BE504584A - - Google Patents

Description

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  PROCEDE DE   PRECHAUFFAGE-D'AIR DE   COMBUSTION POUR DES   INSTALLATIONS 'DE-  
GENERATEURS DE'VAPEUR. 



   La présente invention est relative à des installations de géné- rateurs de vapeur et se rapporte plus particulièrement   à   un procédé et à un appareil pour améliorer la combustion dans les foyers de chaudières à vapeur par préchauffage de Pair entretenant la combustion à des températures rela- tivement élevées en utilisant les gaz de combustion comme source de chaleur dans ce buta 
Le préchauffeur   d'air   usuel dans lequel on chauffe l'air entre- tenant la combustion par transmission directe de chaleur des gaz de combustion à travers les parois de conduites   dair   tubulaires qui comprennent   l'échan-   geur de chaleur de la structure du préchauffeur,

   offre de sérieux inconvé- nientsspécialement dans le cas où on brûle du combustible de mauvaise qua- lité tel que du charbon pulvérisé, des lessives sulfitiques et d'autres combus- tibles désignés comme combustibles riches en poussières. Avec des combustibles de ce genre,, il est difficile d'obtenir une combustion complète.

   Par consé-   quent,,   les gaz de combustion contiennent de grandes quantités de substances solides et gazeuses qui ont tendance   à   adhérer à une surface quelconque avec laquelle ils viennent en contact et si les gaz de combustion se condensent sur ces surfaces,il se produit une corrosion destructive due aux réactions chi-   m.iques   qui en résultent entre le condensat et les matières étrangères, 
Pour éviter une corrosion destructive de ce genre et maintenir une marche efficaceles surfaces de chauffe doivent être fréquemment net- toyées, mais   comme   les conduites   d9air   tubulaires du préchauffeur d'air usuel consistent en structures fixes, étroitement espacées, elles sont très diffi- ciles à maintenir propres. 



   Bien que ces inconvénients du préchauffeur d'air usuel aient été considérés dans le passé et que des tentatives aient été faites pour les corriger, comme dans le brevet américain de Roe, n    l'833'130   délivré le 

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   24   novembre 1931suivant lequel on fait circuler un véhicule de chaleur ou milieu intermédiaire en relation d9échange de chaleur avec les gaz de com- bustion chauds et Pair à   chauffers   tous les efforts antérieurs en vue de résoudre le problème ont été loin   d'atteindre   leur but, spécialement dans le cas où on brûle du combustible de mauvaise qualité. 



   La présente invention, de même que le brevet de Roe, utilise un véhicule de chaleur intermédiaire et permet ainsi   l'emploi   de surfaces de chauffe vibrantes dans la conduite des gaz de combustion., de sorte que le problème de maintien des surfaces de chauffe propres est grandement réduit à un   minium.   En d'autres termes,, les surfaces de chauffe sur lesquelles s'écou- lent les   gaz   de combustion peuvent consister en serpentins supportés comme on le décrit dans la demande de brevet américain de David   Dalin,  Serial n  622'832 déposée le 17 octobre 1945,de manière que les tubes puissent âtre facilement soumis à des vibrations pour détacher les matières étrangères qui s'accumu- lent sur eux. 



   Cependant,11'utilisation exclusive   d'un   véhicule de chaleur in- termédiaire et l'emploi des surfaces de chauffe vibrantes, dans la conduite des gaz de combustion ne suffisent pas. Pour réaliser son but principal d'a- méliorer la combustion de combustible de qualité pauvre,la présente inven- tion prévoit le chauffage de Pair de combustion à une température très éle- véeet dans le but de réaliser.   11' efficacité,   l'invention prévoit en outre l'extraction aussi poussée que possible de l'énergie calorifique des gaz de combustion.

   Ces objectifs sont réalisés par un nouveau mode de chauffage de l'air de combustion en deux étagés, en chauffant l'air au préalable par la chaleur extraite des gaz de combustion à la partie la plus froide de la con- duite des gaz de combustion et en le surchauffant par la chaleur extraite d'une zone beaucoup plus chaude de la conduite des gaz de combustion, es- pacée de la première zone d'extraction de chaleur par un élément intermédi- aire   d'absorption   de chaleur ou un échangeur. 



   L'invention prévoit encore un autre point important,, qui con- siste dans le réglage de la température des surfaces de chauffe dans la con- duite des gaz de combustion et spécialement de celles qui fournissent la cha- leur du premier étage ou étage de préchauffage de l'air de manière à assu- rer que la température de ces surfaces soit à tout moment supérieure au point de rosée des gaz de combustion qui passent à leur contact. 



   En résumé, par conséquent, le but et   l'objectif   de la présente invention consistent à créer un procédé et un appareil d'utilisation de la chaleur contenue dans les gaz de combustion au préchauffage de Pair de com- bustion à une température suffisamment élevée pour permettre de brûler de façon satisfaisante du charbon de mauvaise qualité et du charbon ayant une teneur élevée en   humiditép   et de réaliser cette transmission de chaleur des gaz de combustion à   l'air   de combustion par   l'intermédiaire   du fluide   de- chau   dière contenu dans 1?installation de génération de vapeur d'une manière pro- pre à assurer l'extraction de la quantité maximum   d'énergie   calorifique des gaz de combustion sans qu'il n'y ait aucun danger de 

  condensation des gaz de combustion sur les surfaces   d'extraction   de la chaleur au contact desquelles ils   s'écoulent,   malgré une teneur possible élevée en SO2 et SO3 dans les gaz, dont la présence tend à abaisser le point de rosée,des gaz et aboutit du reste à un problème de corrosion très sérieux. 



   En ayant en vue les buts ci-dessus ainsi que   d9autres,   qui   appa-   raitront au cours de la description, l'invention réside dans le procédé nou- veau et la suite des opérations substantiellement telles que décrites dans ce qui suit et plus particulièrement définies dans les revendications en   annexe,   étant bien entendu que des modifications peuvent être apportées à la réalisa- tion précise de l'invention ici décrite,, pourvu quelles rentrent dans le do- maine des revendications. 



   Les dessins en annexe illustrent deux exemples complets d'appli- cation du procédé de l'invention, mis au point de façon correspondant au pro- cédé le meilleur prévu jusqu'à présent pour   Inapplication   pratique des prin- 

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 cipes de l'invention. 



   Sur ces   dessins :   
La figure 1 est une vue schématique représentant le procédé préféré de préchauffage de   l'air   de combustion qui pénètre dans le foyer   d'une   installation de génération de vapeur, et la figure 2 est une vue schématique semblable à la figure 1 mais représentant un procédé légèrement modifiée 
En se référant à présent plus particulièrement aux dessins en   annexe,   sur lesquels les mêmes chiffres indiquent les mêmes pièces, le   chiffre   5 désigne le foyer dune installation de génération de vapeur munie de surfa- ces de génération de vapeur ou de tubes de chaudières (non représentés) et comprenant le dôme de vapeur usuel 6 qui y est associé. 



   Le foyer est muni   d'une   grille 7 à sa partie inférieure, destinée à supporter un lit de combustible en combustion, et possède une entrée 8 située sur le coté du four à une certaine distance au-dessus de la grille et qui sert au chargement dans le foyer de bois ou autre combustible solide devant être brûlé sur la grille 7. Une paire d'orifices d'alimentation 9 placés sur le côté du foyer   à   une distance appropriée au-dessus de la grille servent à l' injection de charbon pulvérisé ou d'autre combustible riche en poussière   à   l'intérieur du foyer, tandis que des   orifices'd'alimentation   additionnels 10 placés en-dessous des orifices pour le charbon pulvérisé servent à l'injec- tion de lessive sulfitique ou de substances analogues à l'intérieur du foyer. 



   L'air de combustion primaire est introduit dans le foyer par une conduite 12 qui débouche à 1?intérieur du foyer par une ouverture 13 de la paroi latérale du foyer dans une région voisine de la grille 7. Un   ventilateur     14   est prévu auprès de centrée de la conduite pour insuffler l'air dans le foyer. 



   Les gaz de combustion sortant du foyer sont conduits de sa partie supérieure par un passage ou conduite à gaz de combustion 15,et lors de leur passage   à   travers cette conduite, ils passent au contact   d'un   certain nom- bre d9échangeurs de chaleur 16 dans lesquels on fait circuler du fluide des chaudières. Ainsi, un surchauffeur primaire 17 est placé dans la partie la plus chaude du passage des gaz de cheminée voisine de son entrée et un   surchauf-   feur secondaire 18 est disposé immédiatement en aval. Le dispositif suivant dans la série est un économiseur 19 et derrière l'économiseur se trouve un échangeur de chaleur primaire 20. 



   Il est important de remarquer que l'économiseur 19 est placé entre 1?échangeur de chaleur primaire 20 et les surchauffeurs   17-18.   Ceci as- sure-une différence de température déterminée entre les deux zones   d'où   les surchauffeurs et   l'échangeur   de chaleur primaire tirent leur chaleur et du fait que 1?échangeur de chaleur primaire 20 est disposé plus en aval, les gaz de combustion qui viennent en contact avec lui sont notablement plus froids que ceux qui passent au-dessus des surchauffeursmais ils contiennent-encore une grande quantité d'énergie calorifique qui doit en être extraite si on veut éviter des pertes. 



   L'échangeur de chaleur primaire 20 comprend un groupe de serpen- tins dont les extrémités opposées sont raccordées respectivement aux tubulu- res d'entrée et de sortie 21 et 22, et qui sont suspendus de manière à pou- voir être facilement soumis à des vibrations. On peut appliquer un mode de sus- pension des serpentins quelconque approprié mais celui représenté et décrit dans la demande déposée citée plus haut est préférable. Le fluide de la chau- dière qui circule à travers les serpentins de l'échangeur de chaleur primaire 20 et qui les chauffe est, conformément au procédé de la présente invention, à   l'état   liquide (eau) et constitue un véhicule intermédiaire de chaleur ou milieu au moyen duquel la chaleur est transmise indirectement des gaz de com- bustion à Pair de combustion qui traverse la conduite 12. 



   Dans ce buts un échangeur de chaleur secondaire 24 est disposé 

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 à l'intérieur de la conduite 12 et est parcouru par le fluide chauffé venant de   1-1*échangeur   de chaleur primaire à travers lequel il circule. L'échangeur de chaleur secondaire   24   peut être de toute construction appropriée, mais com- prend d'habitude une série de conduites ou tuyauteries reliant respectivement les tubulures d'entrée et de sortie 25 et 26. La tubulure d'entrée 25 est rac- cordée à la tubulure extérieure 22 de l'échangeur de chaleur primaire 20 par une conduite d'alimentation 27, et la tubulure de sortie 26 de l'échangeur de chaleur secondaire est raccordée   à   un accumulateur 28 par une conduite 29.

   L' accumulateur comprend une conduite 30 menant d'un point situé en-dessous de son niveau d'eau normal à l'entrée d'une pompe 31 dont le refoulement est rac- cordé à la tubulure d'entrée 21 de l'échangeur de chaleur primaire 20 par une conduite 32. 



   La pompe 31 fait ainsi circuler le fluide liquide de la chaudière chauffé dans   1-'échangeur   de chaleur primaire 20   à   travers l'échangeur de cha- leur secondaire 24 pour réaliser ainsi une transmission indirecte de chaleur des gaz de combustion résiduaires à l'air de combustion pour chauffer ce der- nier. 



   Bien qu'il soit désirable d'extraire la plus grande quantité pos- sible de 1?énergie calorifique des gaz de combustion, il est important que la température   du.liquide   qui circule à travers l'échangeur de chaleur primaire et par conséquent de ses surfaces de chauffe, soit maintenue de façon sûre au- dessus du point de rosée des gaz de combustion qui passent à leur contact. 



  Dans ce but,une conduite de dérivation 33 raccorde la sortie de l'échangeur de chaleur primaire., en particulier la conduite   27,   à l'entrée de la pompe en passant par une vanne 34 réglée par un thermostat, qui règle le débit de la conduite 33 et dont l'élément de réglage 35 répondant à l'action thermique est disposé sur la conduite 32 entre le refoulement de la pompe 31 et la tubulure d'entrée 21 de l'échangeur de chaleur primaire 20.

   Chaque fois que la tempéra- ture du fluide retournant à l'échangeur- de chaleur primaire est inférieure à une valeur déterminée, l'élément répondant à   Inaction   thermique 35 fonctionne pour ouvrir la vanne 34 et permet ainsi au fluide chauffé dans la conduite 27 de passer en dérivation par rapport à l'échangeur de chaleur secondaire 24 et de s'écouler directement à l'entrée de la pompe pour se mélanger au fluide plus froid venant de l'accumulateur et augmenter ainsi la température du fluide qui retourne à   19'échangeur   de chaleur primaire. De cette manière., la température du fluide qui pénètre dans   19'échangeur   de chaleur primaire et par conséquent celle de ses surfaces de chauffeest maintenue au-dessus du point de rosée des gaz de combustion qui viennent en leur contact. 



   Une conduite 36 reliant l'accumulateur 28 au dame de vapeur 6 sert,par condensation de vapeur dans la conduite 36, à maintenir une alimen- tation convenable de fluide de chaudière dans le système de préchauffage de   l'air   qui vient d'être décrit et fournit également une issue au circuit qui autrement est fermé. 



   La température de   l'air   chauffé par son passage sur l'échan- geur de chaleur secondaire 24 peut être suffisamment élevée pour être   appli-   quée à des foyers brûlant des combustibles de qualités relativement bonnes, mais elle est trop basse pour vaincre l'objection de combustion incomplète dans le cas des combustibles de qualités inférieures mentionnés plus haut et de combustibles à haute teneur en   humidité.   En conséquence, le procédé de la présente invention prévoit un chauffage ou surchauffage supplémentaire de   l'air   qui traverse la conduite 12 à une température au moins comprise entre 200  à   300 Go   Dans ce but,

   un surchauffeur à air   40   est disposé dans la con- duite 12 au voisinage du foyer pour former un second étage de chauffage de l'air. Ce surchauffeur d'air,de même que le réchauffeur du premier étage (1' échangeur de chaleur 24) reçoit sa chaleur indirectement des gaz de combustion, mais par l'intermédiaire de la vapeur surchauffée beaucoup plus chaude venant du surchauffeur 17. 



   Au point de vue de sa structurele surchauffeur à air 40 peut être de toute construction appropriée mais de même que   19échangeur   de cha-   leur 24,,   il comprend de préférence un groupe de tubes ou de serpentins dont 

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 une extrémité est raccordée à une tubulure   dentrée   commune 41 et dont les extrémités opposées sont raccordées à une tubulure commune de sortie 42. Une conduite 43 raccorde directement la tubulure d'entrée   41   à la tubulure de sor- tie 44 du surchauffeur 17 de manière que de la vapeur surchauffée venant du   surchauffeur   primaire 17 passe par sa propre pression à travers les serpentins du surchauffeur d'air 40. 



   La tubulure d'entrée   45   du surchauffeur primaire 17 est raccor- dée par une conduite 46 au dôme de vapeur 6 qui alimente le surchauffeur en vapeur; et bien que la pression et la température de la vapeur surchauffée di- minuent naturellement pendant qu'elle traverse le surchauffeur d'air   40,   cette perte est récupérée en chauffant à nouveau la vapeur dans le surchauffeur se- condaire 18 et dans ce but la tubulure de sortie 42 du surchauffeur à air 40 est raccordée au moyen dune conduite   48   à la tubulure d'entrée 49 du surchauf- feur secondaire 18.

   La tubulure de sortie 50 du surchauffeur secondaire peut être raccordée à un ou plusieurs endroits auxquels on doit utiliser la vapeur surchauffée 
La réalisation modifiée de l'invention illustrée sur la figure 2 diffère de celle de la figure 1 principalement en ce que la vapeur d'eau surchauffée utilisée dans le second étage de préchauffage de l'air de combus- tion est condensée pendant qu'elle circule   à   travers le surchauffeur à air 40. Par conséquent, la vapeur surchauffée cède sa chaleur d'évaporation à l'air de combustion et élève ainsi la température de   15'air   à un degré convenablement élevé. De   marne  une partie seulement de la vapeur surchauffée sortant du sur- chauffeur primaire 17 est utilisée au chauffage de   Pair   de combustion.

   La tubulure de sortie 44 du surchauffeur   17,  outre   quelle   est raccordée à la tubulure   dentrée   41 de l'échangeur de chaleur 40, porte une conduite   43'   abou-   tissant à   un ou plusieurs endroits auxquels la vapeur surchauffée doit être utilisée. Le condensat sortant de la tubulure de sortie   42   de   1?échangeur   de chaleur 40 est amené à un réservoir 52 par une conduite 54.

   Une pompe 55 et une conduite 56 venant du refoulement de la pompe fait passer le condensat de l'accumulateur à la tubulure d'entrée 57 de l'économiseur 19' placé dans la conduite des gaz de combustion entre l'échangeur de chaleur primaire 20 et une section de production de vapeur 18' qui correspond en position au surchauffeur de vapeur secondaire 18 de la réalisation de la figure 1. Lors de son passage à travers 1?économiseur 19', le condensat est du reste réchauffé avant qu'il ne retourne au dôme de vapeur par une conduire 58 menant de la tubulure de sortie 59   à   l'économiseur. 



   Les serpentins de production de vapeur 18' sont parcourus par du fluide de chaudière venant directement du dôme de vapeur ou y retournant au moyen dune pompe 60 et de conduites respectives d'alimentation et de re- tour 61 et 62 raccordées aux tubulures d'entrée et de sortie 63 et   64   des serpentins de production de vapeur 18'. 



   Le système de circulation du véhicule de chaleur liquide au moy- en duquel le préchauffage d9air initial ou de premier étage est effectué est semblable à celui représenté sur la figure 1 excepté que l'accumulateur 28 n' est pas raccordé. au dôme de vapeur mais   quau   lieu de. cela;, une vanne de sé- curité 65 est montée au sommet de 13accumulateur pour relâcher une pression excessive du système.

   Le système étant fermé excepté en ce qui concerne   l'ou-   verture possible de la vanne de détente, le remplissage du liquide de circu- lation qui s'y trouve est rarement nécessaire, mais, quand c'est nécessaire;, du liquide peut y être introduit par une conduite d'alimentation 66 munie d' une vanne appropriée 67 et apte   à   être reliée à une source appropriée d'eau chaude comme, par exemplePeau d'alimentation dans le dôme de vapeur. 



   Il apparaît aisément aux gens de métier d'après la description précédente faite en se référant aux dessins en annexe, que le procédé de l' invention permet le chauffage de 1?air de combustion à la haute température exigée pour brûler de façon satisfaisante du combustible de mauvaise qualité ou du combustible à haute teneur en humidité,et qu'il extrait également l'é- nergie calorifique maximum des gaz de combustion sans qu'il n'y ait de danger 

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 de produire une corrosion destructive des surfaces de chauffe au contact des- quelles passent les gaz de combustion et qui se produirait si on laissait les gaz de combustion se condenser sur ces surfaces. 



   L'explication du succès de 1?invention sera peut-être plus ai- sément appréciée si on considère les valeurs suivantes de la température qu' on atteint dans une installation type de cette invention. La température des gaz de combustion dans une installation type de ce genre   à     l'entrée   de la con- duite des gaz de combustion, est   dgenviron     1000 G   et la température de la va- peur surchauffée sortant du surchauffeur primaire 17 est d'environ 400 C.

   Etant donné cette température élevée de la vapeur surchauffée,,   l'air   de combustion déjà chauffé lors de son passage par le réchauffeur   d'air   de premier étage, c'est-à-dire   1-9*échangeur   de chaleur 24, est aisément chauffé par le surchauf- feur à une température suffisamment élevée pour assurer une combustion rapide et complète de pratiquement n'importe quel combustible pouvant être chargé dans le foyer. 



   Pour les combustibles mentionnés ici;, l'air de combustion doit être chauffé entre   200 C   et 300 C,et comme on le dit, ce résultat est aisé- ment atteint,, En élévant la température de   l'air   de combustion à cette valeur, la température de la vapeur surchauffée est abaissée proportionnellement et, dans la réalisation de la figure 1, on la réchauffe à environ   425 C   ou   450 G   par son passage à travers le surchauffeur secondaire 18.

   Sur la réalisation de   1?invention   correspondant à la figure   2  on laisse la vapeur surchauffée se condenser pendant   qui!elle   chauffe l'air de combustion pour assurer ainsi davantage   1-l'élévation   de la température de Pair à la valeur désirée à la sui- te de la cession par la vapeur de sa chaleur d'évaporation. 



   Lors du surchauffage et du réchauffage de la vapeur dans la réa- lisation de la figure 1 et lors du surchauffage de la vapeur et du chauffage   du;fluide   de chaudière dans la section 18' de la réalisation de la figure 2, la température des gaz de combustion est réduite de sa valeur initiale de   1000 G   à environ 650 C, et par son passage sur l'économiseur, la température des gaz de combustion est encore réduite davantage jusque 250 C à 300 C.

   Par conséquent. la température des gaz de combustion qui fournit la source de cha- leur nécessaire au premier étage de préchauffage de   l'air   est considérablement inférieure à celle qui règne dans la zone qui fournit la chaleur du second é- tage ou de surchauffe de   Pair;.   et finalement., lors de son passage à travers 15'échangeur de chaleur primaire 20, la température des gaz de combustion est encore réduite davantage à environ 125 C. Il est évident diaprés cela que la quantité maximum d'énergie calorifique est extraite des gaz de combustion et qu'en même temps la température de   l'air   de combustion est portée à la valeur élevée désirée. 



   On remarquera également que l'espacement des deux zones qui servent de sources de chaleur au premier et au second étage de préchauffage de Pair au moyen des surfaces d'échange de chaleur intermédiaires, constitue une caractéristique importante de l'invention. 

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Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1/ Procédé de surchauffage de l'air de combustion introduit dans le foyer d'une installation de génération de vapeur possédant une conduite de gaz de combustion à travers laquelle des gaz de combustion chauds sortent du foyer,caractérisé en ce qu'on prélève de la vapeur de 1?installation, on surchauffe la vapeur ainsi prélevée en la faisant circuler en relation d'é- change de chaleur indirect avec les gaz de combustion passant dans une zone relativement chaude de la conduite des gaz de combustion, on fait circuler la vapeur surchauffée en relation d'échange indirect de chaleur avec l'air de combustion introduit dans le foyer pour chauffer ce dernier,

   on extrait l'é- nergie calorifique des gaz de combustion qui quittent cette zone relativement chaude pour réduire ainsi de façon notable la température des gaz de combus- tion en-dessous de celle qui prévaut dans la zone relativement chaude,et on fait circuler un milieu liquide d'échange de chaleur en relation d'échange de <Desc/Clms Page number 7> chaleur indirecte avec les gaz de combustion traversant une zone de la condui- te des gaz de combustion située en aval de la zone à laquelle se produit l'ex- traction de chaleur et avec 1?air de combustion avant qu9il ne soit chauffé par la vapeur surchauffée de la manière décrite pour ainsi chauffer Pair et réduire davantage la température des gaz de combustion,

   de manière que Pair de combustion se surchauffe pendant qu'en même temps la température des gaz de combustion soit réduite à une valeur inférieure à celle qui serait atteinte en en extrayant la chaleur uniquement par la vapeur du. milieu liquide d'échan- ge de chaleur.

   2/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce quon règle l'extraction de la chaleur du milieu liquide de transmission de chaleur par 1?air de combustion de façon correspondant à la température de ce milieu au moment où il entame sa circulation en relation d'échange indirect de cha- leur avec les gaz de combustion pour éviter ainsi le condensation des gaz de cheminée pendant qu9ils s'écoulent en relation d'échange- de chaleur indirect avec le milieu liquide de transmission de chaleur.

   3/ Procédé de surchauffe de Pair d'entretien de la combustion dans le foyer d'une installation de génération de vapeur comportant un dôme de vapeur et une conduite de gaz de combustion par laquelle les gaz de combus- tion chauds sortent du foyer, caractérisé en ce quon fait circuler de façon continue un fluide liquide de chaudière en série en relation d9échange de cha- leur avec les gaz de combustion dans une zone de la conduite des gaz de com- bustion éloignée du foyer et avec l'air de combustion pour ainsi chauffer cet air,

   on prélève de la vapeur du dôme de vapeur de 19 installation de chaudières et on la surchauffe par échange de chaleur avec les gaz de combustion dans une zone de la conduite des gaz de combustion dans laquelle la température mini- mum est substantiellement plus élevée que la température maximum dans la zone où le fluide de chaudière liquide est chauffée et on fait circuler la vapeur surchauffée en relation déchange de chaleur avec l'air de combustion déjà chauffé par le fluide de chaudière liquide, pour ainsi surchauffer l'air.

   4/ Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'on fait circuler la vapeur refroidie par cet échange de chaleur en relation d'é- change de chaleur avec les gaz de combustion dans une zone de la conduite de gaz de combustion intermédiaire entre les deux autres zoneso 5/ Procédé à étages multiples tel que décrite de chauffage de Pair de combustion introduit dans le foyer d'une installation de génération de vapeur comprenant une conduite de gaz de combustion à travers laquelle des gaz de combustion chauds sortent du foyer, caractérisé en ce quon extrait de la chaleur des gaz de combustion qui traversent la conduite de gaz de combus- tion dans deux zones espacées dont les températures sont notablement diffé- rentes,

   on chauffe l'air de combustion au moyen de la chaleur extraite de la plus froide des deux zones, et on surchauffe 19 air ainsi chauffé au moyen de la chaleur extraite de la plus chaude des deux zones 6/ Procédé à étages multiples tel que décrit pour le chauffage de Pair de combustion introduit dans le foyer d9une installation de généra- tion de vapeur ayant une conduite de gaz de combustion que traversent les gaz de combustion chauds quittant le four, caractérisé en ce qu'on extrait de la chaleur des gaz de-combustion en au moins trois zones séparées disposées en série dans la conduite des gaz de combustions, de manière que les températures des gaz de combustion passant à travers ces zones soient progressivement plus froides vers l'aval,

   en ce qu9on chauffe 1?air de combustion par la chaleur extraite de la zone la plus froide, et en ce qu'on surchauffe Pair chauffé par la chaleur extraite de la zone la plus chaudeo 7/ Procédé de surchauffe de 1'air de combustion introduit dans le foyer d'une installation de génération de vapeur comprenant,

   .un dôme de va- peur et un passage de gaz de combustion à travers lequel des gaz de combustion chauds quittent le four.9 caractérisé en ce qu'on fait circuler de façon con- tinue et en série du fluide liquide de chaudière en relation d9échange indirect de chaleur avec les gaz de combustion dans une zone du passage des gaz de com- <Desc/Clms Page number 8> bastion éloignée du foyer et avec l'air de combustion introduit dans le foyer pour ainsi chauffer cet air,

   on prélève de la vapeur du dame de vapeur de 1' installation de chaudières et on la surchauffe en la faisant circuler en rela- tion d'échange de chaleur indirect avec les gaz de combustion dans une zone du passage des gaz de combustion dans laquelle la température des gaz est con- sidérablement plus élevée que la température de l'autre zoneon fait circuler une partie de la vapeur ainsi surchauffée en relation d'échange de chaleur indirect avec l'air de combustion chauffé, pour surchauffer cet air et conden- ser la vapeur, on fait circuler la vapeur condensée en relation d'échange de chaleur indirect avec les gaz de combustion dans une zone du passage dez gaz de combustion comprise entre les deux autres zones pour la régénérer sous forme de vapeur on retourne la vapeur ainsi régénérée au dôme de vapeur,

   et on fait passer le restant de la vapeur surchauffée en un point auquel elle est apte à être utilisée.

   8/ Procédé de surchauffe d'air d'entretien de la combustion dans le foyer d'une installation de génération de vapeur comportant un dôme de va- peur et un passage de gaz de combustion à travers lequel des gaz chauds quit- tent le foyer, caractérisé en ce qu'on fait circuler de façon continue et en série du fluide liquide de chaudière en relation d'échange de-chaleur avec des gaz de combustion dans une zone du passage des gaz de combustion éloignée du foyer et avec l'air de combustion pour chauffer cet air,

   on dérive une par- tie du fluide de chaudière en circulation en relation d'échange de chaleur avec l'air de combustion et on le retourne en relation d9échange de chaleur avec les gaz de combustion dans cette zone comme cela est nécessaire pour mainte- nir la température de ce fluide de chaudière liquide au-dessus du point de ro- sée des gaz de combustion qui traversent la zone,,

   on prélève de la vapeur du dôme de vapeur de l'installation de chaudièresyon surchauffe la vapeur ainsi prélevée en la faisant circuler en relation d'échange de chaleur avec les gaz de combustion dans une zone du passage des gaz de combustion dans laquelle la température est considérablement plus chaude que celle de la première zone et on fait circuler la vapeur surchauffée en relation d'échange de chaleur avec l'air de combustion déjà chauffé par le fluide liquide de chaudière pour ainsi surchauffer l'aira 9/ Procédé de surchauffage de 15'air d'entretien de la combustion dans le foyer d'une installation de génération de vapeur comprenant un dôme de vapeur et un passage de gaz de combustion à travers lequel les gaz de com- bustion chauds quittent le

   foyer, caractérisé en ce qu'on'fait circuler de fa- çon continue de l'eau de chaudière en relation d'échange de chaleur avec les gaz de combustion dans une zone du passage des gaz de combustion éloignée du foyer et avec 19 air de combustion pour chauffer cet airon dirige une partie de cette eau de chaudière chauffée de nouveau en relation d'échange de cha- leur avec les gaz de combustion sans la faire circuler d'abord en relation d'échange de chaleur avec l'air de combustion;

   , on règle la quantité d'eau de chaudière ainsi dérivée et remise en circulation, on mélange l'eau de chau- dière dérivée et remise en circulation à Peau de chaudière circulant de façon continue pour maintenir la température de l'eau passant en relation d'échange de chaleur avec les gaz de combustion au-dessus du point de rosée de ces gaz de combustion dans cette zone, on prélève de la vapeur du dôme de vapeur de EMI8.1 l'installation de chaudièru, on surchauffe la vapeur aàns 1-#réµevéw-eb.ia fai- sant circuler 'en i-el-ation d9é;ârahga--de cha1.eu:Í."'avec les-gaz-de combustion dans une zone relativement chaude du passage des gaz de combustion;

   , et on fait cir- culer la-vapeur surchauffée en relation déchangê de chaleur avec Pair de com- bustion déjà chauffée par l'eau de la chaudière pour surchauffer ainsi l'aire 10/ Procédé de surchauffage de l'air d'entretien de la combustion dans le foyer d'une installation de génération de vapeur comprenant un dôme-, de vapeur et un passage de gaz de combustion à travers lequel des gaz de combus- tion chauds quittent le foyera caractérisé en ce qu'on fait circuler de l'eau de chaudière en relation d'échange de chaleur avec les gaz de combustion dans une zone du passage des gaz de combustion éloignée du foyer pour chauffer l' eau,

   on fait circuler l'eau chauffée de la chaudière en relation d'échange de <Desc/Clms Page number 9> chaleur avec Pair de combustion pour ainsi préchauffer l'airs on maintient la température de 1?eau de chaudière circulant en relation d9échange de chaleur avec les gaz de combustion au-dessus du point de rosée de ces gaz chauffant l'eau, on prélève de la vapeur du dôme de vapeur, on surchauffe la vapeur ain- si prélevée en la faisant circuler en relation d'échange de chaleur avec les gaz de combustion dans une zone du passage des gaz de combustion dans laquelle la température la plus basse est considérablement plus élevée que la tempéra- ture la plus chaude qui règne dans la zone de passage des gaz de combustion dans laquelle Peau de chaudière est chauffée;

   , et on fait circuler la vapeur surchauffée en relation d'échange de chaleur avec l'air de combustion chauffé par l'eau de chaudière pour surchauffer ainsi 1-'air.

   11/ Dans une installation de génération de vapeur du genre com- prenant un dôme de vapeur et un passage de gaz de combustion à travers lequel des gaz de combustion chauds quittent le foyer,, un appareil pour la surchauffe de l'air d'entretien de la combustion dans le foyer;

   ,, caractérisé en ce qu'il comprend un échangeur de chaleur primaire disposé dans le passage des gaz de combustion dans une zone de ce passage éloignée du foyer et à travers laquelle un milieu d'échange de chaleur fluide est apte à s'écouler, un échangeur de chaleur secondaire situé à l'extérieur du passage des gaz du foyer et à tra- vers lequel de l'air de combustion est apte à s'écouler pour y être chauffé par échange de chaleur avec ce milieu,,

   des moyens formant un circuit de cir- culation comprenant l'échangeur de chaleur primaire et l'échangeur de chaleur secondaire et dans lequel du fluide d'échange de chaleur intermédiaire est ap- te à âtre mis continuellement en circulation pour ainsi transmettre indirecte- ment de la chaleur des gaz de combustion à l'air de combustion, un échangeur de chaleur intermédiaire situé dans le passage des gaz de combustion en amont de la zone dans laquelle est situé 1?échangeur de chaleur primaire,cet échan- geur de chaleur intermédiaire servant à l'extraction utile de la chaleur des gaz de combustion avant qu'ils n'atteignent 1'l'échangeur de chaleur primaire, un surchauffeur situé-sur le passage des gaz de combustion dans une zone de ce passage située encore plus en amont;

   , de manière que la température des gaz de combustion qui viennent au contact du surchauffeur soit considérablement plus élevée que celle des gaz de combustion passant à travers l'échangeur de chaleur primaire des moyens de communication entre le dôme de vapeur et l'en- trée de ce surchauffeur de manière que de la vapeur venant du dôme de vapeur soit apte à circuler à travers ce surchauffeur, un surchauffeur à air situé à l'extérieur du passage des gaz et à travers lequel de l'air de combustion chauffé est apte à s'écouler,

   et des moyens raccordant la sortie du surchauf- four dans le passage des gaz à l'entrée du surchauffeur d'air pour permettre à de la vapeur surchauffée de circuler à travers ce surchauffeur dair pour surchauffer l'air de combustion par échange de chaleur avec luio 12/ Appareil suivant la revendication 11, caractérisé par la prévision d'un autre échangeur de chaleur dans le passage des gaz de com- bustion entre léchangeur de chaleur intermédiaire et le surchauffeur., des moyens de raccordement entre la sortie du surchauffeur d'air et l'entrée de 1:

   1 autre échangeur de chaleur de manière que de la vapeur venant du surchauffeur d'air, refroidie par échange de chaleur avec Pair qui le traverse, soit apte à être réchauffée dans l'autre échangeur de- chaleuret des moyens raccordés à la sortie de cet autre échangeur de chaleur pour amener la vapeur réchauffée à son point d'utilisation.

   13/ Dans une installation de génération de vapeur comprenant un dôme de vapeur et un passage de gaz de combustion à travers lequel des gaz de combustion chauds quittent le foyer, un appareil pour la surchauffe de Pair d'entretien de la combustion dans le foyer, caractérisé en ce qu'il comprend un échangeur de chaleur primaire situé sur le passage des gaz de combustion dans une zone de ce passage éloignée du foyer et à travers laquelle un mélange d'échange de chaleur fluide est apte- à s'écouler, une conduite d'alimentation d'air à travers laquelle de l'air de combustion s'écoule vers le foyer, un échangeur de chaleur secondaire disposé dans la conduite d'alimentation d'air et à travers lequel Pair de combustion peut s'écouler pour être. chauffé par <Desc/Clms Page number 10> échange de chaleur avec le milieu;

   , des moyens formant un circuit fermé com- prenant 11 échangeur de chaleur primaire et 19'échangeur de chaleur secondaire et dans lesquels un fluide déchange de chaleur intermédiaire peut circuler de façon continue pour ainsi transmettre indirectement de la chaleur des gaz de combustion à l'air de combustion., un surchauffeur disposé dans le passage des gaz de combustion dans une zone de ce passage dans laquelle des gaz de com- bustion relativement chauds peuvent passer au contact du surchauffeur.,

   des moyens de communication entre le dôme de vapeur et l'entrée du surchauffeur au moyen desquels de la vapeur venant du dôme de vapeur peut être mise en cir- culation à travers le surchauffeurdes moyens raccordés à la sortie du sur- chauffeur pour amener une partie de la vapeur surchauffée en un point auquel elle peut être utilisée;, un surchauffeur d'air dans la conduite d'air en aval de l'échangeur de chaleur secondaire qui s'y trouve;

   , dans lequel l'air de com- bustion chauffé par son passage sur l'échangeur de chaleur secondaire peut s' écouler et dans lequel de la vapeur surchauffée peut être condensée par échan- ge de chaleur avec l'air, des moyens raccordés à la sortie de ce surchauffeur dans le passage des gaz de combustion pour faire passer le restant de la va- peur surchauffée dans le surchauffeur d'air, un autre échangeur de chaleur disposé dans une zone du passage des gaz de combustion dans laquelle des gaz de combustion relativement chauds peuvent passer., des moyens de communication entre la sortie du surchauffeur d'air et cet autre échangeur de chaleur pour que de la vapeur d'eau condensée puisse être régénérée en vapeur dans cet au- tre échangeur de chaleur,

   et des moyens raccordant la sortie de cet autre échan- geur de chaleur au dôme de vapeur pour que la vapeur régénérée puisse être re- tournée au dôme de vapeur.

   14 Dans une installation de génération de vapeur du genre com- prenant un dôme de vapeur une conduite de gaz de combustion à travers laquel- le des gaz de combustion chauds quittent le foyer de-l'installation et une conduite d'alimentation d'air à travers laquelle de l'air de combustion est introduit dans le foyer;, des moyens de surchauffe de l'air introduit dans le foyer, caractérisé en ce qu'ils comprennent un échangeur de chaleur primaire disposé dans la conduite de gaz de combustion dans une zone de cette conduite éloignée du foyer;

   , un échangeur de chaleur secondaire situé dans la conduite d'alimentation de l'air de combustion dans le foyerdes moyens formant un cir- cuit de circulation comprenant ces deux échangeurs de chaleur et contenant un milieu d'échange de chaleur liquide,une pompe pour faire circuler le milieu d'échange de chaleur liquide en série à travers les échangeurs de chaleur pri- maire et secondaire pour effectuer ainsi une transmission indirecte de chalur entre les gaz de combustion et l'air de combustion,

   des moyens de dérivation d'une partie du milieu d'échange de chaleur liquide à la suite de l'échangeur de chaleur secondaire pour régler de cette façon la température du milieu d' éohazzge de chaleur liquide qui retourne à l'échangeur de chaleur primaire des moyens répondant à la température du milieu entrant dans l'échangeur de chaleur primaire pour régler la quantité de milieu ainsi dérivéedes moyens pour extraire utilement de la chaleur des gaz de combustion qui- traversent la conduite de ces gaz de combustion dans une zone située en-amont de l'échan- geur de chaleur primaire,

   un surchauffeur de vapeur disposé dans la conduite des gaz de combustion encore plus en amont de manière que la température des gaz de combustion qui viennent au contact de ce surchauffeur de vapeur soit- considérablement plus élevée que la température des gaz de combustion qui vien- nent au contact de l'échangeur de chaleur primaire,, des moyens de communication entre le dôme- de vapeur et l'entrée du surchauffeur de vapeur,

   un surchauffeur à air disposé dans la conduite dalimentation de l'air de combustion en aval de 19'échangeur de chaleur secondaire qui s'y trouve et des moyens raccordant la sortie du surchauffeur de vapeur à l'entrée du surchauffeur d'air pour que de la vapeur surchauffée traverse ce surchauffeur d'air afin de surchauffer ainsi l'air de combustion préchauffé.