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"Système de réinjection des suies dans les chambres de combustion des appareils chauffés au charbon pulvérisé"
Dans les systèmes connus de réinjection des suies, lesquelles sont constituées par des cendres finement granulées et mélangées à des particules de coke en proportion variable, ces suies sont réinjectées dans la chambre de combustion avec l'importante quantité d'air sous pression qui est exigée pour leur transport depuis un point situé plus bas que le point de réinjection jusqu'à ce point.
L'utilisation d'une telle quantité d'air, avec les caractéristiques de vitesse et de pression requises pour le transport des suies, entraîne non seulement une forte consommation d'énergie, mais exerce aussi une influence défavorable sur la combustion des suies.
En plus, l'injection de la quantité importante d'air sous pression brouille la flamme des brûleurs à charbon pulvérisé et entrave le dépôt des cendres, de sorte qu'une grande proportion de cendres est entratnée par les gaz chauds$ Il en résulte une forte densité des poussières dans le circuit des fumées, ce qui détermine une grande charge des appareils dépoussiéreurs, dont les dimensions doivent être prévues en conséquence, et provoque une forte usure par abrasion des appareils à chauffer, par exemple des tubes des faisceaux d'une chaudière multitubulaire et ses récupérateurs.
En vue d'obvier à ces inconvénients, l'invention prévoit un système de réinjection des suies, dans lequel les suies récoltées, soit dans le parcours des fumées des appareils à chauffer, soit dans des dépoussiéreurs à sec, sont amenées dans un point qui est situé au-dessus du point de réinjection et d'où les suies peuvent accéder par chute naturelle au dispositif de réinjection, lequel est cons-
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titué par exemple par un venturi raccordé d'une part à une source d'air sous pression et, d'autre part, à une busette pénétrant dans la chambre de combustion.
Suivant l'invention, le venturi et la busette de réinjection sont, de préférence, inclinés vers le bas et disposés de manière à opérer la réinjection dans la partie descendante de la flamme.
L'admission d'air de rêinjection dans le venturi peut être contrôlée par une vanne, de sorte que la profondeur d'injection des suies dans la chambre de combustion peut être adaptée aux diverses conditions de travail.
Le système suivant l'invention ne présente aucun des inconvénients cités des installations connues. Grâce au fait que la quantité d'air injectée avec les suies est réduite au minimum, la bonne combustion des suies est assurée et la réinjection des suies est même rendue possible aux allures les plus basses de l'installation.
Comme la flamme des brûleurs n'est pratiquement pas brouillêe, le dépôt des cendres se fait dans les meilleures conditions et la proportion des cendres entraînées avec les gaz chauds est sensiblement réduite. La plus faible densité des poussières dans le circuit des fumées réduit l'usure par abrasion des appareils à chauffer et réduit la charge supplémentaire à imposer au dépoussiéreur électrique ou autre dépoussiéreur à sec. Dans le cas du dépoussiéreur électrique, on pourra donc réduire ses dimensions, tout en diminuant le risque de pannes dues aux claquages.
L'autres particularités et avantages du système suivant l'invention ressortiront de la description de deux exemples de réalisation de l'objet de l'invention, donnée ci-après, à simple titre démonstratif, avec référence au dessin schématique annexé, dans lequel :
Fig. 1 montre une vue en coupe verticale d'une chambre de combustion équipée d'un système de réinjection des suies suivant l'invention, dans le cas .ou le dépoussiéreur est agencé au-dessus de la chambre de combustion;
Fig. 2 montre une vue correspondante d'une installation simi- laire, dans laquelle le dépoussiéreur est agencé à côté de la chambre de combustion.
Dans ce dessin, 1 désigne la chambre de combustion équipée de brûleurs 2 à charbon pulvérisé. Les gaz chauds sont amenés vers les appareils à chauffer, par exemple une chaudière multitubulaire et ses récupérateurs, tandis que les cendres se déposent dans le cendrier 3, d'où elles sont évacuées par un dispositif 4 approprié
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quelconque. Les suies, constituées par des cendres finement gra- nulées et des particules de coke, sont entraînées avec les fumées. jolies se déposent en partie dans les appareils parcourus, où elles sont captées dans des collecteurs, tandis que le restant est presque totalement retenu dans les dépoussiéreurs à sec et s'accu- mule dans les trémies 5 de ceux-ci.
Les suies captées sont alors amenées au dispositif de réin- jection. Dans le cas de la Fig. 1, ces trémies 5 se trouvent au- dessus du point de réinjection et les suies descendent par gravité à travers les tuyauteries 6 dans des trémies collectrices 7, d'où elles accèdent, par les tuyauteries 8 et en une quantité réglée par les distributeurs rotatifs 9, dans les venturis 10. Les suies pénètrent ensuite dans la chambre 1 à travers les busettes 11, sous la poussée d'air de réinjection provenant d'une source d'air sous pression et dont l'admission dans les venturis est réglée par les vannes 12. Si l'inclinaison des venturis 10 et des busettes 11 est suffisante, les suies peuvent même pénétrer par chute naturelle dans la chambre 1 lorsque les vannes 12 sont fermées.
Les suies suivent une trajectoire qui varie selon la pression d'air, par exemple celle montrée en traits mixtes ou celle montrée en traits interrompus. La pression d'air peut être réglée en fonction de la composition des suies et de l'allure de marche de l'installation.
Dans la Fig. 1, la trémie 5 de droite est celle du dépous- siéreur d'une chambre de combustion voisine. Elle est pourvue d'un distributeur 13 permettant d'amener les suies à la trémie collec- trice 7 de l'une ou l'autre des deux chambres.
Dans l'axemple montré en Fig. 2, les dépoussiéreurs sont placés à côté de la chambre de combustion. En quittant les trémies
5, dont la sortie est contrôlée par un distributeur rotatif 14, les suies arrivent dans des venturis 15 et sont entraînées par de l'air sous pression amené par les conduits 16, pour être trans- portées par les tuyauteries 17 vers les cyclones 18 placés au- dessus du point de réinjection des suies. Dans ces cyclones, les suies se déposent, tandis que l'air ayant servià leur transport est évacué par les canalisations 19 pour être utilisé comme air de combustion ou servir à d'autres usages. Les suies descendent alors par chute naturelle à travers les tuyauteries 8 vers les dispositifs de réinjection.
Suivant l'invention, les suies sont donc toujours amenées par chute naturelle aux venturis de réinjection, d'où elles sont réinjectées dans la chambre de combustion à l'aide d'une quantité
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d'air minimum ou même nulle. Cette quantité d'air est réglée selon la profondeur à laquelle on désire réinjecter les suies ,de manière à ne pas brouiller les flammes ou à ne les brouiller que la moins possible, tout en assurant une combustion complète des articules de coke contenues dans les suies et en favorisant le décantage aes suies réinjectées dans le cendrier 3.
Le point de réinjection sera choisi de façon à réaliser le morne but et se trouvera, de préférence, à la partie descendante des flammes,de façon à permettre la réinjection autant que possible avec une vitesse réduite et dans le sens du mouvement des flammes.
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"Soot reinjection system in the combustion chambers of devices heated with pulverized coal"
In the known soot reinjection systems, which consist of finely granulated ash mixed with coke particles in varying proportions, this soot is reinjected into the combustion chamber with the large quantity of pressurized air which is required. for transport from a point lower than the reinjection point to that point.
The use of such a quantity of air, with the characteristics of speed and pressure required for the transport of soot, not only results in high energy consumption, but also has an unfavorable influence on the combustion of soot.
In addition, the injection of the large quantity of pressurized air scrambles the flame of the pulverized coal burners and hinders the deposition of ashes, so that a large proportion of ash is entrained by the hot gases $ This results in a high dust density in the flue gas circuit, which determines a high load on the dust collectors, the dimensions of which must be planned accordingly, and causes high abrasion wear of the devices to be heated, for example the tubes of the bundles of a multitubular boiler and its recuperators.
In order to overcome these drawbacks, the invention provides a system for reinjecting soot, in which the soot collected, either in the path of the fumes from the devices to be heated, or in dry dust collectors, are brought to a point which is located above the reinjection point and from where soot can naturally fall into the reinjection device, which is built
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titué for example by a venturi connected on the one hand to a source of pressurized air and, on the other hand, to a nozzle entering the combustion chamber.
According to the invention, the venturi and the reinjection nozzle are preferably inclined downwards and arranged so as to effect reinjection into the descending part of the flame.
The intake of re-injection air into the venturi can be controlled by a valve, so that the depth of soot injection into the combustion chamber can be adapted to various working conditions.
The system according to the invention does not exhibit any of the drawbacks cited in known installations. Thanks to the fact that the quantity of air injected with the soot is reduced to a minimum, good combustion of the soot is ensured and the reinjection of the soot is even made possible at the lowest speeds of the installation.
As the flame of the burners is practically not scrambled, the ash is deposited under the best conditions and the proportion of the ash entrained with the hot gases is appreciably reduced. The lower density of dust in the flue gas circuit reduces abrasion wear on the devices to be heated and reduces the additional load to be placed on the electric dust collector or other dry dust collector. In the case of the electric dust collector, its dimensions can therefore be reduced, while reducing the risk of breakdowns due to breakdowns.
The other features and advantages of the system according to the invention will emerge from the description of two exemplary embodiments of the object of the invention, given below, purely for demonstration purposes, with reference to the appended schematic drawing, in which:
Fig. 1 shows a vertical sectional view of a combustion chamber equipped with a soot reinjection system according to the invention, in the case .ou the dust collector is arranged above the combustion chamber;
Fig. 2 shows a corresponding view of a similar installation, in which the dust collector is arranged next to the combustion chamber.
In this drawing, 1 designates the combustion chamber equipped with pulverized carbon burners 2. The hot gases are brought to the devices to be heated, for example a multi-tube boiler and its recuperators, while the ashes are deposited in the ashtray 3, from where they are evacuated by an appropriate device 4
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any. The soot, made up of finely grained ash and coke particles, is carried along with the fumes. The pretty ones are deposited in part in the devices passed, where they are captured in collectors, while the remainder is almost completely retained in the dry dust collectors and accumulates in the hoppers 5 thereof.
The captured soot is then brought to the reinjection device. In the case of FIG. 1, these hoppers 5 are located above the reinjection point and the soot descends by gravity through the pipes 6 into collecting hoppers 7, from which they access, through the pipes 8 and in an amount regulated by the rotary distributors 9, in the venturis 10. The soot then enters the chamber 1 through the nozzles 11, under the thrust of reinjection air coming from a source of pressurized air and whose admission into the venturis is regulated by the valves 12. If the inclination of the venturis 10 and of the nozzles 11 is sufficient, the soot can even enter by natural fall into the chamber 1 when the valves 12 are closed.
The soot follows a path which varies according to the air pressure, for example that shown in phantom or that shown in broken lines. The air pressure can be adjusted according to the composition of the soot and the operating speed of the installation.
In Fig. 1, the hopper 5 on the right is that of the dust collector of a neighboring combustion chamber. It is provided with a distributor 13 enabling the soot to be brought to the collecting hopper 7 of one or the other of the two chambers.
In the example shown in FIG. 2, the dust collectors are placed next to the combustion chamber. Leaving the hoppers
5, the output of which is controlled by a rotary distributor 14, the soot arrives in venturis 15 and is entrained by pressurized air supplied by the conduits 16, to be transported by the pipes 17 to the cyclones 18 placed above the soot reinjection point. In these cyclones, the soot is deposited, while the air used for their transport is discharged through the pipes 19 to be used as combustion air or be used for other uses. The soot then descends by natural fall through the pipes 8 towards the reinjection devices.
According to the invention, the soot is therefore always brought by natural fall to the reinjection venturis, from where it is reinjected into the combustion chamber using a quantity
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minimum or even zero air. This quantity of air is adjusted according to the depth at which it is desired to reinject the soot, so as not to scramble the flames or to scramble them as little as possible, while ensuring complete combustion of the coke joints contained in the soot. and by promoting the settling of the soot reinjected into the ashtray 3.
The reinjection point will be chosen so as to achieve the dreary goal and will preferably be at the descending part of the flames, so as to allow the reinjection as much as possible with a reduced speed and in the direction of the movement of the flames.