- ment de particules de chacun des séparateurs dans la capacité tampon unique, ces moyens de déversement débouchant dans ladite deuxième conduite, qui est commune, en interdisant une communication directe entre cette conduite et les séparateurs.
cette solution est avantageuse non seulement en termes d'encombrement, mais également en terres de simplification des moyens utilises pour la régulation du fonctionnement, du simple fait du caractère unique de la capacité tampon.
D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon l'invention ressortiront de la description ci-dessous, relative à un exemple non limitatif, ainsi que des dessins annexés qui font partie intégrante de cette description.
- La figure unique montre le schéma d'une chaudière
à projeteur et grille rétro, équipée d'un dispositif de réinjection
selon l'invention.
On a désigné par 1 une chaudière à charbon, présentant intérieurent un foyer 2 délimité vers le bas par une grille approximativement horizontale 3 constituée par un transporteur sans fin
4 traversant de part en part la chaudière 1, approxdmativement
horizontalement, et contournant respectivement de part et d'autre
de celle-ci des moyens de déviation 5, 6 qui définissent notamment
dans le transporteur 4 un brin supérieur 7, approximativement
horizontal, dont une zone intermédiaire entre les moyens de contour
nement 5 et 6 amstits la grille 3 s des moyens
représentés, animent le transporteur 4 d'un mouvement tel que son
brin supérieur 7, c'est-à-dire la grille 3, accomplisse
un mouvement de translation approximativement horizontal 8.
Au-dessus d'une zone aval 9 de la grille 3, en référence
au sens 8, débouchent dans le foyer 2 des moyens 10 d'alimentation
en charbon, comportant une trémie de stockage 11 extérieure à la
chaudière 1 et débouchant vers le bas au-dessus d'un transporteur
sans fin 12 également extérieur à la chaudière 1, lequel présente
un brin supérieur 13 approximativement horizontal recevant le charbon
14 de la trémie de stockage 11, et des moyens moteurs 16 animant
le transporteur sans fin 12 d'un mouvement tel gue son brin supérieur
13 Se déplace dans le sens 15 d'un
chaudière 1, pour véhiculer le charbon 14 jusqu'au-dessus d'un
dispositif projeteur 17 disposé au-dessus de la zone aval 9 de la
grille 3 et comportant des palettes 18 qu'un moteur non représenté
anime d'un mouvement de rotation autour d'un axe horizontal et un
guide périphérique 19 . fixe ; ainsi le charbon amené par le brin supérieur 13 du transporteur 12 jusqu'à proximité de la
chaudière 1 tombe sur le dispositif 17 et celui-ci projette ce charbon à l'intérieur du foyer 2, selon une trajectoire 20 coupant la grille 3 dans une zone 21 qui constitue sa zone amont en référence au sens 8 ; en d'autres terres, le charbon introduit par le dispositif projeteur 17 traverse le foyer 2 de part en part, pour se déposer sur la grille 3 dans la zone du foyer opposée à la zone de son introduction dans ce dernier ; le débit volumique d'alimentation en charbon 14 issu de la trémie 11 est réglé Par réglage de la vitesse de déplacement du brin supérieur 13 du transporteur 12 dans le sens 15, c'est-à-dire par réglage de la vitesse de sortie du moteur 16, les palettes 18 étant entraînées à la rotation autour de leur axe horizontal à une vitesse choisie quant à elle en fonction de la trajectoire 20 à accomplir, telle qu'elle a été définie ci-dessus.
Une combustion du charbon ainsi introduit dans le foyer 2 commence pendant le franchissement de la trajectoire 20 et se poursuit sur la grille 3, facilitée Par une injection d'air primaire dans le foyer 2 via une gaine 22 débouchant à l'intérieur de celui ci sous le brin supérieur 7 du transporteur 4, c'est-à-dire sous la grille 3, et par une injection d'air secondaire Par des buses telles que 23, 24 débouchant dans le foyer 2, dans les faces 108, 109 de la chaudière correspondant respectivement aux zones amont 21 et et aval 9 de la grille 3, à un niveau intermédiaire entre celui de la grille 3 et celui du dispositif projeteur 17 ainsi que, de préférence, à un niveau supérieur à celui du dispositif projeteur 17, et voisin de ce niveau.
La vitesse de déplacement de la grille 3 dans le sens 8 est établie de telle sorte que le charbon déposé sur cette grille dans la zone amont 21 de celle-ci soit réduit à l'état de mâchefer à son arrivée dans la zone aval 9, ce mâchefer étant évacué Par gravité au contournement, par le transporteur 4, des moyens déviateurs 6 placés en aval si l'on se réfère au sens 8, comme on l'a schématisé en 25.
La combustion du charbon lors du franchissement de la trajectoire 20 et sur la grille 3 provoque un dégagement 26 de fumées que des parois 27 de la chaudière, délimitant le foyer 2 latéralement et vers le haut, guident en totalité vers un conduit 28 approximativement horizontal, en leur faisant traverser un évaporateur 29 comprenant un réseau de tubes verticaux reliant un ballon inférieur 30 à un ballon supérieur 31 poor vaporiser un liquide emplissant totalement le ballon inférieur 30 et le réseau de tubes, et partiellement le ballon supérieur 31 t ce dernier est relié au-dessus du niveau du liquide à un collecteur 32 de sortie de vapeur de la chaudière, par l'intermédiaire d'un surchauffeur 34 placé sur le passage obligé des fumées, et en dessous du niveau du liquide à un collecteur 33 d'entrée d'eau dans la chaudière, par l'intermédiaire d'un échangeur économiseur 35 également placé sur le passage obligé des fumées.
La vitesse de sortie du mateur 16 est asservie au débit de vapeur à produire pour satisfaire aux besoins de l'utilisateur, ou charge de la chaudière.
Les chaudières de ce type sont bien connues de l'homme du métier, qui connait le mode de réalisation pratique des différents éléments qui viennent d'être décrits.
Le conduit 28 achemine successivement les fumées prélevées dans la chaudière 1 à des premiers moyens de séparation 36 destinés à en séparer les partioules les plus grosses, puis à des seconds moyens de séparation 43 destinés à séparer les particules plus fines avant acheminement des fumées ainsi dépoussiérées vers des moyens d'évacuation à l'atmosphère, shématisés en 44.
les Erremiers moyens de séparation 36 peuvent entre titués par tout dispositif connu, apte à réaliser un dépoussiérage grossier ; ils peuvent être constitués par exemple par un dépoussiéreur mécanique, par exemple centrifuge, ou par le premier champ d'un séparateur électrostatique.
Comme il est déjà connu en soi, des moyens sont prévus pour prélever dans ces premiers moyens de séparation 36 les particules séparées par ces derniers et les réinjecter dans la chaudière 1 ; dans l'exemple de mise en oeuvre préféré illustré, où l'on a indiqué comme seul détail des premiers moyens de séparation 36 une trémie inférieure 37, ces moyens de prélèvement et de réinjection comportent une conduite verticale 38, munie de deux vannes juxtaposées 39, 40 et dans laquelle la trêmie 37 débouche vers le bas, cette conduite 38 débouchant elle-même vers le bas dans une zone intermédiaire d'une conduite horizontale 84 de transport pneumatique joignant une source d'air sous pression 42 au foyer 2 de la chaudière 1, dans laquelle cette conduite 84 débouche approximativement horizontalement, comme il est indiqué en 41, au-dessus de la zone amont 21 de la grille 3, à un niveau correspondant approximativement à celui du proje teur 17 ou à un niveau inférieur, de telle sorte que les perticules ainsi réinjectées en 41 à l'intérieur de la chaudière 1 soient prises en charge par le charbon projeté selon la trajectoire 20 par le projeteur 17, et suivant ensuite cette trajectoire avec le charbon ainsi projeté.
Les paramètres de cette réinjection des particules les plus grosses séparées des fumées dans les moyens 36 peuvent être aisément déterminés par l'homme du métier ; on pourrait d'ailleurs choisir d'autres modes, déjà connus, de réintroduction de telles particules dans le foyer, comme par exemple une réintroduction par le projeteur 17, compte tenu de la granulométrie des particules ainsi réinjectées en 41, la combustion de ces particules sans réenvol, conjointement avec le charbon introduit selon la trajectoire 20 par le projeteur 17, ne pose pas les problèmes particuliers liés à la réinjection de particules de granulométrie plus fine, et résolus par les procédés et dispositifs décrits au brevet principal.
On remarquera que la totalité des particules les plus grosses séparées des fumées par les premiers moyens de séparation 36 est ainsi réinjactée en 41 dans le foyer 2 ; les moyens permettent de réinjecter également la totalité des particules plus fines séparées ensuits, dans les seconds moyens de séparation 43 auxquels le conduit 28 achemine les fumées après qu'elles se soient débarrassées des particules les plus grosses dans les premiers moyens de séparation 36 et avant d'être évacuées à l'atmosphère par les moyens 44, vont à présent être décrits.
titre d'exemple non limitatif, on a illustré le cas Cd les seconds moyens de séparation 43 sont constitués par trois séparateurs 45, 46, 47, que la fumée parcourt successivement dans cet t ordre, en série, en y perdant des particules respectivement de plus en plus fines recueillies dans une trémie inférieure respec tive 48, 49, 50 de oes s séparateurs 45, 46, 47 ; ces séparateurs peuvent être soit des champs d'un même dépoussiéreur électrostatique, soit des dépoussiéreurs d'un type différent.
Chircune de ces s trémies 48, 49, 50 débouche vers le bas sur une vanne respective 51, 52, 53 susceptible de la fermer de façon étanche au gaz ou de l'ouvrir pour permettre la descente, par gravité,des particules solides recueillies
Sous chacune des vannes 51, 52, 53 est disposée une trémie intermdiaire respective 54, 55, 56, étanche, présentant un volume intérieur tel qu'd chique ouverture de la vanne associée 51, 52, 53, elle puisse recevoir la totalité de la charge de & particules solides de la trémie inférieure 48, 49, 50 du séparateur associé 45, 46, 47.
A cet t effet, en service, une ouverture puis fermeture de chaque vanne 51, 52, 53, normalement fermée, pour vider la trémie inférieure 48, 49, 50 du séparateur correspondant est effectube soit lorsque cette dernière contient un volume prédéterminé de particules, en fonction duquel est choisi le volume de la trémie intermédiaire associée 54, 55, 56, soit cycliquement avec une pério dicité choisie de telle sorte que le volume de particules dans cette trémie inférieure de séparateur ne ddpasse jamais ce volume prédéterminé.
Chacune des trémies intermédiaires 54, 55, 56 débouche vers le bas sur une vanne 57, 58, 59 en tout point semblable aux vannes 51, 52, 53.
A 11 intérieur de chacune des trémies intermédiaires 54, 55, 56, en bas de la partis inférieure de celle-ci, débouche une conduite respective 100, 101, 102 branchée en dérivation sur une conduite 97 qui sera décrite plus loin, et qui véhicule un air sous pres-.
sion fourni par un surpresseur volumétrique 98 ; chacune de ces conduites 100, 101, 102 permet d'injecter dans la trémie intermédiaire associée 54, 55, 56, un air de fluidisation des particules dans cefle-ci, le débit de cet air pouvant être réglé individuellement par une vanne appropriée 103 de la conduite 100, 104 de la conduite 101, 105 de la conduite 102.
Les particules sont ainsi maintenues, dans chacune des trémies intermédiaires 54, 55, 56 dans un état de fluidité tel qu'elles puissent aisément s'écouler vers le bas hors de celle-ci lorsque la vanne 57, 58, 59 est ouverte.
Vers le bas, chaque vanne 57, 58, 59 débouche sur une conduite verticale respective d'évacuation par gravité 94, 95, 96 et les différentes conduites 94, 95,. 96 débouchant elles-mêmes vers le bas dans la conduite 97 évoquée plus haut, approximativement horizontale, dans des emplacements répartis le long de celle-ci en aval de la zone d'où en dérivent les conduites 100, 101, 102 d'air de fluidisation Si l'on se réfère à un sens 99 de circulation de l'air dans cette conduite 97, imposé par le surpresseur volumétrique 98 , un diaphragme 106 est interposé dans la conduite 97 entre le débouché des différentes conduites 94, 95, 96 et l'embouchure des conduites 100, 101, 102 pour provoquer un passage d'air dans ces dernières.
De ce fait, l'air véhiculé par la conduite 97 selon undébit réglé par réglage du surpresseur volumétrique 98 peut prendre en charge successivement les particules prélevées dans la trémie intermédiaire 56 lorsque la vanne 59 est ouverte, et qui tombent via la conduite 96, les particules prélevées dans la trémie intermédiaire 55 lorsque la vanne 58 est ouverte, et qui tombent via la conduite 95, et les particules prélevées dans la trémie intermédiaire 54 lorsque la vanne 57 est ouverte, et qui tombent via la conduite 94 ; on remarquera que cet ordre, choisi à titre d'exemple, n'est pas caractFris- tique de l'invention et n'est de ce fait pas limitatif de celle-ci
En aval du racoordement de l'ensemble des conduites 94, 95, 96 si l'on se réfère au sens 99, l'air circulant dans la conduite 97 véhicule dans ce sens 99 l'ensemble des particules ainsi reçues jusqu'à la partie supérieure 107 d'une capacité tampon unique 60, étanche, délimitant un volume intérieur supérieur à la somme des volumes respectifs des trémies intermédiaires 54, 55, 56 de telle sorte qu'elle puisse contenir en permanence un volume de particules largement supérieur au volume qui peut parvenir aux trémies intermédiaires 54, 55, 56 lorsque les vannes 51, 52, 53 de liaison de celles-ci avec les séparateurs respectivement associés 45, 46, 47 sont ouvertes ; en outre, le volume et la forme de la capacité tampon 60 sont tels que, lorsque celle-ci reçoit, via la conduite de transport pneumatique 97, des trémies intermédiaires 54, 55, 56 une charge de particules solides par ouverture des vannes 57, 58, 59, il s'ensuive dans la capacité tampon une faible variation du niveau de la charge de particules solides dans celle-ci.
les dispositions pratiques susoeptibles d'être adoptées à cet t effet peuvent varier dans une grande mesure, et sera't choisies par l'homme du métier sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention.
Par exemple, la capacité tampon 60 présente une partie inférieure en forme de trémie, se rétrécissant progressivement vers le bas, et une partie supérieure 107 de section constante dans un plan horizontal, la partie inférieure étant destinée à être remplie en permanence de particules sur la totalité de sa hauteur, ainsi que la partie supérieure 107 sur une part de sa hauteur.
A la capacité tampon 60, est ainsi associé un niveau supé- rieur moyen 63 de sa charge en particules t un capteur de niveau 91, associé à la capacité tampon 60, permet de détecter et soit de quantifier, soit de comparer àun seuil prédéterminé ou à plusieurs seuils prédéterminés, les différences éventuelles entre le niveau réel de particules dans la capacité tampon et le niveau moyen prédéterminé 63, correspondant à cette capacité tampon ; de tels capteurs sont connus de l'homme du métier.
Chaque trémie intermàdiaire 54, 55, 56 constitue un sas permettant le passage des particules de la trémie inférieure ss8, 49, 50 du séparateur respectivement associé 45, 46, 47 à la capacité tampon 60, via la conduite 97, tout en interdisant une communication directe, avec possibilité de passage de gaz, entre le volume inté- rieur de cette capacité tampon et les séparateurs 45, 46, 47 t à cet effet, en service, chacune des vannes 51, 52, 53 n'est ouverte qu'à la condition que la vanne 57, 58, 59 associée à la même trémie inter- médiaire 54, 55, 56 soit fermée, et chacune de ces vannes 57, 58, 59 n'est ouverte qu'à la condition que la vanne 51, 52, 53 associée à la même trémie intermédiaire 54, 55, 56 soit fermée ; en pratique, une ouverture puis fermeture de chaque vanne 57, 58, 59, normalement fermée, pour vider la trémie intermédiaire associée 54, 55, 56 intervient après chaque ouverture-fermeture de la vanne 51, 52, 53 correspondante.
D'autres moyens pourraient naturellement être choisis pour autoriser le passage des particules solides recueillies par l'un des séparateurs 45, 46, 47 à la capacité tampon 60, mais le choix de tels sas a permis d'obtenir toute satisfaction dans les conditions de fonctionnement du dispositif, c'est-à-dire compte tenu de ce que les particules solides considérées se présentent à l'état pulvérulent.
A l'intérieur de la capacité tampon 60, en bas de la partie inférieure de celle-ci, débouche une conduite 85 qui permet d'injecter dans la capacité tampon 60 un air de fluidieation des particules dans celle-ci, le débit de cet air pouvant être réglé par une vanne appropriée 88 de la conduite 85 ; cet air provient par exemple de la source 42, la conduite 85 étant alors branchée en dérivation sur la conduite 84, entre cette source 42 et le débouché de la conduite 38, de façon non représentée mais analogue à ce qui a été décrit en référence aux conduites 100, 101, 102 et 97.
Les particules sont ainsi maintenues, dans la capacité tampon 60, dans un état de fluidité tel qu'elles puissent être aisément prélevées par des moyens de prélèvement à débit continu, réglable, sur lesquels oette capacité tampon 60 débouche vers le bas ; on a désigné par 69 oes moyens de prélèvement avantageusement constitues par un sas rotatif ou distributeur alvéolaire, comportant comme il est connu une pluralité de palettes entraînées à la rotation autour d'un axe, par un moteur 72, à l'intérieur d'une enveloppe avec laquelle ces s palettes délimitent des alvéoles que la rotation des palettes met en communication alternativement avec la capacité tampon 60, pers le haut, et, vers le bas, avec une conduite verticale d'évacuation par gravité 75 ; le débit d'un tel distributeur alvéolaire, en termes de débit volumique ou de débit massique, est commands par la vitesse de rotation des palettes, c'eat-à-dire par leur vitesse d'entraînement par le moteur associé 72.
Vers le bas, la conduite 75 débouche dans un tronoon approximativement horizontal d'une conduite 66 qui reprend l'air sous pression, fourni par le surpresseur volumétrique 98 via la conduite 97, dans la partie supérieure 107 de la capacité tampon 60 et véhicule cet t air dans un sens de circulation 78 ; un étranglement 68 est interposé dans la conduite 66, entre soe embouchure dans la partie supérieure 107 de la capacité tampon 60 et le débouché de la oonduite 75 dans cette conduite 66,pour établir au débouché de la conduite 75 une pression inférieure à celle qui règne dans la partie supérieure 107 de la capacité tampon 60.
De ce fait, l'air véhicule par la conduite 66, selon un débit réglé par réglage du surpresseur volumétrique 98, prend en charge les particules prélevées dans la capacité tampon 60 selon un débit déterminé par le distributeur alvéolaire 69, et gui tombent via la conduite 75.
En aval du raccordement de la conduite 75, si l'on se réfère au sens 78, l'air circulant dans la conduite 66 véhicule dans ce sens 78 les particules ainsi reçues jusqu'à des moyens d'injection 79 de tout type connu en soi, utilisé pour l'injection de matières pulvérulentes dans des chaudières, lesquels moyens d'injection 79 débouchent dans le foyer 2 approximativement hori- zontalement, au-dessus de la zone amont 21 de la grille 3, à un niveau qui est intermédiaire entre les niveaux de buses 23, 24 d'injection d'air secondaire et correspond au moins approximativement au niveau de l'injection 41 des particules les plus grosses séparées par les premiers no-ye de séparation 36 , les moyens d'injection 79 sont orientés vers la trajectoire 20, et plus précisément vers une partie de celle-ci proche de la grille dans la zone amont 21 de celle-ci, pour favoriser la prise en charge des particules fines ainsi injectées en 79 par le charbon projeté par le dispositif projeteur 17 selon la tra- jectoire 20, et le suivi de cette trajectoire jusqu'à la grille 3 par ces particules fines.
Conformément à la présente invention, le débit d'air de transport des particules dans la conduite 66 et le débit de particules dans cet air, via les moyens de prélèvement dans la capacité tampon 60, ici constitués par le distributeur alvéo- laire 69, sont continus, et le débit de particules en aval du débouché de la conduite 75 dans la conduite 66, ex exprimé en termes de débit massique ou de débit volumique, est au moins approximativement proportionnel à la charge de la chaudière, par exemple au débit des moyens d'alimentation 10 exprimé dans les mêmes unités, lequel est représentatif de cette charge.
A oet effet, le débit des moyens de prélèvement dans la capacité tampon 60, c'est-àdire du distributeur alvéolaire 69, est asservi à la charge de la chaudière de façon à lui être au moins approximativement proportionnel.
Compte tenu de ce que, en régime permanent, à charge sensiblement constante de la chaudière et pour un Charbon de caractéristiques déterminées, le débit de particules solides reçues dans les dépoussiéreurs 45, 46, 47 puis acheminées à la capacité tampon 60 est sensiblement proportionnel au débit d'alimentation de la chaudière en charbon 14 issu de la trémie 11, lui-même représentatif de la charge de la chaudière, on a prévu à cet effet, dans le rrDde de mise en oeuvre illustré, un asservissement du moteur 72 aux informations fournies par le capteur de niveau 91, de façon à limiter les variations du niveau de particules dans la capacité tampon 60 en comparaison avec le niveau moyen prédé- terminé 63 ; on remarquera qu'ainsi, on est en outre assuré de ce que les moyens de prélèvement 69 reçoivent des particules, dans la capacité tampon 60, un effort approximativement constant leur permettant de travailler dans des conditions elles-mêmes approximativement constantes, indépendamment des vidanges respectives des trémies intermédiaires 54, 55, 56.
les moyens permettant d'asservir ainsi la vitesse de rotation du moteur 72 aux informations fournies par le capteur de niveau 91 ont été schématisés par une liaisan en traits mixtes 81 t ils peuvent être choisis par l'homme du métier dans une large gamme de possibilités sans que l'an sorte pour autant du cadre de la présente invention, en fonction notamment du type de capteur de niveau 91 utilisé offrant suivant les cas une possibilité de correction pas à pas ou une possibilité de correction en continu.
Par exemple, selon un mode de mise en oeuvre actuellement préféré, le capteur de niveau 91 permet de détecter le passage du niveau réel de particules dans la capacité 60 à deux niveaux différents, à raison d'un niveau bas 63B et d'un niveau haut 63H dont la moyenne définit le niveau moyen 63, et émet selon une période réglable des impulsions représentatives de celui de ces deux niveaux qui est éventuellement atteint par les particules, l'asservissement du débit du distributeur alvéolaire 69, c'est- à-dire de la vitesse du moteur 72 de celui-ci, aux informations ainsi fournies par le capteur 91 peut s'effectuer de la façon suivante dans ce cas
- à la mise en service de l'installation, la capacité tampon 60 étant supposée initialement vide, et jusqu'à ce que le niveau haut 63H soit atteint du fait des déversements successifs des trémies intermédiaires 54, 55, 56 dans la capacité tampon 60, on impose au moteur 72 une vitesse de rotation minimale prédé terminée, ce qui correspond à une réinjection de particules en 79 selon un débit minimal ;
lorsque le niveau 63H vient d'être atteint, ce que con- firme l'émission, par le capteur 91, d'un nombre prédéterminé d'impulsions correspondantes, les moyens d'asservissement 81 provoquent une augmentation de valeur prédéterminée de la vitesse de rotation du moteur 72 ; si, ensuite, un même nombre prédéterminé d'impulsions émises par le capteur 91 témoigne de ce que le niveau 63H est toujours atteint ou dépassé, les moyens d'asservissement 81 provoquent une nouvelle augmentation de la vitesse du moteur 72, de la même valeur prédéterminée, et ce processus d'augmentation de vitesse du moteur 72 se poursuit jusqu'à ce que le niveau réel de particules dans la capacité tampon 60 redescende en dessous du niveau haut 63H, ce dont témoignent les impulsions fournies par le capteur 91 ; ;
- lorsque le niveau haut 63E est ainsi dégagé, le niveau réel de particules restant néanmoins au-dessus du niveau bas 63B, les moyens d'asservissement 81 maintiennent constante la vitesse de rotation du moteur 72 ;
- si le niveau réel des particules dans la capacité tampon 60 remonte jusqu'd atteindre à nouveau le niveau 63H, le processus précité recommence ;;
- si le niveau dans la capacité tampon 60 redescend en dessous du niveau bas 63B, l'émission par le capteur 91 dudit nombre prédéterminé d'inpulsions correspondantes provoque, par les moyens d'asservissement 81, une réduction de la vitesse de rotation du moteur 72, selon la valeur prédéterminée précitée ; ce processus peut se répéter soit jusqu'à ce que le niveau bas 63B soit à nouveau atteint, et s'interrompre alors, soit jusqu'd ce que la vitesse minimale précitée soit atteinte, si le niveau réel des particules dans la capacité tampon 60 n'atteint pas à nouveau le niveau bas 63B ;
- notamment, à l'arrêt de l'installation, le dégagement du niveau bas 63b ramène la vitesse de rotation du moteur 72 à la vitesse minimale précitée, ce qui ramène l'installation dans l'état initial.
En outre, on peut avantageusement prévoir une détection du passage éventuel du niveau de particules, dans la capacité tarpon 60,audessus d'un niveau dit de sécurité 63S supérieur au niveau 63H, au moyen du capteur 91 ou d'un autre capteur de niveau, avec un asservissement tel que le dépasse;ent de ce niveau 63S arrête l'extraction des particules dans les trémies intermédiaires 54, 55, 56 et leur transport pneumatique, via la conduite 97, jusqu'S la capacité tampon 60, cette extraction et ce transport reprenant automatiquement lorsque le niveau de sécurité 63S est à nuveau dégagé.
Avantageusement, pour permettre une absorption des variations dans la quantité de particules reçues par les dépoussiéreurs 45, 46, 47 consécutivement à la répercussion, avec retard, d'une variation importante dans la charge de la chaudière ou encore à un décolnatage de ces s dépoussiéreurs, sans perturbation du transport par la ccnduite 66 et sans que la réinjection dans le foyer en 79 provoque des variations excessives de l'allure de chauffe, on peut prévoir un aménagement.de la régulation de la vitesse de sortie du moteur 72 en fonction des informations fournies par le capteur de niveau 91, au moyen d'un sional de tendance représentatif à chaque instant de la charge de la chaudière et que l'on exploite dans le sens d'une proportionnalité du débit des moyens de prélèvement dans la capacité tampon 60, c'est-àdire du distributeur alvéolaire 69, à cette charge ; les moyens utilisés à cet effet, qui peuvent être choisis par l'homme du métier parmi une large gamme de possibilités et n'ont de ce fait été que schématisés par un trait mixte 80, tendent par exemple à lier dans un rapport de proportionnalité prédéterminé , en fonction des quantités de particules solides attendues dans les dépoussiéreurs 45, 46, 47 pour des charges déterminées de la chaudière compte tenu notamment des caractéristiques du charbon utilisé, la vitesse de rotation du moteur 72 à celle du moteur 16, laquelle est représentative de la charge de la chaudière.
On est ainsi assuré d'une réinjection régulière des particules.
On remarquera que le mode d'asservissement du débit des moyens de prélèvement dans la capacité tampon 60 à la charge de la chaudière, dans le sens de la proportionnalité au moins approximative, qui vient d'être décrit, donnant la priorité à la détection du niveau de particules dans la capacité tampon 60 et ne faisant intervenir qu'en termes de tendance la charge de la chaudière à l'instant considéré, pourrait être remplacé par le mode d'asservissement dans le sens d'une telle proportionnalité décrit au brevet principal, faisant intervenir à titre premier la charge de la chaudière et à titre de correction la détection de niveau dans la capacité tampon ou dans chaque capacité tampon,
inversement, le mode qui vient d'être décrit pourrait être adopté pour l'ensemble ou pour chacune des capacités tampon qui ont été décrites au brevet principal.
Le débit de particules dans la conduite 66 étant ainsi déterminé, le débit d'air de transport dans cette conduite, de préférence constant en termes de débit volumique, est réa lé par action sur le surpresseur volumétrique 98 de telle sorte que le débit massique des particules introduites dans la conduite 66 soit dans un rapport au débit massique de l'air dans cette conduite, compris entre 1 et 10 environ t ces chiffres, donnés à titre d'exemple non limitatif, correspandent à une concentration élevée de la suspension particules-airinjectée en 79 dans la chaudière, une telle concentration élevée étant favorable à la combustion des particules à leur arrivée dans la chaudière et à leur frittage sous forme de mâchefers une fois qu'elles ont brQlé et qu'elles se trouent sur la grille 3.
Naturellement, outre les dispositions caractéristiques de l'invention qui viennent d'être décrites, l'homme du métier prévoira toutes les sécurités et dispositions accessoires habituelles ; parmi ces dispositions accessoires, on trouvera notamment des moyens (non représentés) de vidange de l'ensemble de l'installation vers des moyens de stockage des particules solides appropriés, et en particulier des moyens de vidange des séparateurs 45, 46, 47 mais on remarquera qu'au lieu d'être utilisés en régime permanent comme c'est le cas traditionnellement, ces s moyens seront utilisés exclusivement lors des opérations de maintenance de 1 'ins- tallation, le régime permanent correspondant à une réinjection au foyer 2 de la totalité des particules extraites des fumées avant leur évacuation à l'atmosphère par les moyens 44.
En outre; l'homme du métier pourra prévoir de nombreuses variantes du dispositif qui vient d'être décrit, sans sortir pour autant du cadre de la présente invention ; ces s variantes pourront notassent porter sur la constitution pratique des seconds moyens de séparation 43, constitués dans l'exemple illustré par trois champs d'un dépoussiéreur électrostatique reliés en série par le conduit 28 d'acheminement des fumées ; quelle que soit leur nature, on pourrait prévoir un notre différent de ces s séparateurs constituant les seconds moyens de séparation, et un mode de raccordement mutuel différent, comme cela est prévu au brevet principal.
On a illustré en traits mixtes, sur la figure, deux variantes plus spécifiquement liées à la présente invention.
Ces deux variantes ont pour caractéristique commune qu'au lieu d'être alimentée en air sous pression par le sur- presseur volumétrique 98, via la conduite 97 et la partie supérieure 107 de la capacité tanpon 60, la conduite 66 assurant le transport pneumatique, vers les moyens d'injection 79, des partie cules prélevées dans cette dernière par les moyens 69 est alieen- tée par un ventilateur propre (variante non illustrée) ou par le même ventilateur 42 que la conduite 84 comme on l'a illustré en 66a ; alors, l'air introduit dans la partie supérieure 107 de la capacité tampon 60 par le surpresseur volumétrique 98 peut être soit évacué à l'air libre, campe il est schématisé en 66b, après filtrage par des moyens appropriés, soit plus avantageusement être réinjecté dans les seconds moyens de séparation 43, com'e il est schématisé en 66c.

Claims (11)

REVENDICATIONS
1. Dispositif selon la revendication 7 du brevet principal, pour la réinjection de particules envolées dans une chaudière à combustible solide, alimentée en combustible par des moyens (10) disposés dans une première zone (9) de la chaudière et qui projettent en oontinu une charge déterminée de combustible selon une trajectoire (20) emmenant ce dernier dans une deuxième zone (21) de la chaudière, sur une grille (3) animée d'un mouvement (8) de retour de la deuxième zone (21) vers la première (9), une combustion s'effectuant sur ladite trajectoire (20) et sur la grille (3) moyennant un dégagement (26) de fumées entraî nant les particules soldides, oe dispositif comportant ::
- des moyens (27) de prélèvement des fumées dans la chaudière,
- des moyens (44) d'évacuation de fumées,
- des premiers moyens de séparation (36), pour la séparation de particules relativement grosses,
- des seconds moyens de séparation (43), pour la séparation de particules relativEment fines,
- des moyens (28) d'acheminement de fumées des moyens de prélèvement (27) aux premiers moyens de séparation (36), des premiers moyens de séparation (36) aux seconds moyens de séparation (43), des seconds moyens de séparation (43) aux moyens (44) d'évacuation de fumées,
- des moyens (37, 38, 39, 40, 41, 42, 84) de prélèvement de particules dans les premiers moyens de séparation (36) et de réinjection de telles particules dans la chaudière,
- des moyens de prélèvement de particules dans les seconds moyens de séparation (43), comportant :
a) une capacité tampon (60),
b) des moyens (51 ê 59) de déversement de particules des seconds moyens de séparation (43) dans la capacité tampon (60), interdisant une communication directe entre ces derniers,
c) des moyens (69) de prélèvernent continu de particules à la partie inférieure de la capacité tampon (60), selon un débit réglable,
d) des moyens (80) pour asservir à la charge de la chaudière le débit des moyens (69) de prélèvement continu de particules dans la capacité tampon (60),
- une première source (98, 107 t 42) d'air sous pression,
- des moyens d'injection (79) disposés à proximité de la deuxième zone (21) de la chaudière et débouchant vers une partie de ladite trajectoire (20) proche de la grille (3) dans cette deuxième zone (21),
- une conduite (66 ; 66a) de transport pneumatique reliant la source d'air sous pression (98, 107 ; 42) aux moyens d'injection (79), les moyens (69) de prélèvement continu de particules dans la capacité tampon (60) débouchant dans ladite conduite (66 ; 66a), caractérisé en ce qu'il sorte:
- une deuxième source (98) d'air sous pression,
- une deuxième conduite (97) de transport pneumatique reliant cette deuxième source (98) à la capacité tampon (60), lesdits moyens (51 à 59) de déversement de particules des seconds moyens de séparation (43) dans la capacité tampon (60) débouchant dans cette deuxième conduite 197) en interdisant une catrramication dicecte entre cette dernière et les seconds moyens de séparation (43).
2. Dispositif selon la revendication 1, les seconds moyens de séparation (43) comportant une pluralité de séparateurs (45, 46, 47), raccordés en série et/ou en parallèle, entre les premiers moyens de séparation (36) et les moyens (44) d'évacuation de fumée, par les moyens (28) d'acheminement de fumées, caractérisé en ce que la capacité tampon (60) est unique, en ce qu'il est prévu des moyens (51 à 59) de déversement de particules de chacun des séparateurs (45 à 47) dans la capacité tapon unique (60), ces moyens de déversement ddbou- chant dans ladite deuxième conduite (97), qui est commune, en inter- disant une communication directe entre cette dernière et les séparateurs
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de déversement de particules des seconds moyens de séparation (43) dans la capacité tampon (60) comportent un sas (54, 55, 56) de volume utile petit devant celui de cette capacité tampon (60).
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de déversement de particules d'un séparateur (45, 46, 47) dans la capacité tampon unique (60) comportent un sas respectif (54, 55, 56), le volume utile cumulé des sas étant inférieur à celui de oette capacité tampon.
5. Dispositif selon l'une quelcaniue des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (100 à 105) de fluidisation des particules dans le ou chaque sas (54, 55, 56).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens (80) pour asservir à la charge de la chaudière le débit moyen des moyens (69) de préld- vement continu de particules dans la capacité tampon (60) compor- tent des moyens (81, 91) pour asservir ce débit au maintien d'un niveau moyen (63) de particules dans cette dernière.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (85, 88) de fluidisation des particules dans la capacité tampon (60).
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en oe que les moyens (69) de prélèvement de particules dans la capacité tampon (60) comportent un distributeur alvéolaire.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la première source (98, 107) est constituée par une partie supérieure (107) de la capacité tampon (60) et par la deuxiène souroe (98).
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 8, caractérisé en oe qu'il est prévu des moyens de retour (66b) des gaz de la capacité tampon t60) vers les seconds moyens de séparation (43), et en ce que les deux sources (98 ; 42) sont dissociées.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la capacité tampon est ouverte à l'air libre via un filtre (66b), et en ce que les deux sources (98, 42) sont dissociées.
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