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PERFECTIONNEMENTS AUX GENERATEURS DE VAPEUR TUBULAIRES.
Cette invention concerne les générateurs de vapeur tubulaires.
On connaît déjà des générateurs de vapeur où la majeure partie de la cendre contenue dans le combustible est recueillie en fusion. Pour pouvoir recueillir ainsi la cendre, il faut que la combustion se fasse à des température,s élevées, de telle sorte qu'à moins de prendre des précautions appropriées, la cendre est sujette à se déposer à l'état visqueux sur les surfaces d'échange de chaleur par convection. En vue de refroidir les particules de cendre restant dans les gaz de combustion à un degré convenable avant qu'elles n'atteignent les surfaces d'échange de chaleur par convection, une'chambre de rayonnement peut précéder ces surfaces, mais une telle dispositiondonne lieu à une forme d'exécution de générateur de vapeur exigeant un espace considérable et présentant une grande surface de tubes de parois.
En outre, l'obtention des hautes températures de surchauffe et de réchauffage que nécessitent fréquemment les générateurs de vapeur à haute pression modernes est difficile à moins qu'on ait recours à des surfaces de surchauffe par rayonnement qui exigent souvent l'emploi d'aciers spéciaux.
Un but de l'invention est de procurer des générateurs de vapeur relativement compacts, possédant des caractéristiques favorablesau point de vue susceptibilité d'arrêt de fonctionnement par suite d'encrassements exter- nes, et permettant d'obtenir de hautes températures de vapeur sans l'emploi de réchauffeurs de vapeur à rayonnement.
La présente invention comprend le procédé de production de vapeur par la combustion d'un combustible contenant des cendres, caractérisé en ce que le combustible est brûlé à une température à laquelle la cendre se trouve à l'état de fusion, que la majeure partie de la teneur en cendres du combustible est recueillie et évacuée à l'état de fusion, que les gaz chauds
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sont mélangés à des gaz remis en circulation après avoir été refroidis par leur passage sur des surfaces d'échange de chaleur par convection et réintro- duits dans une proportion de 70 % au moins du débit des gaz chauds, suffisante pour refroidir les gaz chauds à une température inférieure à celle à laquelle un dépôt, ou tout dépôt notable de matière à l'état visqueux est susceptible de se produire,
et que le mélange de gaz est amené à circuler sur les surfaces d'échange de chaleur par convection.
L'invention comprend aussi un générateur de vapeur tubulaire, caractérisé en ce qu'il comporte un foyer cyclone, une chambre de tourbillonnement aménagée pour recevoir les gaz de combustion du foyer cyclone et les gaz remis en circulation après avoir été refroidis par leur passage sur des surfaces d'échange de chaleur par convection de telle manière qu'un tourbillonnement et un mélange des gaz s'y produisent, et des surfaces d'échange.de chaleur par convection dans le parcours des gaz de combustion à la suite de la chambre de tourbillonnement.
L'invention sera déc.ite ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins très schématiques annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une coupe verticale longitudinale d'un générateur de vapeur tubulaire comportant les caractéristiques de la présente invention, suivant'la ligne I-I de la Fig. 2, vue dans le sens indiqué par les flèches, et ne montrant que les parties adjacentes à cette ligne;
Fig. 2 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne II-II de la Fig. 1, ne montrant aussi que les parties adjacentes à la ligne de coupe;
Fig. 3 est une vue de face partiellement en coupe verticale transversale suivant la ligne III-III de la Fig. 2;
Fig. 4 est une coupe verticale longitudinale suivant la ligne IV-IV de la Fig. 3;
Fig. 5 est un schéma indiquant les parcours du liquide et de la vapeur dans le générateur représenté sur les Figs. 1 à 4, et
Fig. 6 est un schéma d'une turbine à gaz qui peut être employée pour actionner un pulseur ou ventilateur de recirculation des gaz dans le générateur de vapeur représenté sur les Figs. 1 à 5.
Comme c'est indiqué sur les Figs. 1, 2 et 3, un foyer cyclone 1 allongé horizontalement, de section transversale pratiquement circulaire, est chauffé par un brûleur primaire 2, disposé coaxialement au foyer dans sa paroi d'extrémité extérieure 3, le brûleur étant d'un type approprié au genre de combustible à brûler, qui peut être un combustible broyé ou granulaire, tel que le charbon gras ou demi-gras. Un courant d'air primaire et de charbon granulaire est chassé à haute.pression par un tuyau à air primaire et charbon 4 (voir Fig. 3) dont une extrémité en volute s'ouvre tangentiellement dans une partie latérale inférieure du brûleur 2.
Du brûleur, le courant tourbillonnant d'air et de charbon se meut sur la paroi d'extrémité tronconique de la chambre du foyer où le courant reçoit un mouvement radial et d'arrière en avant après quoi le courant tourbillonnant se déplace axialement par rapport au foyer cyclone suivant un parcours hélicoïdal le long de la paroi circonférentielle circulaire 5 du foyer et en contact avec ce foyer. Un courant tourbillonnant d'air tertiaire dirigé axialement par rapport au brûleur 2, est établi d'une manière connue par des dispositifs appropriés (non représentés).
Une lumière allongée axialement 6 est prévue pour admettre de l'air secondaire au foyer cyclone 1 en un point espacé circonférentiellement de 180 approximativement du point d'entrée du courant d'air primaire et charbon, l'air secondaire étant amené à la lumière par un conduit d'air principal 7, dont la section d'extrémité épouse la lumière 6 et s'ouvre dans celle-ci, la vitesse de l'admission d'air étant réglée d'une manière connue par une série de registres ou clapets (non indiqués) aménagés pour maintenir l'entrée du courant d'air secondaire en tout temps le long de la paroi périphérique du foyer cyclone.
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En service, le courant d'air primaire et combustible pénètre dans le foyer cyclone à une grande vitesse, en tourbillonnant dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre, par rapport à la Fig. 3, avec un noyau interne d'air tertiaire tourbillonnant dans le même sens. Le mélange d'air et de combustible s'allume rapidement et le courant en ignition cir- cule longitudinalement au foyer à une vitesse angulaire élevée, en une pel- licule ou couche suivant une trajectoire hélicoïdale le long de la paroi pé- riphérique 5 du foyer et en contact intime avec cette paroi. L'air secondai- re pénètre approximativement à la mème vitesse et dans la, même direction de tourbillonnement et se confond graduellement avec le courant en ignition d'air primaire et de combustible.
La combustion est pratiquement achevée dans lë foyer cyclone et les gaz chauds résultants sortent par le goulet de sortie
8 disposé coaxialement-et s'évasant vers l'arrière,
Les gaz chauds sortant du foyer cyclone sont dirigés vers une paroi arrière verticale 12 d'une chambre de combustion auxiliaire 13 s'éten- dant de haut en bas et dont la partie inférieure est pourvue d'un prolongement arrière 14. Le fond ou sole 15 de la chambre de combustion auxiliaire est pourvu d'une sortie de scories fondues 16 conduisant à un bac à scories 17 partiellement rempli d'eau et pourvu d'un transporteur approprié (non représenté) destiné à enlever la scorie solidifiée du bac.
L'axe du foyer-cy- clone est incliné de haut en bas vers la chambre de combustion auxiliaire, de telle sorte que la scorie peut s'écouler de la chambre du foyer cyclone par un orifice de décharge des scories 18 ménagé dans la paroi séparatrice 19 entre les deux chambres, pour se rendre dans la chambre de combustion auxiliaire. Bien qu'un seul foyer cyclone soit représenté dans l'installation considérée, une chambre de combustion auxiliaire peut être agencée pour recevoir les décharges de plusieurs foyers cyclones.
Les gaz quittent le prolongement arrière 14 par un conduit 26 s'étendant de bas en haut et communiquant avec une chambre de tourbillonnement 25 et dans ce conduit ils passent sur un écran 23 de tubes refroidis par circulation d'eau et garnis de matière réfractaire.
La chambre de tourbillonnement 25, de forme cylindrique, est disposée au-dessus du prolongement arrière 14 de la chambre de combustion auxiliaire 13, son axe étant horizontal et transversal par rapport à l'axe du foyer cyclone 1. Le conduit 26 est disposé de manière à diriger les gaz chauds tangentiellement à la périphérie de la chambre de tourbillonnement.
Une extrémité de la chambre de tourbillonnement 25 est complètement fermée par une paroi 28, tandis que l'autre extrémité est partiellement fermée par une paroi 29, pourvue d'une sortie de gaz 30 coaxiale à la chambre de tourbillonnement et présentant un goulet 31 tourné vers l'intérieur. Des sections de chauffage par convection du fluide du générateur de vapéur, décrites en détail ci-après, sont disposées dans le parcours des gaz de combustion plus loin que la chambre de tourbillonnement.
Les parois de la chambre de combustion 1 du foyer cyclone, celles de la chambre de combustion auxiliaire 13, du conduit 26 et de la chambre de tourbillonnement 25 sont garnies de tubes vaporisants, les tubes du foyer cyclone, de la chambre de combustion auxiliaire et du conduit 26 fêtant pourvus de pointes et recouverts de matière réfractaire 32, d'une manière connue, mais les tubes qui garnissent la chambre de tourbillonnement ayant leurs fa- ces tournées vers l'intérieur non recouvertes ; la forme d'exécution pré- férée représentée, les tubes sont agencés pour une circulation forcée mais, si on le désire, les tubes peuvent être aménagés convenablement pour une circulation naturelle de l'agent de refroidissement.
On pourra suivre plus aisément la description ci-après de ces tubes vaporisants en se référant aux Figs. 1 et 2, ainsi qu'à la Fig. 5, où les divers blocs désignent les surfaces d'échange de chaleur correspondant aux parties portant les mêmes chiffres de référence du générateur de vapeur.
Un corps cylindrique de vapeur et d'eau 35 est disposé d'un côté et au-dessus de la chambre de tourbillonnement 25 et de manière que son axe soit parallèle
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à celui de cette dernière. L'eau sortant du corps cylindrique 35 est refoulée sous pression par une pompe de recirculation 36 (indiquée sur la Fig.
5 seulement) dans un collecteur 37 d'où des tubes 38 partent comme tubes de' l'écran 23,tubes de la paroi arrière 12 et du ciel 39 de la chambre de combustion auxiliaire 13, tubes de la paroi séparatrice 19 et du goulet de sörtie du foyer cyclone, tubes du fond 15 de la chambre de combustion auxiliai- re, tubes de la paroi arrière 40 du conduit 26, tubes de la paroi circonférentielle 41 de la chambre de tourbillonnement 25, tubes de la paroi avant' 42 du conduit 26 et tubes supplémentaires de l'écran 23, les tubes étant räccordés par leurs extrémités à un second collecteur 43. L'eau est ramenée de ce collecteur 43 au corps cylindrique de vapeur et d'eau 35.
A proximité de chaque côté et au-dessous de la chambre de com- bustion auxiliaire 13 se trouvent trois collecteurs 50a, 50b et 50c et sur chaque côté de la chambre de combustion auxiliaire des tubes (non indiqués en détail), s'étendant de bas en haut à partir du collecteur 50a et de haut en bas pour se rendre au collecte r intermédiaire 50b garnissent une partie de la paroi latérale côté foyer de la chambre de combustion auxiliaire adjacente au foyer auxiliaire 1 et une partie de la paroi latérale du conduit 26 menant de bas en haut à la chambre de tourbillonnement.
D'autres tubes partant de bas en haut du collecteur intermédiaire 50b pour redescendre ensuite vers le collecteur 50c garnissent le restant de la paroi latérale de la chambre de combustion auxiliaire, le restant de la paroi latérale du conduit 26 et la paroi latérale adjacente de la chambre de tourbillonnement, comme c'est indiqué en 52 pour la paroi 29. Quelques uns de ces derniers tubes de la paroi latérale 29 de la chambre de tourbillonnement sont compris dans le goulet 31 tourné vers l'intérieur, L'eau du corps cylindrique 35 est envoyée par la pompe 36 aux collecteurs 50a et la vapeur et l'eau sont ramenées du collecteur 50c au corps cylindrique 35.
Là où l'on a trouvé nécessaire de pratiquer des ouvertures dans les parois garnies de tubes de cette manière, ceci a été fait d'une manière connue en cintrant alternativement un tube sur deux, de manière à le faire dévier du plan de la partie adjacente de la paroi, par exemple comme c'est représenté pour la sortie de scories 16 de la chambre de combustion auxiliaire 13.
Les parois du foyer cyclone 1 sont garnies de tubes raccordés par leurs extrémités au collecteur supérieur 54 et au collecteur inférieur 55, respectivement, d'une manière bien connue, et l'eau est amenée au collecteur 55 par la pompe 36, tandis que le mélange de vapeur et d'eau est ramené du collecteur 54 au corps cylindrique 35.
Les sections à convection subséquentes à la chambre de tourbillonnement comprennent (voir Figs. 2 et 4) une section 60 pour la surchauffe de la vapeur, une section 61 pour la production de vapeur et une section 62 constituant l'économiseur, toutes ces sections étant aménagées dans une en: veloppe étanche aux gaz 63 pourvue intérieurement de parois formant chicanes 64, 65, 66,67 et 68 qui font parcourir aux gaz chauds quittant la sortie 30 de la chambre de tourbillonnement un parcours sinueux par les sections 60, 61 et 62 dans cet ordre de succession.
La section de surchauffe 60 est com- posée d'un certain nombre de tubes sinueux 70 chacun desquels est raccordé par ses extrémités respectivement à un collecteur d'entrée 71a et un collecteur de sortie 71b disposés de manière que leurs axes s'étendent verticalement à l'intérieur de l'enveloppe 63 mais à l'extérieur de la paroi chicane 64. Si on le désire, la section 60 peut être composée de deux sections de surchauffe de la vapeur, constituant l'une un surchauffeur de vapeur vive et l'autre un réchauffeur de vapeur.
La section vaporisante 61 est formée par un certain nombre de tubes sinueux tels que 72, dont chacun est raccordé par ses extrémités à un collecteur d'entrée 73â et un collecteur de sortie 73b respectivement, disposés de manière que leurs--axes s'étendent horizontalement dans un espace 74 situé au-dessus d'un faux plafond 75 intercalé entre les sections à convection et le plafond 63a de l'enveloppe 63. La section formant économiseur 62 est formée d'une manière similaire par des tubes 76 raccordés
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à des collecteurs 77a, 77b.
Les sections 60, 61 et 62 sont reliées au système de circulation du générateur de vapeur, comme c'est indiqué sur la Fig. 5, l'eau étant re- foulée sous pression dans la section 61 par la pompe 36, la vapeur allant de la chambre de vapeur du corps cylindrique 35 dans la section 60 et se rendant en un point d'utilisation par un tuyau 78, et l'eau d'alimentation étant re- foulée par une pompe d'alimentation 79 dans le corps cylindrique 35 en pas- sant par la section économiseur 62.
L'enveloppe 63 présente à sa partie inférieure une sorte de tré- mie 86 qui est divisée longitudinalement en quatre sections par les chicanes
64, 66 et 67 pour recueillir les particules de cendres qui se séparent des gaz lors de leur passage sur les sections à convection 60,61 et 62. Des por- tes 87 sont prévues dans chacune de ces sections pour l'enlèvement périodi- que des cendres de la trémie 86.
Une certaine partie les gaz chauds qui ont passé sur les sections à convection 60,61 et 62 est retirée par une ouverture 90 pratiquée dans la paroi latérale 63b de l'enveloppe 63 et se dirige par un conduit 91 dans un réchauffeur d'air 92. Ce dernier est du type où chacun des tubes d'une série de tubes 93 est raccordé par ses extrémités à deux plaques tubulaires 94a, 94b respectivement, les tubes et les plaques tubulaires étant enfermés dans une enveloppe 95 qui se prolonge au-delà des plaques tubulaires pour former des chambres d'extrémité 96a, 96b.
Le conduit 91 amène les gaz de combustion dans la partie de l'enveloppe située entre les plaques tubulaires dans une région adjacente à la plaque tubulaire 94a et les gaz chauds circulent transversalement sur les faces extérieures des tubes 93 pour se rendre à la plaque tubulaire 94b,guidés par des chicanes appropriées (non représentées) et sont à proximité de la.paroi tubulaire 94b extraits de l'enveloppe par un conduit 97 qui les envoie à une cheminée 98.
L'air aspiré de l'atmosphère à l'intérieur de l'installation est refoulé par un ventilateur de tirage forcé 100, actionné par un moteur électrique 101, à l'intérieur de la chambre d'extrémité 96b du réchauffeur d'air 92, se rend par les tubes 93 dans la chambre d'extrémité 96a et passe de là dans un conduit 102 (voir Fig. 3) qui-l'envoie dans un branchement 103 relié au tuyau d'air primaire et de charbon 4 et au conduit d'air principal 7 conjugué avec le foyer cyclone 1.
Le restant des gaz chauds à l'intérieur de l'enveloppe 63 se rend à l'arrière par l'enveloppe 63, par un espace 104 situé entre la chicane 65 et la paroi latérale 63b de l'enveloppe 63 et par l'espace 74 dans un espace 105 entre la chicane 64 et la paroi arrière 63c de l'enveloppe. De cet espace ces gaz vont par un conduit 110 à un ventilateur de recirculation 111 actionné par le moteur électrique 101.
Du ventilateur 111, les gaz chauds se rendent par un conduit 112 à l'intérieur d'une enveloppe 113 qui entoure la chambre de tourbillonnement 25 et la chambre de combustion auxiliaire 13, les gaz étant refoulés dans l'enveloppe 113 par le conduit 112 de manière à imprimer aux gaz un tourbillonnement en sens contraire du mouvement des aiguilles d'une montre (par rapport à la Fig. 1) dans l'enveloppe 113 autour de la chambre de tourbillonnement 25. La paroi inférieure 112a du conduit 112 s'étend à l'intérieur de l'enveloppe 113 et est courbée de--bas en haut pour se raccorder à la face extérieure de la paroi arrière 40 du conduit 26.
La paroi périphérique 41 de la chambre de tourbillonnement 25 est pourvue de cinq groupes 120a à 120e d'ouvertures formant cinq entrées de gaz remis en circulation, espacées l'une de l'autre autour de la circonférence de la paroi 41, pour l'introduction dans la chambre de tourbillonnement des gaz remis en circulation à 1¯'intérieur de l'enveloppe 113.
On forme les ouvertures en déportant les tubes de rang pair de la- série de tubes garnissant la paroi 41 de la chambre de tourbillonnement de manière à les faire sortir de la surface de cette paroi, et on les munit à l'extérieur de la chambre de tourbillonnement de dispositifs de guidage des gaz sous forme de capuchons recourbés comme des cuillers 121a à 121e qui forcent les gaz amenés à l'intérieur par les ouvertures à pénétrer dans la chambre de tourbil-
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lonnement tangentiellement en tourbillonnant en sens contraire du mouvement des aiguilles d'une montre (sur la Fig. 1).
A l'intérieur de chacun des capuchons 121a à 121e se trouvent des dispositifs régulateurs à clapets ou papillons 122a à 122e; les clapets régulateurs et les capuchons sont agencés de manière à diviser chaque entrée de gaz de recirculation en sections disposées côte à côte dans un même alignement longitudinalement par rapport à la chambre de tourbillonnement, les sections étant pourvues de papillons ou clapets pouvant être actionnés séparément (non indiqués). Ceci permet à la quantité de gaz remis en circulation, qui pénètre dans la chambre de tourbillonnement par chacune des entrées de gaz d'être réglée séparément et permet de régler la zone dans le sens de la longueur de la chambre de tourbillonement dans laquelle ces gaz sont admis.
Des dispositifs de commande appropriés,non indiqués, sont prévus pour permettre aux dispositifs régulateurs d'être actionnés de l'extérieur de l'enveloppe 113.
Lors du fonctionnement de l'installation décrite ci-dessus, la combustion est effectuée sous pre sion dans le foyer cyclone. Ainsi qu'il est bien connu, pendant le fonctionnement d'un tel foyer cyclone, la cendre en fusion se dépose sur les parois du foyer et s'écoule le long de celles-ci et les particules de combustible noyées dans la couche de cendre en fusion déposées sur la paroi circonférentielle du foyer sont raclées par les gaz en rotation. La cendre en fusion recueillie à l'extrémité arrière du foyer cyclone passe par l'orifice de décharge de scorie 18 dans la chambre de combustion auxiliaire 13. La presque totalité de la cendre est recueillie en fusion de cette manière.
En outre, la cendre en fusion se dépose sur la pa- roi arrière 12 de la chambre de combustion auxiliaire et sur l'écran tubu- laire 23, d'où elle passe sur le fond 15 et est évacuée par la sortie 16.
Malgré le refroidissement des gaz de combustion par les tubes des parois du foyer cyclone, la chambre de combustion auxiliaire et l'écran tubulaire 23, les gaz qui pénètrent dans la chambre de tourbillonnement 25 sont encore à une température élevée et les particules de cendre entraînées peuvent être en fusion, tandis que les gaz peuvent contenir des vapeurs indésirables.
Dans la zone de mélange constituée par la chambre de tourbillonnement le courant tourbillonnant des gaz de combustion chauds est soumis à des injections successives de gaz de recirculation relativement froids venant par les entrées de gaz remis en circulation et le degré élevé de tourbillonnement qui se produit assure un bon mélange des gaz chauds et des gaz de recirculation dans l'espace limité disponible et une réduction de la température des gaz de combustion frais. La quantité de gaz en recirculation fournie à la chambre de tourbillonnement res relativement grande; ainsi, les gaz en recirculation ont un débit d'au moins 70 % du débit des gaz chauds quittant le foyer cyclone.
La quantité requise de gaz en recirculation dépend des conditions auxquelles ils sont obtenus, telles que la température de fusion de la cendre du charbon qui est brûlé, et dans une chambre de tourbillonnement garnie de tubes étroitement rapprochés, comme c'est décrit ci-dessus, il peut être nécessaire dans certaines circonstances d'avoir un débit de gaz en circulation allant jusqu'à par exemple 130% du débit des gaz chauds provenant du foyer cyclone.
Le refroidissement effectué dans la chambre de tourbillonnement favorise la condensation, sur les particules de cendre restant en suspension dans les gaz, des vapeurs indésirables qui peuvent être contenues dans les gaz de combustion frais et la recirculation des gaz est réglée de fagon à donner lieu à une température convenablement basse des gaz mélangés de manière qu'il y ait au moins une tendance des particules de cendre à se solidifier et des vapeurs à se condenser et à se solidifier ou à se sublimer en aérosols.
La température du mélange de gaz de combustion frais et de gaz de recirculation ne doit pas nécessairement être assez basse pour assurer la solidification ou la sublimation, car du moment que la température des surfaces de convection adjacentes à la sortie de la chambre de tourbillonnement est
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suffisamment basse et que la température du mélange est aussi suffisamment-. basse, la solidification des constituants indésirables contenus dans les'gaz, se produira encore pendant leur:passage dans les enveloppes froides entourant les tubes des sections à convection.
La température maximum convenable du mé- lange de gaz venant de la chambre de tourbillonnement dépend, par conséquent, de la nature de la cendre contenue dans le charbon qu'on brûle et de la tem- pérature des surfaces d'échange de la chaleur par convection qui se trouvent dans le voisinage de la sortie de la chambre de tourbillonnement.
Par suite du tournoiement des gaz dans la chambre de tourbillon- nement, les particules en suspension sont soumises à l'action de la force cen- trifuge, de telle sorte que des particules sont projetées sur les parois de la chambre d'où elles descendent par le conduit 26 dans la chambre de combus- tion auxiliaire pour rejoindre le bain de scorie qui se trouve au fond de celle-ci et passer de la chambre de combustion auxiliaire dans le bac à sco- rie. Il s'ensuit que très peu de matières solides sont emportées de la cham- bre de combustion par les gaz et ue les particules qui sont entrainées par ceux-ci dans les sections de convection sont trop froides pour adhérer aux surfaces d'échange de chaleur par convection.
Les gaz remis en circulation ramènent dans la chambre de tourbillonnement les matières solides entraînées et il en résulte une augmenta- tion de l'efficacité de la chambre de tourbillonnement au point de vue de la séparation des matières solides des gaz.
La Fig. 6 montre une variante de l'installation servant à actionner le ventilateur pour effectuer la recirculation des gaz. Un compresseur d'air 100' emprunte l'air à l'atmosphère en 151 et refoule l'air comprimé dans une turbine à gaz 152 après son passage dans un réchauffeur d'air 92', l'air quittant la turbine à gaz étant envoyé au foyer cyclone comme air comburant.
Le réchauffeur d'air 92' est chauffé par les gaz de combustion chauds circulant dans un conduit 154, les gaz étant extraits d'un point du parcours des gaz dans le générateur de vapeur ci-dessus décrit, situé au-delà de la section vaporisante à convection 61 et de préférence entre les sections d'échange de chaleur par convection 61 et 62. Le compresseur 100', la turbine 152 et un ventilateur de recirculation des gaz 111' sont accouplés positivement ensemble par un arbre 156. Le ventilateur 111' aspire des gaz de combustion en un point approprié du parcours des gaz dans le générateur de vapeur, qui peut être situé après le réchauffeur d'air 92' ou après l'économiseur 62, et décharge ces gaz dans un conduit 112' communiquant avec l'intérieur de l'enveloppe 113 qui entoure la chambre de tourbillonnement 25.
La turbine 152 développe une force suffisante pour actionner non seulement le compresseur 100' mais aussi le ventilateur de recirculation des gaz 111'. Comme une telle installation à turbine à gaz n'est pas à démarrage automatique, on fait usage d'un moteur électrique (non représenté) de puissance relativement faible pour actionner le compresseur 100' pendant la période de mise en marche.
L'emploi d'une turbine à gaz pour actionner le ventilateur de recirculation des gaz de la manière décrite permet d'obtenir la puissance nécessaire dans ce but virtuellement au rendement de la chaudière.
Le groupe générateur de vapeur décrit ci-dessus est compact et ne prend que peu de place en hauteur. En outre, seuls le foyer cyclone et la chambre de combustion auxiliaire, dont les tubes sont pourvus de pointes et recouverts de matières réfractaires, sont soumis à des températures particulièrement élevées. Par suite de la quantité de gaz remis en circulation on obtient un grand débit de gaz sur les surfaces d'échange de chaleur par convection, les gaz étant à la température maximum pouvant être utilisée sans danger de dépôt de scorie visqueuse ou collante sur les surfaces de convection. Ceci facilite l'obtention de hautes températures de la vapeur et donne lieu à une économie de surfaces d'échange de chaleur.
La durée de fonctionnement entre des périodes d'arrêt pour le nettoyage du groupe est élevée parce qu'il n'y a pas de dépôt de scorie visqueuse sur les surfaces de convection.
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Le réglage du degré de surchauffe de la vapeur quittant le grou- pe générateur peut être effectué de la manière connue par l'emploi d'un désurchauffeur associé au surchauffeur, tandis que, s'il est aussi fait usage d'un réchauffeur, des dispositifs de dérivation des gaz peuvent être prévus pour permettre de faire varier le débit de gaz par le réchauffeur en vue de régler la température finale de la vapeur réchauffée,
Dans une-autre forme d'exécution de l'invention, le gaz remis en circulation est introduit à une extrémité de la chambre de tourbillonne-' ment par l'intermédiaire de dispositifs tels que des lumières convenablement dirigées ou une ouverture pourvue d'aubes directrices, aménagées pour provoquer un tourbillonnement des gaz en recirculation dans la chambre de tourbillonnement.
Suivant une variante ou en complément, les gaz de combustion chauds peuvent être introduits à l'extrémité de la chambre de tourbillonnement.
Dans certains cas, oa chambre de tourbillonnement peut être agencée pour envoyer dans une trémie la poussière séparée. Ainsi, dans une forme d'exécution, une partie de la chambre de tourbillonnement 25, au delà de l'entrée dans le goulet 31 tourné vers l'intérieur n'est pas occupée par les lumières d'admission des gaz chauds ou des gaz en recirculation et présente dans une partie inférieure de sa paroi circonférentielle une ou plusieurs lumières d'évacuation de poussière communiquant avec une trémie sousjacente pour recueillir la poussière séparée à l'état de particules solides.
REVENDICATIONS. l.- Procédé de production de vapeur par la combustion d'un combustible à teneur en cendre, caractérisé en ce que le' combustible est brûlé à une température à laquelle la cendre fond, la majeure partie de la teneur en cendre du combustible est recueillie et évacuée à l'état de fusion, les gaz de combustion chauds sont mélangés à des gaz remis en circulation après avoir été refroidis par leur passage sur des surfaces d'échange de chaleur par convection et dans une proportion d'au moins 70 % du débit des gaz chauds, suffisante pour refroidir les gaz chauds à une température inférieure à celle à laquelle un dépôt ou tout dépôt notable de matière à l'état visqueux pourrait se produire, et le mélange de gaz est amené à circuler sur les surfaces d'échange de chaleur par convection.