BE892972A

BE892972A - Appareillage pour l'extraction de produits granules chauds en lit fluidise, tels que les cendres provenant d'un foyer de combustion a lit fluidise.

Info

Publication number: BE892972A
Application number: BE6/47646A
Authority: BE
Original assignee: Iniex
Priority date: 1982-04-26
Filing date: 1982-04-26
Publication date: 1982-08-16

Description


  Les milieux fluidisés permettent d'obtenir les conditions requises pour une bonne combustion de granulés

  
du charbon ou de tout autre combustible solide.

  
La fluidisation appliquée à la combustion à pression atmosphérique a pris naissance dans les années 1950,

  
et a été industrialisée dans des chaudières, dont le diffuseur du foyer était une grille mécanique assurant la distribution de l'air de combustion et l'évacuation des cendres agglutinées.

  
Dès les années 1970 la technique de combustion en lit fluidisé s'est développée pour brûler divers combustibles même très humides dans des foyers (combusteurs), dont le fond comprend une sole percée de tuyères d'injection surmontée d'un lit de sable d'assez forte granulométrie. Le procédé s'adresse à des combustibles peu ou moyennement cendreux, du fait que les cendres pulvérulentes sont évacuées par entrainement et récupérées dans des installations de dépoussiérage.

  
Dès que la teneur en cendre des charbons devient importante, la technique du lit de sable, en tant que diffuseur d'air et comme milieu porteur, ne peut plus être utilisée et il devient indispensable de procéder au soutirage des cendres à partir de la grille du foyer.

  
Les appareillages existants pour la réalisation

  
de l'évacuation des cendres diffèrent entre eux par les dispositifs mécaniques mis en oeuvre pour assurer le soutirage de produits granulés chauds d'une manière fiable sans détérioration des pièces mécaniques.

  
L'objet de la présente invention est de créer un appareillage par voie pneumatique destiné à extraire de fortes quantités de cendres provenant de la combustion de combustibles granulés très pauvres, tels que les schistes

  
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fluidisé équipé à sa base d'un dispositif de soutirage ne comportant aucun organe mécanique interne, ni pièce mobile soumise aux conditions du milieu des cendres incandescent.

  
L'appareillage suivant l'invention, pour la réalisation par voie pneumatique de l'extraction de produits gra-nulés chauds à partir d'un lit fluidisé d'alimentation, est caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de soutirage constitué par un tube vertical, dont l'extrémité supérieure est située au niveau du diffuseur dudit lit fluidisé et dont l'extrémité inférieure débouche dans une cuve munie d'un déversoir et d'un diffuseur, au travers duquel circule un courant gazeux ascendant continu ou intermittent, afin de préfluidiser ou de fluidiser le contenu de ladite cuve et de permettre l'évacuation par le déversoir du produit granulé ainsi fluidisé.

  
Une installation comportant un appareillage conforme à l'invention est décrite ci-après sur la base du dessin annexé, à titre d'exemple uniquement, montrant une coupe schématique axiale à travers l'installation.

  
Dans l'installation représentée au dessin l'alimentation des schistes houillers s'effectue en 1 par gravité à l'aide de systèmes classiques, tels que la vis d'Archimède ou par projection pneumatique. Le produit granulé tombe dans

  
un foyer 2, dans lequel il est fluidisé et brûlé par un courant ascensionnel d'air et de fumées.

  
L'air de combustion alimente le foyer par des conduits 3 et par un diffuseur métallique 4 percé en son centre par un tube 5, largement dimensionné et surmonté d'un chapeau 6. Le produit granulé soumis aux mouvements de convection intenses est maintenu à une température inférieure au point de frittage des matières stériles par l'utilisation éventuelle d'une surface de chauffe immergée dans le lit fluidisé.

  
Le tube 5 se termine par une extrémité 7,coupée en biseau, et pénètre dans une cuve 8 munie d'un bec déverseur

  
9, cuve dont le fond est constitué par un diffuseur métallique 10, répartitif de l'air de pulsation alimenté à partir d'un caisson 11.

  
Le tube 5, la cuve 8 munie de son déverseur 9, la grille 10 et le caisson d'alimentation 11 constituent le dispositif de soutirage. 

  
Dans le foyer 2 le produit granulé s'écoule par l'espace annulaire ménagé entre le chapeau 6 et la grille 4, tombe d'abord en phase dense dans le conduit de soutirage 5 et ensuite dans la cuve 8, où il est rendu mobile en lit préfluidisé ou fluidisé par un courant ascensionnel d'air provenant du caisson 11, afin de permettre son écoulement et son évacuation par débordement au déversoir 9 vers le réservoir de récupération 12.

  
Dans la figure sont représentés quelques détails constructifs de l'appareillage, qui précisent notamment que la longueur du tube 5 contenant les cendres en lit mouvant dense doit être suffisante pour créer la pression statique nécessaire à assurer l'écoulement des produits granulés tout en évitant la circulation et le mélange des courants gazeux entre le foyer 2 et la cuve de soutirage 8. De plus, l'air alimenté en 3 nécessaire au foyer 2 est réchauffé par les cendres chaudes granulées extraites dans le réservoir 1.

  
On a déjà signalé que l'utilisation de l'appareillage conforme à l'invention permet de soutirer les cendres par fluidisation pulsatoire sans pièces mécaniques en mouvement. Quatre autres avantages peuvent être portés à l'actif de cet appareillage, à savoir :
- le dispositif présente une très grande souplesse en raison de l'utilisation de la fluidisation pulsatoire,

   qui réalise un cycle de périodes de fluidisation au cours desquelles le produit granulé peut couler et des périodes sans soufflage d'air au cours desquelles le lit devient fixe sans possibilité de circulation des cendres le réglage de la séquence des fréquences de pulsation de l'air de soufflage permet de moduler l'extraction des cendres en fonction du débit d'alimentation du foyer.
- la hauteur H comprise entre l'extrémité inférieure du tube de soutirage 5 et le niveau de débordement du déversoir 9 de la cuve 8 est variable et peut être réglé positivement ou négativement, ce qui permet aussi un réglage du débit de soutirage des grains ;

   en particulier, le positionnement du tube de soutirage 5 en dessous du niveau du déversoir (H négatif) garantit davantage l'arrêt de l'écoulement sans risque de vidange du foyer, lorsque la fluidisation est interrompue, et le dispositif de soutirage fonctionne alors comme une soupape d'arrêt.
- l'extraction à la base même du foyer assure l'évacuation des cendres, spécialement celles de grosse granulométrie, qui ont tendance à se déposer dans le fond du foyer.
- le dispositif fonctionnant à pression atmosphérique tel que décrit dans la présente description peut trouver application dans un appareillage opérant sous pression. 

REVENDICATIONS

  
1. Appareillage pour la réalisation par voie pneumatique de l'extraction de produits granulés chauds à partir d'un lit fluidisé d'alimentation, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de soutirage constitué par un tube vertical, dont l'extrémité supérieure est située au niveau du diffuseur dudit lit fluidisé et dont l'extrémité inférieure débouche dans une cuve munie d'un déversoir et d'un diffuseur, au travers duquel circule un courant gazeux ascendant continu ou intermittent, afin de préfluidiser ou de fluidiser le contenu de ladite cuve et de permettre l'évacuation par le déversoir du produit granulé ainsi fluidisé.

Claims

2. Appareillage suivant la revendication 1, caractérisé par une fluidisation pulsatoire dans la cuve réalisant un écoulement souple des produits granulés soutirés et un débit de soutirage réglable.

3. Appareillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'écart entre le tube plongeur de soutirage et le niveau de débordement du déversoir est réglable.

4. Appareillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture inférieure du tube plongeur de soutirage se trouve en dessous du niveau de débordement du déversoir, de manière à réaliser un fonctionnement en lit fixe garantissant l'arrêt de l'écoulement des produits granulés sans risque de vidange du lit d'alimentation du dispositif d'extraction.

5. Appareillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'écoulement des produits granulés se fait en phase dense dans le tube de soutirage et en milieu pré fluidisé ou fluidisé dans la cuve, la longueur dudit tube étant appropriée de telle manière que l'écoulement est bien dirigé vers le déversoir tout en évitant la circulation et le mélange des courants gazeux entre le lit fluidisé d'alimentation et la cuve de soutirage.

6. Appareillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure du tube de soutirage est située à la base du diffuseur du lit fluidisé alimentant le dispositif de soutirage, de telle manière que, est assurée l'extraction des produits granulés de grosses granulométries, tels que les cendres d'un foyer de combustion de combustible à forte teneur en stériles, qui ont tendance à se déposer

sur le diffuseur.

7. Appareillage suivant une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'air et, éventuellement, le gaz utilisés pour la fluidisation du lit d'alimentation du dispositif de soutirage sont préchauffés dans un échangeur par récupération de la chaleur sensible du produit granulé chaud ayant été extrait.

8. Appareillage pour la réalisation par voie pneumatique de l'extraction de produits granulés chauds à partir d'un lit fluidisé d'alimentation, tel que décrit ci-dessus

et représenté aux dessins annexés.