BE536697A - - Google Patents

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BE536697A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C3/00Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
    • F23C3/006Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber being arranged for cyclonic combustion
    • F23C3/008Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber being arranged for cyclonic combustion for pulverulent fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/14Supply mains, e.g. rising mains, down-comers, in connection with water tubes
    • F22B37/146Tube arrangements for ash hoppers and grates and for combustion chambers of the cyclone or similar type out of the flues

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Description

       

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   La présente invention concerne une chaudière à rayonnement pour installations de force thermique à chauffage par brûleurs, particulière- ment à chauffage au pouseier de charbon avec évacuation de scorie liqui- de dont les tuyères d'injection du combustible et de l'air sont dirigées tangentiellement à un ou plusieurs circuits de combustion imaginaires tournant autour d'un axe vertical.

   certaines formes de réalisation connues de ces chaudières compor- tent une chambre de combustion en forme de séparateur de poussière cyclo- ne avec goulot de sortie pour les flammes, à laquelle se raccorde dans le parcours ascendant des gaz de combustion, une chambre de rayonnement où les gaz de combustion sont refroidis à une température inférieure à la température de solidification des particules solides non combustibles accompagnant le combustible, et ce avant qu'ils ne viennent en contact avec des échangeurs de chaleur tubulaires étendus en largeur et   étroite-   ment divisés dans le parcours des gaz.

   Ces chaudières présentent l'avan- tage de réaliser une séparation forcée des poussières des gaz de combus- tion, de sorte que lorsque ces gaz, et particulièrement leurs constituants solides, cendres, etc., quittent la chambre de combustion, ils ont une action moins préjudiciable sur les surfaces de chauffe secondaires et éventuellement aussi sur des turbines à gaz chauds, ou l'équivalent, mon- tées à la suite de la chambre de combustion. Cet avantage est particuliè- rement marquant lorsque les matières séparables des gaz de combustion sont fondues dans la chambre de combustion, étant donné que les particu- les liquides s'agglomèrent en particules plus grosses et donc plus aisé- ment séparables, et que les surfaces humectées de la chambre de combus- tion retiennent facilement les particules qui les rencontrent. 



   Les chaudières ou foyers cyclone connus n'ont pas donné entière satisfaction parce que d'une part on devait les calculer et les construi- re en vue du maximum de productivité exigé, tandis que d'autre part, pour des charges moindres, les charges spécifiques des chambres de combustion diminuaient de façon correspondante. Les températures dans les chambres de combustion tombaient même davantage que proportionnellement à la di- minution de la quantité de combustible, du fait que les surfaces de re- froidissement des tubes de chaudière restaient les mêmes dans les cham- bres de combustion et que leur effet de refroidissement était plus impor- tant que souhaité lorsque la quantité de combustible était réduite.

   Pour cette raison, à charges partielles, il se produit des difficultés dans l' allumage du combustible et des perturbations dans l'évacuation des rési- dus de combustion à l'état liquide, d'autant plus que les foyers cyclone fonctionnaient de manière que le combustible devait parcourir toujours le même trajet dans les chambres de combustion. 



   On a déjà proposé d'éviter ces onconvénients en prévoyant un foyer à plusieurs chambres de combustion à alimentation individuelle et évacua- 
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 tion individuelle de let-eorfie,'¯aleF farr qrrlc5rqu-o- ut.3:isvpâ.r exemple deux de ces chambres de combustion dé ID:$fhéé ,-aimèns:i:oDS'::Í1:r'Úr q'Ëtl'on.,dés1ral'ré- duirè la charge de ri'loitié:,,,loiifmet":!.oIls;'service une. éL&aY'chambrè a combus- tion et on peut alors maintenir dans l'autre les conditions de combustion avantageuses de la marche à pleine charge du foyer.

   Toutefois, cette uti- lisation de plusieurs cyclones les uns à côté des autres est très onéreuse et encombrante surtout lorsqu'après avoir arrêté une chambre cyclone on doit encore assurer la répartition uniforme des gaz de combustion sur les surfaces secondaires de la chaudière, telles que surchauffeurs de vapeur et préchauffeurs d'eau et d'air de combustion. 



   La présente invention constitue un notable perfectionnement dans ce domaine, du fait que tout en maintenant une sortie centrale des gaz,de 

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 combustion dans la chambre de rayonnement, on prévoit à la chambre de com- bustion du foyer cyclone, et séparés des brûleurs habituels du foyer cy- clone tant spacialement qu'au point de vue alimentation de combustible, un ou plusieurs brûleurs supplémentaires ayant leur propre chambre d'al- lumage ou de combustion et déchargeant leurs gaz de combustion et leurs résidus de combustion dans le foyer cyclone, à proximité, d'une part, de la sortie des gaz de combustion et, d'autre part, de l'évacuation de sco- rie du foyer cyclone.

   Le brûleur supplémentaire peut être assez petit pour ne recevoir que la quantité de combustible suffisante pour réchauf- fer ou conserver "la chaleur du foyer cyclone ou de la chaudière, ou bien ses dimensions et ses possibilités de réglage seront telles qu'à lui il puisse assurer 25 à   30%   de la charge maximum du foyer, ce qui permet dans ces conditions, de mettre ou maintenir hors service les autres brûleurs du foyer cyclone. 



   Dans une forme de   réalisation   simple de l'invention on prévoit juste au-dessus du fond de la chambre cyclone un brûleur à tourbillonne- ment qui est orienté radialement à cette chambre et dont la sortie diri- ge la flamme entre la sortie des gaz de combustion et l'évacuation de scorie de la chambre cyclone. Toutefois le brûleur supplémentaire et sa chambre d'allumage ou de combustion peuvent aussi être disposés parallè- lement   à   l'axe médian du cyclone et communiquer avec la chambre de combus- tion par le bas pour ce qui concerne les gaz de combustion. 



   Le ou les brûleurs supplémentaires peuvent aussi appartenir à un foyer cyclone supplémentaire qui, suivant l'invention, est monté coaxia- lement à l'autre foyer cyclone. 



     Différentes   formes d'exécution de l'invention seront décrites en détails ci-après, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : 
La fig. 1 est une coupe verticale partielle de la partie infé- rieure d'une chaudière à rayonnement; la fig. 2 est une coupe schématique comme celle de la fig, l, mais d'une autre forme de réalisation ; la fig. 3 est une coupe horizontale par la ligne a-b de la fig.2;

   les figs. 4 à 6 sont des coupes schématiques comme celle de la fig. 1, mais montrant d'autres formes de réalisation de chaudières, les traits pleins ne représentant que les différentes chambres des foyers, dé- limitées par des tubes de   chaudère   
La chaudière à rayonnement possède une chambre de fusion ou de combustion 1, alimentée de combustible, par exemple du poussier de char- bon, et partiellement d'air de combustion, par les brûleurs 2 dirigés tan- gentiellement à un circuit de combustion imaginaire tournant autour de l' axe médian de la chambre de combustion. De l'air de combustion supplémen- taire est insufflé par les ajutages 3 autour des jets de combustible. Dans la zone de l'entrée du combustible, la chambre de combustion présente une section transversale circulaire et seresserre vers le bas sensiblement en forme de cône.

   Un goulot de sortie des gaz de combustion 4 concentrique à l'axe central de la chambre de combustion fait en partie saillie dans cette dernière. Cette forme de la éhambre de combustion, l'entrée tangen- tielle du combustible et la sortie centrale des gaz de combustion, pro- duisent dans la chambre annulaire 18 une flamme tourbillonnente qui. descend d'abord jusque peu au-dessus de l'ouverture 5, où elle change de direc- tion , remonte et sort par le goulot 4 sous l'effet de sa force ascension- nelle, ou du tirage d'une cheminée ou d'une installation d'aspiration. 



  Les constituants incombustibles du combustible, tels que les cendres, etc, 

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 sont projetés par la force centrifuge hors de la flamme tourbillonnante, contre la paroi et le fond de la chambre de combustion. Si la température dans la chambre de combustion est maintenue suffisamment élevée,ces rési- dus fondent et s'écoulent par l'ouverture d'évacuation 5 de la chambre, dans la cuve à eau d'un dispositif 7 d'évacuation de la scorie par voie humide. 



   La chambre de combustion ou de fusion est revêtue de toutes parts de tubes de chaudière 8 qui débouchent dans un ou plusieurs collecteurs 9 et se prolongent dans la chambre de rayonnement 16. Les tubes de chau- dière assurent une longue durée de vie à la chambre de fusion, du fait qu'ils absorbent une grande partie de la chaleur des flammes rayonnée vers ses parois. Sur leur face dirigée vers les flammes, les tubes sont, de fa- çon connue, pourvus de chevilles et revêtus d'une couche calorifuge 10. 



   Le goulot de sortie des flammes 4 est formé par des tubes 11 ali- mentés d'eau par des tubes transversaux 12 et leurs tubes 13 de raccor- dement au collecteur inférieur 9 de la chaudière. Les tubes transversaux 
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 12 sont réunis en un faisceau montant verticalemtaucnre2delloUV ture d'évacuation 5. Les parties verticales de ces tubes sont pourvues de chevilles et revêtues d'une couche calorifuge 14. Les tubes transver- saux sont raccordés aux tubes 11 du goulot de sortie des gaz de combus- tion 4, par des tubes fourchus 15. La branche horizontale des tubes de raccordement 13 plonge dans la cuve à eau 6 du dispositif d'évacuation de scorie 7.

   Plus haut, les tubes 11 du goulot de sortie des gaz de combus- tion se 'prolongent sur les parois de la chambre de rayonnement 16 où, avec les tubes de refroidissement 8 de la chambre de fusion ou de combustion, ils forment le revêtement de tubes de   refroidissement   de la chambre de rayonnement. Le collecteur 9 est alimenté d'eau de chaidière par les tubes descendants 17. 



   Dans la forme de réalisation montrée sur la fig. 1, le foyer sup- plémentaire est constitué par la chambre de combustion 19, et le brûleur à tourbillonnement 20 l'alimente de poussier de charbon en 21 et d'air de combustion en 22. la flamme de ce foyer supplémentaire est dirigée radia- lement dans la chambre de combustion 1, vers l'ouverture 5 d'évacuation de la scorie, et le fond du foyer supplémentaire se raccorde en substan- ce d'une venue à celui de la chambre de combustion 1. 



   Dans les formes de réalisation montrées sur les figs. 2 et 3, le foyer supplémentaire est placé sur le côté de la chambre de combustion 1. 



  La chambre de combustion 19 de ce foyer est délimitée d'une part, par la face postérieure des tubes 8 et d'autre part, par des tubes de chaudière 8, qui, en bas, sont également raccordés au collecteur 9, tandis qu'en haut leurs prolongements peuvent être utilisés pour revêtir le carneau annulaire 18 ou la chambre de rayonnement 16. La chambre de combustion 19 est alimentée de poussier de charbon par le brûleur 21 et d'air secondai- re par la conduite 22, tandis que ses flammes sortent par l'ouverture 23 de façon à quitter radialement la chambre. la foud de la chambre de com- bustion 19 se raccorde également en substance d'une venue à celui de la   chambre de combustion 1, de manière que les résidus du combustible puissent s'écouler de la chambre 19 pour ainsi dire parallèlement à la flam-   me, vers l'ouverture 5. 



   Dans les formes de réalisation montrées sur les figs. 4 à 6, les foyers supplémentaires sont eux-mêmes exécutés, tout comme le foyer prin- cipal, sous forme de foyers cyclones situés autour du même axe de tour- billonnement ou au-dessus de la même ouverture d'évacuation de la scorie que le foyer principal. La capacité de chauffe du foyer principal peut alors être différente de celle des foyers supplémentaires, ou être iden- 

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 tique de sorte que chaque foyer cyclone peut à lui seul assurer 50% de la productivité exigée de la chaudière.

   A cet effet, dans la chaudière montrée sur la fig. 4, le carneau annulaire 18 ou le goulot de sortie des gaz de combustion 4, est prolongé plus que d'habitude, de sorte que dans une cer- taine mesure la partie supérieure du carneau ou chambre annulaire 18 cons- titue la chambre de combustion du foyer 2, 3,tandis que la chambre annu- laire 18',ou   cuve   de la chambre de combustion, forme la chambre de com- bustion du foyer 2', 3', et cela aussi lorsque les gaz de combustion du foyer supérieur passent par la chambre de combustion du foyer inférieur,   c'est-à-dire   quand deux foyers cyclone s6nt en série dans le'trajet des 
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 gaz" de 'Óombustion. 



   Dans la forme de réalisation représentée sur la fig. 5, les cham- bres de combustion des deux foyers cyclone sont séparées, les foyers étant en quelque sorte superposés et les gaz de combustion du foyer inférieur sortant par le goulot 4 en même temps que ceux du foyer supérieur, tandis que les résidus de combustion du foyer supérieur s'écoulent par le goulot 4' du foyer inférieur. A cet effet, la section transversale du goulot 4 est.plus grande que celle du goulot 4'.

   Dans cette forme de réalisation, les tubes de refroidissement 11' du goulot 4 peuvent être réunis par pai- res en faisceaux de tubes, au moyen de tubes fourchus, et être dirigés vers le haut dans la paroi extérieure de la chambre annulaire 18, tandis que les tubes de refroidissement 8 de la chambre annulaire 18' peuvent aussi être réunis en faisceau par paires au moyen de tubes fourchus, et leurs prolongements peuvent   aussi, servir   de tubes de refroidissement pour la paroi de la chambre 18, de sorte que la paroi extérieure de la cham- bre 18 et celle de la chambre 18' ont ainsi un même nombre de tubes de refroidissement. 



   Dans la forme d'exécution montrée sur la fig. 6, les foyers cy- clone sont montés concentriquement l'un à l'autre ou l'un dans l'autre, et chacun d'eux possède sa propre chambre de combustion, ou chambre an- nulaire 18 ou 18', cependant que les gaz de combustion des deux chambres quittent celles-ci par un goulot de sortie commun 4. Par contre, dans 1' exemple montré sur la figo 7, les foyers cyclone sont également montés concentriquement l'un dans l'autre et ont chacun une chambre de combustion propre 18 ou 18' et les gaz de combustion du foyer 2', 3' partent par le, goulot 4', mais les gaz de combustion du foyer 2, 3 passent par un conduit annulaire 4, prévu entre les chambres annulaires 18 et 18' directement dans la chambre de rayonnement 16.

   Le foyer cyclone intérieur est de pré- férence également pourvu de sa' propre cuve collectrice de scorie dont 1' ouverture d'évacuation   5',   d'un diamètre plus petit, est située centrale- ment au-dessus de l'ouverture 5, plus grande, afin que la scorie du foyer supérieur puisse tomber librement par l'ouverture 5. 



   Tant dans la forme de réalisation de la fig. 6 que dans celle de la fig. 7,on peut faire monter en ligne droite sur la paroi de la cham- bre de rayonnement 16, une partie des tubes de chaudière 8" de la paroi de la chambre de combustion 18 du foyer inférieur, afin qu'ils servent à suspendre   à la   charpente de la chaudière le poids de la chambre de com- bustion inférieure. 



   Les dimensions des foyers d'uneseule et même chaudière doivent être calculées au moment de la construction en tenant compte de leur ca- pacité de combustion, tandis que leurs chambres de combustion doivent être calculées suivant les propriétés du combustible à utiliser et/ou sui- vant les phases de charge prévues principalement pour la chaudière. Les foyers doivent aussi être conduits en conséquence, et on peut éventuel- lement brûler dans un foyer un combustible différent de celui brûlé dans l'autre foyer, quoique tous deux chauffent la même chaudière. 

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   Bien que dans ce qui précède l'invention ait été décrite en re- lation avec une chaudière à rayonnement à circulation naturelle pour la combustion de poussier de charbon, elle n'est pas pour autant limitée à cette utilisation. L'invention peut être appliquée avec le même succès aux chaudières à rayonnement à circulation forcée ou passage forcé. On peut éventuellement aussi chauffer dans tous les tubes, ou une partie de ceux- ci, un autre agent de travail par exemple de l'air comprimé ou l'équiva- lent, et comme combustible utiliser aussi des lessives cellulosiques ou d'autres combustibles susceptibles d'être introduits à l'état finement di- vise.

   Enfin, les combustibles peuvent aussi être brûlés à une pression supérieure à celle de   1 atmosphère   et l'invention peut avantageusement être utilisée dans les foyers où l'évacuation des matières séparables se fait sous forme solide ou liquide.



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   The present invention relates to a radiant boiler for thermal power installations with heating by burners, in particular with coal sod heating with liquid slag discharge, the fuel and air injection nozzles of which are directed tangentially. to one or more imaginary combustion circuits rotating around a vertical axis.

   some known embodiments of these boilers include a combustion chamber in the form of a cyclone dust separator with an outlet for the flames, to which is connected in the upward path of the combustion gases, a radiation chamber where the combustion gases are cooled to a temperature below the solidification temperature of the non-combustible solid particles accompanying the fuel, and this before they come into contact with tubular heat exchangers extended in width and narrowly divided in the gas path.

   These boilers have the advantage of effecting a forced separation of the dust from the combustion gases, so that when these gases, and particularly their solid constituents, ash, etc., leave the combustion chamber, they have an effect. less damaging on secondary heating surfaces and possibly also on hot gas turbines, or the equivalent, mounted after the combustion chamber. This advantage is particularly noticeable when the materials separable from the combustion gases are melted in the combustion chamber, since the liquid particles agglomerate into larger and therefore more easily separable particles, and the surfaces wetted in the combustion chamber easily retain particles that meet them.



   Known cyclone boilers or fireplaces have not given complete satisfaction because on the one hand they had to be calculated and built with a view to the maximum productivity required, while on the other hand, for lower loads, the loads. specific combustion chambers decreased correspondingly. The temperatures in the combustion chambers fell even more than proportionally to the decrease in the quantity of fuel, because the cooling surfaces of the boiler tubes remained the same in the combustion chambers and their effect. Cooling was more important than desired when the amount of fuel was reduced.

   For this reason, at partial loads, there are difficulties in igniting the fuel and disturbances in the evacuation of the combustion residues in the liquid state, especially since the cyclone fireplaces operated in such a way that the fuel always had to travel the same route in the combustion chambers.



   It has already been proposed to avoid these drawbacks by providing a hearth with several combustion chambers with individual supply and evacuation.
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 individual tion of let-eorfie, '¯aleF farr qrrlc5rqu-o- ut.3: isvpâ.r example two of these combustion chambers de ID: $ fhéé, -aimèns: i: oDS' :: Í1: r'Úr q 'Ëtl'on., Decreases the charge of three: ,,, loiifmet ":!. OIls;' service one. Element has combustion and we can then maintain the conditions in the other. combustion advantages of running at full load of the fireplace.

   However, this use of several cyclones next to each other is very expensive and cumbersome especially when, after having stopped a cyclone chamber, it is still necessary to ensure the uniform distribution of the combustion gases on the secondary surfaces of the boiler, such as steam superheaters, water and combustion air preheaters.



   The present invention constitutes a notable improvement in this field, owing to the fact that while maintaining a central gas outlet,

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 combustion in the radiation chamber, there is provided in the combustion chamber of the cyclone hearth, and separated from the usual burners of the cyclone hearth both spatially and from the point of view of fuel supply, one or more additional burners having their own ignition or combustion chamber and discharging their combustion gases and their combustion residues into the cyclone hearth, near, on the one hand, the combustion gas outlet and, on the other hand, the school evacuation from the cyclone fireplace.

   The additional burner may be small enough to receive only the quantity of fuel sufficient to reheat or conserve the heat of the cyclone hearth or of the boiler, or else its dimensions and its adjustment possibilities will be such that it can. ensure 25 to 30% of the maximum load of the hearth, which in these conditions makes it possible to put or keep out of service the other burners of the cyclone hearth.



   In a simple embodiment of the invention there is provided just above the bottom of the cyclone chamber a swirl burner which is oriented radially to this chamber and the outlet of which directs the flame between the outlet of the gases of the cyclone. combustion and slag evacuation from the cyclone chamber. However, the additional burner and its ignition or combustion chamber can also be arranged parallel to the median axis of the cyclone and communicate with the combustion chamber from below as regards the combustion gases.



   The additional burner (s) may also belong to an additional cyclone hearth which, according to the invention, is mounted coaxially with the other cyclone hearth.



     Different embodiments of the invention will be described in detail below, with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is a partial vertical section of the lower part of a radiant boiler; fig. 2 is a schematic section like that of FIG, 1, but of another embodiment; fig. 3 is a horizontal section taken by line a-b of FIG. 2;

   figs. 4 to 6 are schematic sections like that of FIG. 1, but showing other embodiments of boilers, the solid lines representing only the different chambers of the fireplaces, delimited by boiler tubes
The radiation boiler has a melting or combustion chamber 1, supplied with fuel, for example coal dust, and partially with combustion air, by the burners 2 directed tangentially to an imaginary rotating combustion circuit. around the center line of the combustion chamber. Additional combustion air is blown through the nozzles 3 around the fuel jets. In the area of the fuel inlet, the combustion chamber has a circular cross section and tightens downwards substantially in the shape of a cone.

   A combustion gas outlet neck 4 concentric with the central axis of the combustion chamber partially projects into the latter. This shape of the combustion chamber, the tangential inlet of the fuel and the central outlet of the combustion gases, produce in the annular chamber 18 a swirling flame which. first descends slightly above the opening 5, where it changes direction, goes up and leaves through the neck 4 under the effect of its ascending force, or of the draft of a chimney or d '' a suction installation.



  Non-combustible constituents of the fuel, such as ash, etc.

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 are projected by centrifugal force out of the swirling flame, against the wall and the bottom of the combustion chamber. If the temperature in the combustion chamber is kept sufficiently high, these residues melt and flow through the discharge opening 5 of the chamber into the water tank of a slag discharge device 7. wet.



   The combustion or melting chamber is lined on all sides with boiler tubes 8 which open into one or more manifolds 9 and extend into the radiation chamber 16. The boiler tubes ensure a long service life for the chamber. fusion, because they absorb much of the heat from the flames radiated to its walls. On their face directed towards the flames, the tubes are, in a known manner, provided with dowels and coated with a heat-insulating layer 10.



   The outlet neck of the flames 4 is formed by tubes 11 supplied with water by transverse tubes 12 and their tubes 13 for connection to the lower manifold 9 of the boiler. Transverse tubes
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 12 are united in a vertically rising bundle of evacuation 5. The vertical parts of these tubes are provided with plugs and coated with a heat-insulating layer 14. The transverse tubes are connected to the tubes 11 of the outlet neck of the gas from combustion 4, by forked tubes 15. The horizontal branch of the connection tubes 13 plunges into the water tank 6 of the slag evacuation device 7.

   Above, the tubes 11 of the combustion gas outlet neck extend onto the walls of the radiation chamber 16 where, together with the cooling tubes 8 of the melting or combustion chamber, they form the lining of the combustion chamber. radiation chamber cooling tubes. The collector 9 is supplied with boiler water by the down tubes 17.



   In the embodiment shown in fig. 1, the additional hearth is constituted by the combustion chamber 19, and the swirl burner 20 supplies it with charcoal dust at 21 and combustion air at 22. the flame of this additional hearth is directed radially. The bottom of the additional hearth is substantially connected to the bottom of the combustion chamber 1 in the combustion chamber 1, towards the slag discharge opening 5.



   In the embodiments shown in figs. 2 and 3, the additional fireplace is placed on the side of the combustion chamber 1.



  The combustion chamber 19 of this fireplace is delimited on the one hand, by the rear face of the tubes 8 and on the other hand, by boiler tubes 8, which, at the bottom, are also connected to the manifold 9, while at the top their extensions can be used to cover the annular flue 18 or the radiation chamber 16. The combustion chamber 19 is supplied with coal dust through the burner 21 and secondary air through the pipe 22, while its flames exit through opening 23 so as to radially leave the chamber. the furnace of the combustion chamber 19 also connects substantially at one inlet to that of the combustion chamber 1, so that the fuel residues can flow out of the chamber 19, so to speak, parallel to the flame. - me, around opening 5.



   In the embodiments shown in figs. 4 to 6, the additional fires are themselves executed, like the main fires, in the form of cyclone foci located around the same swirl axis or above the same slag discharge opening as the main focus. The heating capacity of the main stove can then be different from that of the additional hotplates, or be identical.

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 tick so that each cyclone stove alone can provide 50% of the required productivity of the boiler.

   For this purpose, in the boiler shown in fig. 4, the annular flue 18 or the combustion gas outlet neck 4 is extended more than usual, so that to some extent the upper part of the flue or annular chamber 18 constitutes the combustion chamber of the hearth 2, 3, while the annular chamber 18 ', or bowl of the combustion chamber, forms the combustion chamber of the hearth 2', 3 ', and this too when the combustion gases from the upper hearth pass through the combustion chamber of the lower hearth, that is to say when two cyclone hearths are in series in the path of the
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 gas "of 'combustion.



   In the embodiment shown in FIG. 5, the combustion chambers of the two cyclone hearths are separate, the hearths being in a way superimposed and the combustion gases from the lower hearth exiting through the neck 4 at the same time as those from the upper hearth, while the combustion residues of the upper hearth flow through the neck 4 'of the lower hearth. For this purpose, the cross section of the neck 4 est.larger than that of the neck 4 '.

   In this embodiment, the cooling tubes 11 'of the neck 4 can be joined in pairs in bundles of tubes, by means of forked tubes, and be directed upwards into the outer wall of the annular chamber 18, while that the cooling tubes 8 of the annular chamber 18 'can also be bundled together in pairs by means of forked tubes, and their extensions can also serve as cooling tubes for the wall of the chamber 18, so that the wall outer chamber 18 and that of chamber 18 'thus have the same number of cooling tubes.



   In the embodiment shown in FIG. 6, the cyclone fires are mounted concentrically with each other or within each other, and each of them has its own combustion chamber, or annular chamber 18 or 18 ', while the combustion gases from the two chambers leave them through a common outlet neck 4. On the other hand, in the example shown in FIG. 7, the cyclone hearths are also mounted concentrically one inside the other and each have a clean combustion chamber 18 or 18 'and the combustion gases from the fireplace 2', 3 'leave through the neck 4', but the combustion gases from the fireplace 2, 3 pass through an annular duct 4, provided between the annular chambers 18 and 18 'directly into the radiation chamber 16.

   The interior cyclone hearth is preferably also provided with its own slag collection tank, the discharge opening 5 'of which, of a smaller diameter, is located centrally above the opening 5, larger, so that the slag from the upper hearth can fall freely through opening 5.



   Both in the embodiment of fig. 6 than in that of FIG. 7, a part of the boiler tubes 8 "from the wall of the combustion chamber 18 of the lower hearth can be made to rise in a straight line on the wall of the radiation chamber 16, so that they serve to suspend the heater. the boiler frame the weight of the lower combustion chamber.



   The dimensions of the hearths of a single and same boiler must be calculated at the time of construction taking into account their combustion capacity, while their combustion chambers must be calculated according to the properties of the fuel to be used and / or followed. before the charging phases mainly intended for the boiler. The fireplaces must also be run accordingly, and it is possible, if necessary, to burn a different fuel in one than that burned in the other, although both heat the same boiler.

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   Although in the foregoing the invention has been described in relation to a radiation boiler with natural circulation for the combustion of coal dust, it is not however limited to this use. The invention can be applied with the same success to radiant boilers with forced circulation or forced passage. It is also possible, if necessary, to heat in all the tubes, or part of them, another working medium, for example compressed air or the equivalent, and as fuel also use cellulosic lye or other fuels. capable of being introduced in a finely divided state.

   Finally, the fuels can also be burned at a pressure greater than that of 1 atmosphere and the invention can advantageously be used in homes where the removal of separable materials is in solid or liquid form.


    

Claims (1)

REVENDICATIONS 1.- Chaudière tubulaire à rayonnement pour installations de force thermique à chauffage par brûleurs, particulièrement à chauffage au pous- sier de charbon avec évacuation de scorie liquide, dans laquelle les tuyè- res d'injection du combustible et de l'air sont dirigées tangentiellement à un ou plusieurs circuits de combustion imaginaires tournant autour d'un axe vertical, tandis que les gaz de combustion montent dans la chambre de rayonnement par un conduit concentrique à l'axe de la chambre de combus- tion et faisant saillie dans cette dernière, la chambre de combustion, la chambre de rayonnement et le conduit précité étant délimités par des tubes refroidis, caractérisée en ce que à la chambre de combustion sont prévus des brûleurs supplémentaires ayant leui- propre chambre d'allumage où de combustion, CLAIMS 1.- Radiant tubular boiler for thermal power plants heated by burners, particularly coal dust heating with liquid slag discharge, in which the fuel and air injection nozzles are directed tangentially to one or more imaginary combustion circuits rotating about a vertical axis, while the combustion gases ascend into the radiation chamber through a duct concentric with the axis of the combustion chamber and projecting into the latter , the combustion chamber, the radiation chamber and the aforementioned duct being delimited by cooled tubes, characterized in that the combustion chamber are provided with additional burners having their own ignition or combustion chamber, qui sont séparés des brûleurs du foyer cyclone tant spatiale- ment qu'au point de vue alimentation de combustible et qui déchargent leurs gaz de combustion et leurs résidus de combustible dans le foyer cyclone, à proximité de la sertie de gaz de combustion et de l'évacuation de scorie de ce foyer, 2. - Chaudière tubulaire à rayonnement suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la sortie de la chambre d'allumage ou de combustion du brûleur supplémentaire est orientée radialement à la chambre cyclone ainsi qu'à la sortie de gaz de combustion et à l'évacuation de scorie de celle-ci. which are separated from the burners of the cyclone hearth both spatially and from the point of view of fuel supply and which discharge their combustion gases and their fuel residues into the cyclone hearth, near the combustion gas set and the 'evacuation of slag from this fireplace, 2. - Tubular radiation boiler according to claim 1, characterized in that the outlet of the ignition or combustion chamber of the additional burner is oriented radially to the cyclone chamber as well as to the combustion gas outlet and to the 'evacuation of slag from it. 3. - Chaudière tubulaire à rayonnement suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la chambre d'allumage ou de combustion du brûleur supplémentaire est déposée parrallèlement à l'axe médian du cy- clone. 3. - Tubular radiation boiler according to claims 1 and 2, characterized in that the ignition or combustion chamber of the additional burner is deposited parallel to the median axis of the cy- clone. 4.- Chaudière tubulaire à rayonnement suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le brûleur supplémentaire appartient à un foyer cyclone supplémentaire. 4. A tubular radiation boiler according to claim 1, characterized in that the additional burner belongs to an additional cyclone hearth. 5.- Chaudière tubulaire à rayonnement suivant les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le foyer cyclone supplémentaire avec ses brûleurs et sa chambre de combustion annulaire, est monté au-dessus de l'autre foyer cyclone, et ses gaz de combustion sortant par la chambre annulaire de cet autre foyer cyclone. 5.- Tubular radiation boiler according to claims 1 to 4, characterized in that the additional cyclone hearth with its burners and its annular combustion chamber, is mounted above the other cyclone hearth, and its outgoing combustion gases by the annular chamber of this other cyclone hearth. 6. - Chaudière tubulaire à rayonnement suivant les revendications 1 et 4,, caractérisée en ce que le foyer cyclone supplémentaire avec ses brûleurs, la chambre de combustion annulaire et le conduit de sortie de gaz de combustion, sont disposés au-dessus de l'autre foyer cyclone et sur le même axe, le conduit de' sortie de gaz de combustion évacuant également <Desc/Clms Page number 6> les gaz de combustion de l'autre foyer cyclone, dans la chambre de rayon- nemento 7.- Chaudière tubulaire à rayonnement suivant les revendications 1 et 4, caractérisée en ce que la chambre de combustion annulaire du foyer cyclone supplémentaire est intercalée entre le conduit de sortie de gaz de combustion et la chambre de combustion annulaire de l'autre foyer cy- clone, 6. - Tubular radiation boiler according to claims 1 and 4 ,, characterized in that the additional cyclone hearth with its burners, the annular combustion chamber and the combustion gas outlet duct, are arranged above the another cyclone hearth and on the same axis, the combustion gas outlet duct also evacuating <Desc / Clms Page number 6> the combustion gases from the other cyclone hearth, in the radiating chamber. 7.- Tubular radiation boiler according to claims 1 and 4, characterized in that the annular combustion chamber of the additional cyclone hearth is interposed between the combustion gas outlet duct and the annular combustion chamber of the other hearth cy - clone, et ses gaz de combustion sortent par le conduit de sortie de gaz de combustion de l'autre foyer cyclone. and its combustion gases exit through the combustion gas outlet duct of the other cyclone furnace. 8.- Chaudière tubulaire à rayonnement suivant les revendications 1 et 4. caractérisée en ce que le foyer cyclone supplémentaire avec son conduit de sortie de gaz de combustion,,sa chambre de combustion annulai- re et de préférence sa propre cuvette collectrice de scorie, est situé au milieu du conduit de sortie de gaz de combustion ou de la chambre de com- bustion de l'autre foyer Cyclone. 8. A tubular radiation boiler according to claims 1 and 4, characterized in that the additional cyclone hearth with its combustion gas outlet duct ,, its annular combustion chamber and preferably its own slag collecting basin, is located in the middle of the combustion gas outlet duct or the combustion chamber of the other Cyclone fireplace.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1148688B (en) * 1959-06-05 1963-05-16 Duerrwerke Ag Double combustion chamber with circular cross-section and tangential introduction of fuel and air
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EP0553019A1 (en) * 1992-01-24 1993-07-28 Institut Francais Du Petrole Method for burning solid fuels with a high content of fusible ashes and heavy metals

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