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Cette invention concerne des procédés pour brûler à l'état divi- sé dans un foyer cyclone des combustibles à teneur relativement faible en matières volatiles, ainsi que des appareils de combustion pour l'exécu- tion de ces procédés.
Le foyer cyclone est particulièrement propre à la combustion de certains combustibles, les combustibles à haute teneur en cendre, par exemple, car il permet d'évacuer la cendre comme scorie en fusion. La com- bustion dans un foyer cyclone de la cendre volante recueillie des gaz de combustion qui se développent dans un foyer brûlant du charbon pulvérisé est un expédient particulièrement désirable car elle permet non seulement de consumer la teneur en combustible de cette cendre mais encore d'éva- cuer la grande quantité de scorie qui en résulte sous une forme sous la- quelle il est plus facile de s'en débarrasser que de la cendre volante ini- tiale.
Toutefois, le combustible divisé à teneur relativement faible en matières volatiles peut être difficile à allumer dans un foyer cyclone; d'autre part, la cendre volante ne contient que peu ou pas de matières vo- latiles en raison de la haute température à laquelle elle a été soumise, et sa puissance calorifique est faible et sujette à varier ce qui a pour effet de provoquer aussi des difficultés d'allumage dans le foyer cyclone.
Le but de la présente invention, est de procurer des procédés et des appareils de combustion facilitant la combustion dans un foyer cy- clone de combustibles à l'état divisé, à faible teneur en matières vola- tiles.
Le procédé suivant la présente invention pour brûler dans un foyer cyclone un combustible à l'état divisé, à faible teneur en matières vola- tiles, est caractérisé en ce qu'on mélange au combustible à brûler avant son introduction dans la chambre du foyer cyclone, un combustible à l'état divisé à plus forte teneur en matières volatiles et on brûle ce mélange de combustibles dans la chambre du foyer cyclone.
Dans une forme de construction, l'appareil de combustion servant à réaliser ce procédé comprend un foyer cyclone avec entrées pour le com- bustible et l'air d'entraînement du combustible aménagées pour débiter à des distances différentes de la sortie, mesurées le long de l'axe de la chambre de combustion, un dispositif pour amener l'air secondaire à la cham- bre du foyer, et un dispositif pour amener le combustible et l'air à ces entrées, et est caractérisé en ce qu'il comporte un magasin de combusti- ble à l'état divisé à teneur relativement faible en matières volatiles, un magasin de combustible à l'état divisé à plus haute teneur en matières volatiles, un dispositif pour l'admission de chacun de ces combustibles à l'un ou l'autre d'une série de dispositifs mélangeurs,
et un dispositif pour conduire des dispositifs mélangeurs aux dites entrées les combusti- bles mélangés.
L'invention sera décrite ci-après à titre d'exemple, avec réfé- rence aux dessins annexés, dans lesquels
Fig. 1 représente schématiquement en coupe verticale la partie inférieure d'un foyer de générateur de vapeur chauffé aux angles et dans lequel débite un foyer cyclone, et montre schématiquement les parcours de l'air, de la cendre volante et du charbon vers le foyer cyclone, la coupe verticale étant faite suivant l'axe du foyer cyclone, et
Fig. 2 est une vue schématique représentant le foyer cyclone en coupe transversale par la ligne II-II de la fig. 1.
Ces dessins représentent le foyer 1 d'un générateur de vapeur de section horizontale carrée ou rectangulaire chauffé au charbon pulvé-
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risé par des brûleurs 2,à chacun ou à proximité de chacun de ses angles.
Chacune des parois du foyer est refroidie par un système approprié de tu- bes d'eau 3 s'étendant entre des collecteurs inférieurs 4 et des collec- teurs supérieurs (non représentés). Au fond du foyer et à une certaine dis- tance des parois se trouve une table d'allumage 5 destinée par le rayonne- ment de chaleur de ses surfaces supérieures, à hâter l'inflammation dans la chambre de combustion 1 du charbon pulvérisé débité par les brûleurs 2.
Une paroi 6 de la chambre de combustion du foyer 1 est pourvue d'une ouverture 7 par laquelle les gaz provenant d'un foyer cyclone 8 sont débités dans la chambre 1. Le foyer cyclone comprend une chambre 9 de sec- tion transversale pratiquement circulaire dans laquelle le combustible et l'air sont introduits de telle manière qu'ils y tourbillonnent autour de l'axe longitudinal de la chambre et dans laquelle la combustion se fait à haute température tandis que la scorie provenant du combustible est re- cueillie à l'état liquide sur la surface interne de la chambre.
Le foyer cyclone est construit en grande partie au moyen de tu- bes d'eau (non représentés) centrés à la forme voulue pour délimiter la chambre de combustion 9, tout en ménageant des ouvertures pour les tuyères d'introduction de combustible et d'air, et garnis de matière réfractaire sur leurs faces tournées vers l'intérieur de la chambre 9.
L'axe de la chambre 9 du foyer cyclone est horizontal et les gaz de combustion qui en proviennent passent par un goulot tronconique 10 coaxial à l'axe de la chambre de combustion du foyer cyclone et s'étendant de la paroi 6 autour de'l'ouverture 7 et à l'extérieur de la chambre de combustion 1 ; le goulot 10 diverge dans le sens du courant de gaz venant du foyer cyclone. Au-dessous de l'ouverture 7 de la paroi 6 se trouve une autre ouverture 11 permettant l'évacuation de la scorie du foyer cyclone.
Les gaz qui quittent le foyer cyclone par l'ouverture 7 et la scorie qui le quitte par l'ouverture 11 passent dans une chambre de com- bustion secondaire 12 enfermée entre la paroi 6 et une cloison 13; cette dernière est formée de quelques uns des tubes 3 de la paroi 6 coudés de manière à s'écarter du plan de la paroi 6 dans la région des ouvertures 7 et 11 et recouverts de matière réfractaire. Les gaz, de même que la sco- rie, quittent la chambre de combustion secondaire par une sortie 14 ména- gée à sa partie inférieure par un décalage des tubes de la cloison 13, de telle sorte qu'un écran à scorie est formé à la sortie. La sortie 14 est placée de telle façon que la scorie en tombe sans venir en contact avec la table d'allumage 5.
Cette scorie de même que celle qui tombe de la table d'allumage sont recueillies dans une rigole d'eau (non représen- tée) qui entoure la table d'allumage. Les gaz qui quittent la chambre de combustion secondaire 12 passent par la sortie 14 dans une direction des- cendante vers l'intérieur du foyer 1 et vers la table d'allumage.
Les ouvertures des tuyères pour l'introduction du combustible et de l'air dans la chambre du foyer cyclone comprennent à la partie la plus élevée de la chambre, une rangée longitudinale d'ouvertures 21 à 25 destinées à débiter tangentiellement à l'intérieur de la chambre et une rangée longitudinale d'ouvertures 26 à 29 ; celles-ci sont destinées à débiter à l'intérieur de la chambre du foyer dans le même sens autour de l'axe de cette dernière que les ouvertures 21 à 25, mais avec une compo- sante des mouvement radialement à l'intérieur de la chambre 9 et elles sont situées au-dessous de la rangée d'ouvertures 21 à 25 pour débiter dans les gaz tourbillonnant à l'intérieur de la chambre 9 quand ces gaz remontent.
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Dans la rangée des ouvertures de tuyères 21 à 25, l'ouverture
21 est la plus éloignée et l'ouverture 25 la plus rapprochée de l'ouver- ture 7, les distances étant mesurées suivant l'axe de la chambre. Les ou- vertures 21,22 et 24 sont destinées à débiter l'air secondaire. L'ouver- ture 23 est divisée en trois ouvertures dont l'ouverture extérieure 23A est destinée à débiter de l'air secondaire. L'emplacement de l'ouverture
25 est tel qu'elle débite dans la chambre annulaire 30 à l'extérieur du goulot 10; cette ouverture est fermée par de la matière réfractaire et sert d'ouverture de réserve.
Les ouvertures 26 à 29 sont cantonnées en-dessous des ouvertu- res 21 et 22 ; chiffre de référence 26 désigne l'ouverture qui, suivant l'axe de la chambre 9, est la plus éloignée du plan de l'ouverture 7 et le chiffre de référence 29, la plus rapprochée de ce plan. Chacune des ouvertures 26 à 29 est destinée à débiter le combustible entraîné par un courant d'air primaire ; en est de même pour les deux autres ouvertu- res 23B et 23C de la série 23, qui sont disposées cote à côte et à l'in- térieur par rapport. à l'ouverture 23A.
La même ou les mêmes souffleries de tirage forcé et le même ou les mêmes réchauffeurs d'air peuvent être employés pour fournir à la fois l'air de combustion pour le foyer cyclone et l'air de combustion pour le foyer 1. Toutefois, comme c'est indiqué, l'air de combustion pour le foyer cyclone et mis sous pression par une soufflerie de tirage forcé 31, et chauffé dans un réchauffeur d'air 32; l'air de combustion passe alors dans un conduit d'air 33 qui se divise en quatre branches 34 à 37 dont le dé- bit est réglé par des papillons ou régistres correspondants 41 à 44.
On brûle dans le foyer cyclone du charbon grossièrement pulvé- risé qui est emmagasiné dans une soute 45 et de la cendre volante prove- nant des gaz de combustion de foyers chauffés au charbon pulvérisé et em- magasinée dans une soute 46. De la soute 45, les particules de charbon sont envoyées par un dispositif d'alimentation approprié 47 et une goulot- te 48 dans le conduit 34 et par un dispositif d'alimentation approprié 49 et une goulotte 50 dans le conduit 35. De la soute 46, les escarbilles sont envoyées par un dispositif d'alimentation approprié 51, et une gou- lotte 52 dans le conduit 36 et par un dispositif d'alimentation approprié 53 et une goulotte 54 dans le conduit 37.
Les conduits 34 et 36 alimentent une conduite mélangeuse commu- ne 61 où les particules de charbon et la cendre volante se mélangent pen- dant qu'elles sont entraînées par les courants d'air réunis et qui les envoie dans trois tuyaux 62,63 et 64 reliés respectivement aux ouvertu- res de tuyères 29, 23B et 23C. Les conduits 35 et 37 débitent dans une conduite mélangeuse commune 65 où les particules de charbon et la cendre volante se mélangent pendant qu'elles sont entraînées par les courants d'air réunis et qui les envoie dans trois tuyaux 66,67 et 68 reliés res- peotivement aux.ouvertures*de tuyères 26, 27 et 28.
Du conduit d'amenée d'air 33 part un cinquième conduit 71, dans lequel la circulation de l'air est réglée par un registre ou papillon 72 et qui fournit l'air secondaire au foyer cyclone par les conduits 73, 74, 75 et 76 pourvus de papillons ou registres de réglage respectifs 77, 78, 79 et 80, et reliés aux ouvertures de tuyères 21, 22, 23A, er 24, respec- tivement. A l'extrémité opposée de celle où se trouve le goulot 10, le foyer cyclone se termine par un troc de cône 85 dont l'extrémité étroite forme l'emplacement d'un brûleur à gaz d'allumage 86 auquel le gaz com- bustible peut être envoyé par un tuyau 87 dans lequel est établie une van- ne de réglage et d'arrêt 88, at auquel l'air de combustion peut aussi être amené par un tuyau 89 venant du conduit 71 et pourvu d'un papillon de ré-
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glage et d'arrêt 90.
Bien que les particules de cendre volante aient une faible puis- sance calorifique, qui peut en outre varier, et malgré leur faible teneur en matières volatiles, elles peuvent lorsqu'elles sont mélangées à des quantités convenables de charbon à l'état divisé, 'brûler dans un foyer cy- clone en consumant leurs éléments combustibles et en abandonnant leur for- te teneur en cendre à l'état de fusion.
Pendant le fonctionnement du foyer cyclone, on peut présumer que les longueurs moyennes des parcours suivis par le courant gazeux depuis les ouvertures des tuyères à combustible jusqu'à l'ouverture 7 sont dif- férentes d'une tuyère à l'autre. On a constaté que pour obtenir le meil- leur rendement de la combustion et la plus grande économie de charbon, particulièrement lorsque la quantité totale de charbon fournie doit être réduite dans la plus grande mesure possible, le combustible admis aux ou- vertures de tuyères auxquelles correspondent les parcours les plus longs du courant gazeux doit présenter un plus faible pourcentage de cendre vo- lante que le combustible amené aux ouvertures de tuyères auxquelles cor- respondent les parcours les plus courts du courant gazeux.
Si l'air secondaire était admis à la même pression à toutes les tuyères 21, 22, 23A et 24, on pourrait supposer que les gaz tourbillon- nants ont dans leurs couches extérieures une composante axiale du mouve- ment dirigée vers l'espace annulaire 30 entourant le goulot 10. La deman- deresse préfère répartir la quantité totale nécessaire d'air secondaire entre les quatre ouvertures de tuyères mentionnées de telle manière que l'air secondaire est amené à la lumière 24 à une plus haute pression que celui amené aux tuyères 21, 22, 23A. Une résistance est ainsi opposée au mouvement des couches extérieures des gaz tourbillonnant vers l'espace annulaire 30.
De même, l'air secondaire est de préférence envoyé à la lu- mière de tuyère 23A à une pression plus élevée que celui envoyé aux lu- .mières de tuyères 21 et 23, et l'air est de préférence envoyé à la lumiè- re 22 à une pression plus élevée qu'à la lumière 21. Par exemple, les pa- pillons 73 à 76 peuvent être réglés de façon à débiter l'air aux lumières 21, 22, 23A et 24 à des pressions de 150, 250,350 et 500 mm. de colonne d'eau respectivement.
On peut s'attendre à ce que pour une telle répartition entre les ouvertures des tuyères à air secondaire 21, 22, 23A et 24 de la quantité totale nécessaire d'air secondaire les couches extérieures des gaz tour- billonnant dans la chambre 9 du foyer cyclone se meuvent dans une direc- tion s'écartant de l'espace annulaire 30 entourant le goulot 10, c'est- à-dire qu'elles se meuvent dans la direction de la partie tronconique 85 où s'effectuent un renversement du mouvement axial d'une grande partie des produits gazeux de la combustion et leur rapprochement de l'axe de la chambre du foyer cyclone, qui doivent précéder leur mouvement vers l'ou- verture de sortie 7.
La nature du combustible envoyé aux lumières de tuyères 26 à 29, 23B et 23C peut être adaptée aux conditions précitées régnant dans le foyer cyclone en fournissant aux trois ouvertures de tuyères 29, 23B et 23C axia- lement plus rapprochées de l'ouverture 7, du combustible qui renferme un plus faible pourcentage de cendre volante que le combustible admis dans les trois ouvertures de tuyères 26, 27 et 28 axialement plus éloignées de l'ouverture 7.
Comme une certaine partie de l'air secondaire venant de l'ouver- ture de tuyère 24 prend part aux mouvements des couches extérieures des gaz tourbillonnants dans une direction s'écartant de l'espace annulaire
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30 entourant le goulot 10, le refroidissement de la scorie par cet air secondaire avant qu'elle ne soit apte à quitter le foyer cyclone par l'o- rifice d'évacuation de scorie 11 peut ne pas être excessif.
Toutefois, si on le désire, l'ouverture de tuyère de réserve 25 qui sans cela n'est pas utilisée et est fermée par de la matière réfractaire lorsqu'elle ne doit pas être mise en service, peut être employée pour injecter du char- bon à l'état grossièrement pulvérisé en même temps que l'air primaire dans l'espace 30 en vue d'y produire un courant de flammes qui assure la flui- dité de la scorie; en même temps¯que ce combustible et l'air, il peut être désirable d'introduire de l'air secondaire et, dans ce cas, l'ouvertu- re 25 peut être divisée en une lumière pour le combustible et l'air pri- maire et une lumière pour l'air secondaire.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour brûler dans un foyer cyclone du combustible à l'état divisé à teneur relativement faible en matières volatiles, carac- térisé en ce qu'on mélange au combustible à brûler, avant son introduc- tion dans la chambre du foyer cyclone, un combustible à l'état divisé à teneur plus élevée en matières volatiles et on brûle ce mélange de com- bustible dans la chambre du foyer cyclone.
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This invention relates to methods for burning relatively low volatile fuels in a cyclone furnace in a divided state, as well as to combustion apparatuses for carrying out such methods.
The cyclone hearth is particularly suitable for the combustion of certain fuels, fuels with a high ash content, for example, because it allows to evacuate the ash as molten slag. The combustion in a cyclone hearth of the fly ash collected from the combustion gases which develop in a hearth burning pulverized coal is a particularly desirable expedient because it allows not only to consume the fuel content of this ash but also of evacuate the large amount of resulting slag in a form which is easier to dispose of than the initial fly ash.
However, split fuel with relatively low volatile content can be difficult to ignite in a cyclone fire; on the other hand, the fly ash contains little or no volatile matter due to the high temperature to which it has been subjected, and its calorific power is low and subject to vary which has the effect of causing also ignition difficulties in the cyclone hearth.
The object of the present invention is to provide combustion methods and apparatus which facilitate the combustion in a cyclone furnace of fuels in a divided state, low in volatiles.
The process according to the present invention for burning in a cyclone furnace a fuel in the divided state, with a low content of volatiles, is characterized in that it is mixed with the fuel to be burned before its introduction into the chamber of the cyclone furnace. , a fuel in the divided state with a higher volatile content and this fuel mixture is burned in the chamber of the cyclone hearth.
In one form of construction, the combustion apparatus for carrying out this process comprises a cyclone hearth with inlets for fuel and fuel entraining air arranged to deliver at different distances from the outlet, measured along from the axis of the combustion chamber, a device for supplying secondary air to the fireplace chamber, and a device for supplying fuel and air to these inlets, and is characterized in that it comprises a relatively low volatile content split-state fuel store, a higher volatile split-state fuel store, a device for admitting each of these fuels to the fuel store. one or other of a series of mixing devices,
and a device for leading from mixing devices to said inlets the mixed fuels.
The invention will be described below by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which
Fig. 1 schematically represents in vertical section the lower part of a furnace of a steam generator heated at the corners and in which a cyclone hearth delivers, and schematically shows the paths of the air, fly ash and coal towards the cyclone hearth, the vertical section being made along the axis of the cyclone focus, and
Fig. 2 is a schematic view showing the cyclone focus in cross section through line II-II of FIG. 1.
These drawings show the hearth 1 of a steam generator of square or rectangular horizontal section heated by pulverized coal.
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ized by burners 2, at each or near each of its angles.
Each of the walls of the fireplace is cooled by a suitable system of water tubes 3 extending between lower collectors 4 and upper collectors (not shown). At the bottom of the hearth and at a certain distance from the walls is an ignition table 5 intended, by the heat radiation from its upper surfaces, to accelerate the ignition in the combustion chamber 1 of the pulverized coal delivered by the fire. the burners 2.
A wall 6 of the combustion chamber of the hearth 1 is provided with an opening 7 through which the gases coming from a cyclone hearth 8 are delivered into the chamber 1. The cyclone hearth comprises a chamber 9 of practically circular cross-section. in which the fuel and air are introduced in such a way that they swirl around the longitudinal axis of the chamber and in which combustion takes place at high temperature while the slag from the fuel is collected at the chamber. liquid state on the internal surface of the chamber.
The cyclone hearth is constructed largely by means of water tubes (not shown) centered in the desired shape to delimit the combustion chamber 9, while leaving openings for the nozzles for introducing fuel and air, and lined with refractory material on their faces facing the interior of the chamber 9.
The axis of the chamber 9 of the cyclone hearth is horizontal and the combustion gases which come from it pass through a frustoconical neck 10 coaxial with the axis of the combustion chamber of the cyclone hearth and extending from the wall 6 around ' the opening 7 and outside the combustion chamber 1; the neck 10 diverges in the direction of the gas flow coming from the cyclone hearth. Below the opening 7 of the wall 6 is another opening 11 allowing the evacuation of the slag from the cyclone hearth.
The gases which leave the cyclone hearth through the opening 7 and the slag which leaves it through the opening 11 pass into a secondary combustion chamber 12 enclosed between the wall 6 and a partition 13; the latter is formed of some of the tubes 3 of the wall 6 bent so as to deviate from the plane of the wall 6 in the region of the openings 7 and 11 and covered with refractory material. The gases, as well as the slag, leave the secondary combustion chamber through an outlet 14 formed at its lower part by an offset of the tubes of the partition 13, so that a slag screen is formed. the exit. The outlet 14 is placed in such a way that the slag falls from it without coming into contact with the ignition table 5.
This slag, as well as that which falls from the ignition table, is collected in a water channel (not shown) which surrounds the ignition table. The gases leaving the secondary combustion chamber 12 pass through the outlet 14 in a downward direction towards the interior of the firebox 1 and towards the ignition table.
The openings of the nozzles for the introduction of fuel and air into the chamber of the cyclone hearth comprise at the highest part of the chamber, a longitudinal row of openings 21 to 25 intended to discharge tangentially inside the chamber. the chamber and a longitudinal row of openings 26 to 29; these are intended to discharge inside the hearth chamber in the same direction around the axis of the latter as the openings 21 to 25, but with a component of movements radially inside the chamber. chamber 9 and they are located below the row of openings 21 to 25 to discharge the gases swirling inside the chamber 9 as these gases rise.
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In the row of nozzle openings 21 to 25, the opening
21 is the farthest and the opening 25 the closest to the opening 7, the distances being measured along the axis of the chamber. The openings 21, 22 and 24 are intended to discharge the secondary air. The opening 23 is divided into three openings, the external opening 23A of which is intended to deliver secondary air. The location of the opening
25 is such that it debits into the annular chamber 30 outside the neck 10; this opening is closed by refractory material and serves as a reserve opening.
The openings 26 to 29 are confined below the openings 21 and 22; Reference numeral 26 denotes the opening which, along the axis of the chamber 9, is furthest from the plane of the opening 7 and the reference numeral 29, the closest to this plane. Each of the openings 26 to 29 is intended to deliver the fuel entrained by a current of primary air; The same is true for the other two openings 23B and 23C of the 23 series, which are arranged side by side and inside relative. at opening 23A.
The same forced draft blower (s) and the same air heater (s) may be used to provide both combustion air for the cyclone fireplace and combustion air for fireplace 1. However, as it is indicated, the combustion air for the cyclone hearth and pressurized by a forced draft blower 31, and heated in an air heater 32; the combustion air then passes into an air duct 33 which is divided into four branches 34 to 37, the flow rate of which is regulated by corresponding butterflies or registers 41 to 44.
Coarse pulverized coal is burned in the cyclone hearth which is stored in a bunker 45 and fly ash from the combustion gases of fireplaces heated with pulverized coal and stored in a bunker 46. From bunker 45 , the carbon particles are sent through a suitable feeder 47 and a chute 48 into the conduit 34 and by a suitable feeder 49 and a chute 50 into the conduit 35. From the bunker 46, the cinders are sent by a suitable feeder 51, and a chute 52 in the conduit 36 and by a suitable feeder 53 and a chute 54 in the conduit 37.
The conduits 34 and 36 feed a common mixing conduit 61 where the coal particles and the fly ash mix as they are entrained by the combined air currents and which sends them through three pipes 62,63 and 64 respectively connected to the nozzle openings 29, 23B and 23C. Ducts 35 and 37 discharge into a common mixing pipe 65 where the coal particles and fly ash mix as they are carried by the combined air currents and which sends them through three pipes 66,67 and 68 connected res - perhaps at the openings * of nozzles 26, 27 and 28.
From the air supply duct 33 leaves a fifth duct 71, in which the air circulation is regulated by a register or butterfly 72 and which supplies the secondary air to the cyclone hearth via the ducts 73, 74, 75 and 76 provided with respective control valves or registers 77, 78, 79 and 80, and connected to the nozzle openings 21, 22, 23A, and 24, respectively. At the end opposite to that where the neck 10 is located, the cyclone hearth ends with a cone bar 85, the narrow end of which forms the site of a pilot gas burner 86 at which the fuel gas can be sent by a pipe 87 in which is established a regulating and shut-off valve 88, at which the combustion air can also be supplied by a pipe 89 coming from the duct 71 and provided with a throttle valve. -
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slip and stop 90.
Although the fly ash particles have a low calorific value, which can further vary, and despite their low volatile content, they can when mixed with suitable amounts of coal in the divided state, ' burn in a cy- clone hearth, consuming their fuel elements and leaving their high ash content in the molten state.
During the operation of the cyclone furnace, it can be assumed that the average lengths of the paths followed by the gas stream from the openings of the fuel nozzles to the opening 7 are different from one nozzle to another. It has been found that in order to obtain the best efficiency of combustion and the greatest economy of coal, particularly when the total quantity of coal supplied must be reduced to the greatest possible extent, the fuel admitted to the openings of nozzles to which corresponding to the longest paths of the gas stream must have a lower percentage of fly ash than the fuel supplied to the nozzle openings to which the shortest paths of the gas stream correspond.
If secondary air were admitted at the same pressure to all nozzles 21, 22, 23A and 24, one might suppose that the swirling gases have in their outer layers an axial component of the movement directed towards the annular space. 30 surrounding the neck 10. Applicant prefers to distribute the necessary total quantity of secondary air between the four nozzle openings mentioned in such a way that the secondary air is supplied to the port 24 at a higher pressure than that supplied to the ports. nozzles 21, 22, 23A. Resistance is thus opposed to the movement of the outer layers of the swirling gases towards the annular space 30.
Likewise, the secondary air is preferably supplied to the nozzle light 23A at a higher pressure than that supplied to the nozzle lights 21 and 23, and the air is preferably supplied to the nozzle light. re 22 at a higher pressure than at lumen 21. For example, butterflies 73 to 76 can be set to deliver air to ports 21, 22, 23A and 24 at pressures of 150, 250,350. and 500 mm. of water column respectively.
It can be expected that for such a distribution between the openings of the secondary air nozzles 21, 22, 23A and 24 of the necessary total quantity of secondary air the outer layers of the gases swirling in the chamber 9 of the hearth cyclone move in a direction away from the annular space 30 surrounding the neck 10, i.e. they move in the direction of the frustoconical part 85 where a reversal of the movement takes place axial of a large part of the gaseous combustion products and their approach to the axis of the cyclone hearth chamber, which must precede their movement towards the outlet opening 7.
The nature of the fuel sent to the nozzle ports 26 to 29, 23B and 23C can be adapted to the aforementioned conditions prevailing in the cyclone furnace by supplying the three nozzle openings 29, 23B and 23C axially closer to the opening 7, fuel which contains a lower percentage of fly ash than the fuel admitted into the three nozzle openings 26, 27 and 28 which are axially further away from the opening 7.
Since some of the secondary air coming from the nozzle opening 24 takes part in the movements of the outer layers of the swirling gases in a direction away from the annular space
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30 surrounding the neck 10, the cooling of the slag by this secondary air before it is able to leave the cyclone hearth through the slag discharge port 11 may not be excessive.
However, if desired, the reserve nozzle opening 25, which otherwise is not used and is closed with refractory material when not to be put into service, can be employed to inject coal. good in a coarsely pulverized state together with the primary air in the space 30 to produce a flame stream therein which ensures the fluidity of the slag; at the same time as this fuel and air it may be desirable to introduce secondary air, and in this case the opening 25 may be divided into a lumen for the fuel and the primary air. - mayor and a light for the secondary air.
CLAIMS.
1.- Process for burning in a cyclone hearth fuel in a divided state with a relatively low content of volatile matter, characterized in that it is mixed with the fuel to be burned, before its introduction into the chamber of the cyclone hearth , a higher volatile fuel in a split state and this fuel mixture is burned in the cyclone hearth chamber.