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PERFECTIONNEMENTS AUX FOYERS CYCLONES ET A LA COMBUSTION DE COMBUSTIBLES DE
QUALITES INFERIEURES.
Cette invention concerne les foyers cyclones et la combustion de combustibles de qualités inférieureso Lors du fonctionnement d'un foyer cyclo- ne, le mélange de combustible et d'air tourbillonne dans la chambre de combus- tion du foyer dont la température est telle que la cendre contenue dans le com- bustible fond et que la scorie est évacuée en fusion. Bien que le foyer cyclo- ne doive être préféré pour brûler des combustibles solides de qualités infé- rieures et particulièrement ceux qui ont une teneur élevée en cendre, il n'est propre à être utilisé avec ces combustibles que dans une mesure modérée, car un fonctionnement souple ne peut être obtenu que si la température des gaz de la chambxe du foyer dépasse de 100 C au moins le point de .fusion de la cendre.
Ainsi, tous les combustibles solides, tels que le liquide brut, qui possèdent une teneur élevée en humidité doivent être exclus, attendu que les températu- res qu'on obtient en brûlant ces combustibles,même avec de l'air fortement ' préchauffé, ne dépassent que très légèrement les points de fusion élevés de leurs cendres Le dispositif de refroidissement des parois, consistant en des tubes garnis de chevilles et recouverts de matière réfractaire ne peut pas être évité, bien qu'il absorbe de la chaleur, car autrement la durée des pa- rois serait trop courteo De même l'allumage tardif des combustibles maigres nécessite un parcours de combustion relativement long, de telle sorte,
que par suite d'une combustion incomplète à l'intérieur de la chambre de combustion du foyer il se peut que la température nécessaire des gaz de combustion ne puisse pas être atteinteo Un but de l'invention est de procurer un procédéet un fo- yer cyclone pour brûler des combustibles solides de qualité inférieure, per- mettant d'assurer et de rendre plus certains une inflammation continue du com- bustible et l'écoulement de la scorieo
La présente invention comprend le procédé pour brûler un combusti- ble solide de qualité inférieure dans unfoyer cyclone suivant lequel l'inflam- mation continue du combustible de degré inférieur et l'écoulement de la scorie
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sont assurés par l'introduction dans la trajectoire de la flamme tourbillon- nante,
en un point situé en avant du point d'introduction du combustible de qualité inférieure, d'un combustible solide facile à allumer qui se déplace en tourbillonnant dans le même sens que le combustible de qualité inférieure.
L'invention comprend aussi un foyer cyclone pourvu d'un premier dispositif d'entrée de combustible et d'air destiné à introduire de l'air pri- maire ou porteur et un combustible solide dans la zone arrière de la chambre de combustion du foyer et d'un second dispositif d'entrée de combustible et d'air destiné à introduire de l'air primaire ou porteur et un combustible so- lide dans une zone intermédiaire adjacente à la zone arrière et entre cette zone et la sortie des gaz de la chambre du foyer, conjointement avec des dis- positifs d'amenée de combustible destinés à amener différents combustibles dans les dispositifs d'admission respectifs.
L'invention comprend en outre un foyer cyclone, où la paroi péri- phérique de la chambre de combustion présente une série longitudinale d'en- trées pour l'air primaire ou porteur et le combustible, raccordées à diffé- rents dispositifs d'amenée de combustible en vue d'amener un combustible dans une zone plus rapprochée et un autre combustible dans une zone plus éloi- gnée de la sortie des gaz de la chambre de combustion du foyer.
L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec réfé- rence aux dessins partiellement schématiques ci-annexés, dans lesquels:
Figo 1 est une coupe longitudinale verticale d'une chambre de combustion de foyer cyclone et d'une chambre de combustion secondaire, la cou- pe étant faite suivant la ligne I-I de la Fig. 2, et
Figo 2 est une coupe transversale de la chambre du foyer cyclone suivant la ligne II-II de la Figo 1 et montrant un conduit d'admission d'air omis dans celle-cio
Sur les dessins, la chambre de combustion 1 du foyer cyclone est formée par des parois compreneat des tubes refroidissants 2 qui font partie du système vaporisant d'un générateur de vapeur, les tubes étant pourvus sur leurs côtés tournés vers la chambre de combustion de chevilles 3 et étant noyés dans de la matière réfractaire 4.
Sur les côtés extérieurs des tubes se trouve une couche de matière thermo-isolante 5 et une enveloppe en tôle 6.
La chambre de combustion du foyer cyclone, dont la majeure par- tie est de forme cylindrique, présente un prolongement conique 7 pourvu d'un brûleur d'allumage à gaz 8 aménagé de manière à débiter le gaz axialement à l'intérieur de la chambre du foyer en le faisant tourbillonnero A l'extrémi- té de sortie des gaz de la chambre du foyer cyclone se trouve une paroi 9 pourvue d'une sortie des gaz, délimitée par un goulet 10 s'étendant à l'in- térieur de la chambre, et d'un orifice de sortie de scorie 26.
La paroi périphérique de la chambre de combustion 1 du foyer est pourvue d'entrées ou de tuyères tangentielles pour l'amenée d'air secondaire 12, 13, 14 et 15 disposées en une rangée longitudinale s'étendant sur la ma- jeure partie de la longueur de la partie cylindrique de la chambre de combus- tion du foyer et raccordées à un conduit d'admission d'air secondaire 17.
Comme c'est indiqué sur la Fige 2 pour la tuyère 14, des dispositifs modéra- teurs 16, de forme connue, sont établis dans le raccord de chaque tuyère pour régler séparément la quantité d'air qu'elles débitento
Dans la paroi périphérique de la chambre du foyer à une courte distance en avant des entrées de l'air secondaire dans le sens du tourbillon- nement, est établie une rangée longitudinale d'entrées 18, 19, 20 et 21 pour l'air enveloppant raccordées également au conduit 17 et, à l'intérieur de ces entrées 18, 19, 20 et 21 respectivement, mais à une certaine distance de leurs parois, se trouvent des entrées ou tuyères coaxiales 22, 23, 24 et 25 pour le mélange d'air primaire ou véhiculaire et de combustible.
Les axes des tuyères 22, 23, 24 et 25 sont p arallèles aux axes des tuyères à air secondaire 12, 13, 14 et 15 et l'arc de la paroi périphérique de la chambre du foyer, sous- tendu par les axes prolongés de chacune des tuyères 22 à 25 du côté correspon-
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dant à l'entrée de l'air secondaire, est approximativement égal à un tiers de la circonférence de la paroi périphérique.
Des dispositifs appropriés connus, non représentés, sont prévus pour amener l'air primaire et le combustible solide aux tuyères 22 à 25.
Ainsi des dispositifs sont employés pour amener de l'air primaire et du com- bustible de qualité inférieure aux tuyères 22 et 23 et, en outre, des dispo- sitifs sont employés pour amener de l'air primaire et du combustible facile- ment inflammable aux tuyères 24 et 25. Les quantités d'air primaire et de combustible envoyées aux tuyères 22 à 25 et les quantités d'air enveloppant fournies aux entrées 18 à 21 sont réglables séparément et leur admission peut être coupéeo
La chambre de combustion du foyer cyclone est aménagée de manière à décharger les gaz et la scorie en fusion dans une chambre de combustion secondaire 11 pourvue d'une sortie des gaz 27 et d'une sortie des scories 28 et dont les parois sont établies de la même manière que celles de la chambre de,combustion du foyer cyclone.
En fonctionnement, le combustible facilement inflammable des tuyè- res 24 et 25 est introduit dans le parcours de la flamme tourbillonnante suf- fisamment en amont du combustible de qualité inférieure des tuyères 22 et 23 pour que le combustible facilement inflammable soit brûlé, au moins en majeu- re partie, avant que les résidus de la combustion ne se mélangent au combus- tible de qualité inférieure. Il en résulte qu'un allumage rapide et une com- bustion approximativement complète du combustible de qualité inférieure sont assurés et qu'une température adéquate est maintenue dans la chambre de com- bustion du foyer cyclone. Une température élevée dans cette chambre peut être maintenue même pour un combustible à forte teneur en cendre et ne dégageant pas beaucoup de gaz.
Dans un cas typique on a utilisé dans un foyer cyclone suivant l'invention de la cendre volante ayant un pouvoir calorifique net de 2000 calories,correspondant à 25 % de matière combustible, en n'employant que 10% de charbon gras ayant un pouvoir calorifique net de 7000 calories. Dans un au- tre exemple, un foyer cyclone a été maintenu en complète action, en n'emplo- yant que la moitié de la quantité requise de charbon gras d'un pouvoir calo- rifique net de 7000 calories, et la même quantité de liquide brut ayant un pouvoir calorifique net de 2000 calories.
REVENDICATIONS.
1. - Procédé permettant de brûler des combustibles solides de qua- lité inférieure dans un four cyclone, caractérisé en ce que l'inflammation continue du combustible de qualité inférieure et l'écoulement de scorie sont assurés par l'introduction, dans le parcours de la flamme tourbillonnante, en un point situé en amont du point d'introduction du combustible de qualité in- férieure,d'un combustible solide facilement inflammable se déplaçant dans le même sens de tourbillonnement que le combustible de qualité inférieure..