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L'invention est relative à un procédé de fonctionnement d'une installation thermique productrice d'énergie. L'énergie nécessaire pour faire fonctionner une installation matrice et thermique, par exemple une installation à vapeur ou à moteur à combustion interne et à piston, est produite généralement par la combustion d'un combustible, conte nant du carbone, dans de l'air et dans une chambre de combustion de la machine.
Suivant la nature du combustible utilisé, la constitution de la machine ou de la chambre de combustion et le mode d'alimentation de l'oxygène né- cessaire à la combustion, on obtient, en pratique, une exploitation plus ou moins bonne de l'énergie contenue dans le combustible et pour chaque combus- tible on ne peut pas dépasser un maximum propre à ce combustible.
Il est connu, en outre, par exemple pour faire fonctionner une installation motrice à réaction, de se servir d'hydrogène comme combustible, c'est-à-dire comme véhicule d'énergie. Cet hydrogène est fourni comme tel, par exemple depuis un réservoir approprié, à la chambre de combustion et est brûlé dans celle-ci dans une athmosphère contenant de l'oxygène.
L'accu- mulation d'hydrogène présente toutefois es dangers relativement grands-et donne lieu, en raison des quantités d'hydrogène nécessaires pour le fonc- tionnement d'une installation motrice, à des exigences importantesdu point de vue de l'encombrement et du poids.
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En vue d'éviter ces inconvénients, on a recours, conformément à l'invention, à un procédé pour faire fonctionner une installation thermique pour la production de force motrice, ce procédé consistant à produire, dans une chambre de combustion et par la combustion dans de l'air d'un combustible contenant du carbone, une température supérieurede 1200 et à injecter dans cette chambre de combustion, en la faisant passer sur un ca- talyseur, de la vapeur surchauffée à au moins 600 , cette vapeur étant scindée en hydrogène et en oxygène qui participent au processus de la combustiono
Par suite des phases susindiquées du procédé, on dispose, dans la chambre de combustion,
non seulement de l'énergie thermique du combustible contenant du carbone mais également de celle de l'hydrogène obtenu à partir de la vapeur d'eau extrêmement surchauffée.
On a constaté qu'il est particulièrement avantageux de surchauffer la vapeur à injecter à environ 800 et de maintenir, en même temps, la température dans la chambre à combustion à environ 2000 .
Comme catalyseur, qui lorsqu'on se sert de gicleurs ou tuyères pour l'injection de la vapeur surchauffée se présente avantageusement sous la forme d'un revêtement intérieur des ces gicleurs ou tuyères, convient tout particulièrement du fer pur ou du nickel. Quand on utilise de l'huile comme combustible conenant du carbone, on introduit avantageusement dans la chambre de combustion une quantité de vapeur d'eau qui soit aumoins cinq fois plus grande que la quantité d'huile admise.
L'avantage principal, obtenu par le procédé décrit plus haut, réside dans'le fait que l'hydrogène, utilise comme véhicule supplémentaire d'énergie, n'est pas fourni comme tel, par exemple par un réservoir, mais est produit continuellement dans l'installation elle-même par la combustion primaire au cours de 13.quelle on brûle seulement le combustible contenant le carbone.
De cette manière, on peut éviter tout danger de formation de mélanges explosifs et on peut se passer de tous les dispositifs encombrants et relativement lourds pour la-conservation d'hydrogène,
Par un réglage approprié de la combustion primaire ou de l'admission de la vapeur d'eau extrêmement surchauffée, on reste maître, d'une manière impeccable,.de la production d'hydrogène, de sorte que la chaleur, produite dans la chambre de combustion, peut être adpatée à la charge momentanée de l'installation.
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Les résultats obtenus, en pratique, avec des installations à chaudières à vapeur pour actionner des locomotives, montrent que le procé- dé faisant l'objet de l'invention permet d'obtenir un rendement notablement plus élevé, en se servant d'une quantité déterminée d'un combustible conte- nant du carbone, parexemplede l'huile qu'en procédant comme à l'ordinaire, c'est -à-dire en se servant exclusivement de combustible contenant du car- boneo
Le procédé, tel que décrit,.convient aussi bien au fonctionnement d'installations à combustion continue, telles que des installations avec chaudières et des installations avec turbines à vapeur ou à gaz, qu'au fonc- tionnement d'installations dans lesquelles les processus de combustion se succèdent périodiquement, telles que des moteurs à combustion interne et à piston.
Par ailleurs, des installations mobiles et fixes peuvent, de la même manière, fonctionner selon le procédét décrit.
Comme combustible contenant du carbone, on peut évidemment uti- liser non seulement de l'huile mais tout autre combustible approprié comme, par exemple, le charbon, le bois, la tourbe, l'alcool ou un gaz combustible approprié quelconque.
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The invention relates to a method of operating a thermal energy-producing installation. The energy required to operate a matrix and thermal installation, for example a steam or internal combustion piston engine installation, is generally produced by the combustion of a fuel, containing carbon, in air. and in a combustion chamber of the machine.
Depending on the nature of the fuel used, the constitution of the machine or of the combustion chamber and the mode of supplying the oxygen required for combustion, in practice, more or less good use of the fuel is obtained. energy contained in the fuel and for each fuel, a maximum specific to this fuel cannot be exceeded.
It is also known, for example, in order to operate a reaction engine installation, to use hydrogen as fuel, that is to say as an energy vehicle. This hydrogen is supplied as such, for example from a suitable reservoir, to the combustion chamber and is burned therein in an atmosphere containing oxygen.
The accumulation of hydrogen presents, however, relatively great dangers and gives rise, owing to the quantities of hydrogen necessary for the operation of a power plant, to important requirements from the point of view of space and size. weight.
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In order to avoid these drawbacks, recourse is had, in accordance with the invention, to a method for operating a thermal installation for the production of motive power, this method consisting in producing, in a combustion chamber and by combustion in air from a fuel containing carbon, a temperature higher than 1200 and to be injected into this combustion chamber, passing it through a catalyst, steam superheated to at least 600, this vapor being split into hydrogen and oxygen which participate in the combustion process.
As a result of the above-mentioned phases of the process, in the combustion chamber,
not only the thermal energy of the fuel containing carbon but also that of the hydrogen obtained from extremely superheated water vapor.
It has been found that it is particularly advantageous to superheat the steam to be injected to about 800 and at the same time to maintain the temperature in the combustion chamber at about 2000.
As a catalyst, which when nozzles or nozzles are used for the injection of the superheated steam is advantageously in the form of an internal coating of these nozzles or nozzles, very particularly suitable for pure iron or nickel. When oil is used as a carbon-containing fuel, a quantity of water vapor which is at least five times greater than the quantity of oil admitted is advantageously introduced into the combustion chamber.
The main advantage, obtained by the process described above, lies in the fact that the hydrogen, used as an additional energy vehicle, is not supplied as such, for example by a reservoir, but is produced continuously in the installation itself by primary combustion in the course of which only the fuel containing carbon is burned.
In this way, we can avoid any danger of the formation of explosive mixtures and we can do without all the bulky and relatively heavy devices for the storage of hydrogen,
By an appropriate adjustment of the primary combustion or the admission of the extremely superheated water vapor, one remains in control, in an impeccable way, of the production of hydrogen, so that the heat, produced in the chamber combustion, can be adapted to the momentary load of the installation.
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The results obtained, in practice, with steam boiler installations for operating locomotives, show that the process forming the subject of the invention makes it possible to obtain a notably higher efficiency, by using a quantity determined by a carbon-containing fuel, for example oil only by proceeding as usual, that is to say by using only fuel containing carbono
The method, as described, is suitable both for the operation of continuous combustion plants, such as plants with boilers and plants with steam or gas turbines, and for the operation of plants in which the processes combustion engines follow each other periodically, such as internal combustion and piston engines.
Moreover, mobile and fixed installations can, in the same way, operate according to the described procedure.
As the carbon-containing fuel, of course, not only oil can be used but any other suitable fuel such as, for example, coal, wood, peat, alcohol or any suitable fuel gas.