Foyer mécanique. La présente invention a pour objet un foyer mécanique: à projection de combustible, clans lequel le combustible est projeté méca niquement sur une grille à chaîne sans fin. Des foyers mécaniques de ce genre, sont con nus.
L n tel appareil de combustion, lorsqu'il fonctionne dans des conditions idéales, est avantageux, en ce que, en alimentant en com bustible de façon sensiblement uniforme la zone de combustion de la grille, avec une vi tesse appropriée (le fonctionnement de celle- ci, la combustion du combustible ainsi distri bué se produit sur une couche de cendres aussitôt qu'une telle couche est formée:
l'allure requise du foyer est ainsi atteinte avec un dégagement modéré tic chaleur sur la sur face de la grille, dans la zone de combustion et dans les 1 parties correspondantes du foyer. La couche de cendres non seulement sépare la grille. du combustible allumé, mais protège celle-ci contre le rayonnement de chaleur du foyer. La grille qui est soumise au passage de l'air de combustion est, par suite, maintenue à une température basse.
Dans la pratique, toutefois, la nature du combustible à brûler varie dans de grandes proportions, en raison de sa composition, du calibrage et. du pour centage des particules de dimensions variées et, si le combustible a une faible teneur en cendres ou contient une grande proportion de fines qui sont brûlées à l'état de suspension, des parties de la. grille, particulièrement dans la partie initiale de son parcours dans le foyer, peuvent n'être pas recouvertes ou l'être insuffisamment par le combustible et/ou pal- les cendres et être détériorées en raison du rayonnement qui se produit à l'intérieur du foyer.
Le foyer selon l'invention permet de remédier à cet. inconvénient.
Il est caractérisé en ce que le foyer est pourvu de moyens propres à déposer sur le brin supérieur de la -grille à chaîne animée d'un mouvement d'arrière en avant, en des sous du combustible projeté. une couche de matériau perméable à l'air formant écran contre le rayonnement du foyer.
L'invention va être maintenant décrite en se référant au dessin annelé partiellement. schématique, qui représente, h titre d'exem ple, deux formes d'eiéeution de l'objet de l'in- vention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale de la partie inférieure d'uti foyer de chaudière à tubes d'eau représentant l'appareil de com bustion à chargement par projection avec chaîne sans fin.
La fig. ? est une vue, îi plus grande échelle, représentant la partie inférieure de la trémie arrière et ses parties voisines.
La fi-. 3 est une vue semblable à la fig. représentant une variante (le réalisation chi dispositif répartiteur.
En se rapportant aux fig. 1 et ?, le foyer 1. est allumé < le l'avant par un certain nombre d'ouvertures espacées sur sa largeur et situées clans la paroi avant ?. La coupe est faite par l'une de ces ouvertures 3. En avant de chaque ouverture est installé un appareil d'alimen tation 4 projetant mécaniquement les parti cules de combustible sur le foyer.
L'appareil d'alimentation 4 est de cons truction connue. Il comporte une trémie 5 re cevant le charbon convenablement calibré pour l'alimentation du foyer, sous laquelle est disposée une plaque horizontale de distribu tion du combustible 6 qui reçoit le charbon de la trémie. Un poussoir 7, pour le combus tible, est monté de façon coulissante sur la partie supérieure de la plaque de distribution 6 et est animé d'un mouvement alternatif, par un dispositif non représenté, dans les sens avant et arrière. Dans sa course vers l'arrière, il pousse le charbon à l'arrière 8 de la plaque de distribution soirs laquelle se trouve un dis positif rotatif de projection 9.
Ce dispositif rotatif a son axe disposé transversalement par rapport au foyer et il est muni de pa lettes diamétralement opposées, adaptées dans leur mouvement de rotation pour projeter dans le foyer, par l'ouverture 3, le charbon provenant du côté arrière de la plaque de dis tribution. Cette plaque peut être réglée dans une position maintenue entre des positions limites dans les sens avant et arrière, afin de contrôler le point où le combustible amené par le poussoir tombe à partir du bord de la pla que, grâce à quoi la trajectoire du charbon projeté dans l'intérieur du foyer peut être variable ou être corrigée de façon adéquate.
La. sole du foyer est. constituée par une chaîne sans fin 10 constituée par le même nombre de sections de grille qu'il y a d'ouver tures 3 disposées côte à côte au ,travers du foyer. Chaque section de grille est constituée par deux chaînes sans fin portant des bar reaux de grille transversaux 17 (fig. 2) avec des rangées de petits ajutages 12, en forme do tuyères, destinés au passage de l'air de combustion du dessous de la grille vers sa partie supérieure.
Chaque chaîne sans fin (le la. grille passe sur lui pignon de commande 13, en avant et en dessous du mur avant 14, formant l'extré mité la plus basse des parois avant 2 du foyer et sur un. pignon fou 15, disposé en arrière et. en dessous du mur arrière 16, formant l'extré mité la plus basse de la paroi arrière 17 du foyer à refroidissement d'eau.
La grille est commandée par les pignons 13, de sorte que la course supérieure de la grille se fasse de l'arrière vers l'avant du foyer. En dessous de l'extrémité avant de la grille 10, iuie trémie à cendres 18 est prévue pour recevoir les cendres tombant de la grille. Des rampes 19 et 20, à l'avant. et à l'arrière respectivement, aident à soutenir la grille dans son parcours inférieur.
La paroi arrière 17 du foyer est refroidie par -une rangée de tubes générateurs de va peur 21 qui épousent la forme du mur 16 et qui reçoivent l'eau à partir du collecteur transversal 22 disposé à. l'arrière et alimenté par des tubes de descente 23. Entre les par ties plus arrière du mur et du collecteur, les tubes 21 s'étendent horizontalement et chacun.
des espaces compris entre eux au-dessus de la grille est fermé, sur une zone, par une plaque avant 24 et, dans une zone placée à l'arrière, par une plaque arrière 25, les plaques avant et arrière sont boulonnées à des fers<B>U</B> 26 et 27 s'étendant transversalement, espacés l'un par rapport à l'autre, et auxquels est. fixée l'extrémité inférieure d'une trémie 28 s'éten dant transversalement. Sur le côté inférieur de chacune des plaques avant 24 est boulonné un bloc de répartition 29 présentant une saillie de répartition 30 dirigée vers le bas, située dans la partie avant du bloc.
Les blocs de répartition 29 peuvent être indi viduels par rapport au bloc avant 24 ou bien ils peuvent s'étendre latéralement sur un certain nombre de blocs avant ou bien ils peuvent être remplacés par un bloc de répartition uni que s'étendant. sur toute la largeur du foyer.
Un matériau approprié perméable à l'air est fourni sous forme divisée à la trémie 28 et tombe à travers l'espace situé entre les fers <B>U</B> 26 et 27 et par les ouvertures constituées par les plaques voisines 24 et \35 et le tube voisin 21, puis il est déversé sur la grille. La grille, au cours de son mouvement, emporte ce matériau vers l'avant dans le foyer, l'épais- leur de la couche 32 de ce matériau étant ré duite par la distance entre la saillie de répar tition 30 du bloc (le répartition et la surface de la grille sous-jacente.
Une trémie fermée 31 est prévue en des sous de la chaîne clans laquelle de l'air de combustion pour alimenter la grille dans le foyer est admis, avec réglage par registre. Le passage de cet air de combustion est limité à l'avant et à l'arrière de la grille par un élé ment 33 dit plaque d'obturation en forme d'auge, rempli de sable, normalement prévu dans une zone située en dessous du mur avant 14, et par un autre élément similaire 34 dis posé au-dessous du mur arrière 16. Un. dispo sitif d'étanchéité (non représenté) s'oppose en outre au passage de l'air en dehors de la grille dans le sens latéral, entre les deux plaques d'obturation 33 et. 34.
Lors du fonctionnement du foyer, le char bon, amené par le poussoir 7 à mouvement alternatif au-dessus du bord arrière 8 de la plaque de distribution, est projeté dans le foyer par les palettes du dispositif rotatif 9 par l'ouverture 3. Beaucoup de ce charbon tombe sur le lit à combustible à partir dit voisinage de l'extrémité avant jusqu'à. l'extré mité arrière de la grille se trouvant clans le foyer et il v est brûlé.
Certaines de ces par ticules (le charbon brûlent cil suspension au dessus de ce lit, tandis que celles qui subsis tent et se trouvent entraînées par le courant de fumées peuvent être récupérées au moins partiellement à l'état d'impuretés on de pous sières dans (les zones de rassemblement pla cées au-dessous des zones de changement de direction des fumées au moyen de séparateur centrifuges ou antres types de collecteurs de poussière à travers lesquels les gaz (le com bustion peuvent passer.
La nature dit matériau distribué sur la grille à partir de la trémie 28 et l'épaisseur de la couche 32 de ce matériau amené dans le foyer sur ]il grille sont telles qu'elles assu rent une protection de la<U>g</U>rille contre le rayonnnenient dit foyer, en dépit (les condi tions qui pourraient se produire si le com bustible fourni par la trémie 5 avait une faible teneur en cendres ou contenait une grande proportion de fines, entraînées par les gaz de la combustion.
La couche de matériau 32 sépare aussi la grille du combustible en ignition et tend à distribuer phis également clans le lit de combustible l'air passant par les tuyères 12 des barreaux des grilles.
Le matériau de la trémie 28 peut contenir des poussières récupérées des gaz de combus tion ou consister en ces poussières, auquel cas les parties combustibles de ces poussières peu vent brûler sur la. grille. Les poussières sont transportées de facon appropriée à la trémie 28, au moyen d'un courant d'air servant de véhicule; les poussières se séparent de ce cou rant d'air dans un séparateur centrifuge d'où elles peuvent tomber dans la trémie 28.
Le matériau fourni à la. trémie 28 peut consister aussi en une matière réfractaire in combustible adéquate à l'état divisé. Il peut consister en matériau à l'état divisé produit par la combustion du combustible solide.
Au lieu des poussières ou de matières ré fractaires incombustibles appropriées à l'état divisé, il petit être avantageux dans certains cas ou clans certaines circonstances, comme par exemple lors de la mise en route de la chau dière, de charger la trémie 28 avec un maté riau carbonacé combustible autre que les pous sières. La trémie 28 peut, si on le désire, être remplacée par plusieurs trémies réparties sui vant la largeur du foyer, une ou plusieurs trémies étant affectées à chaque section de grille.
Les blocs de répartition 29 peuvent être remplacés par des blocs permettant de réali ser des écarts différents entre les saillies de répartition 30 et la surface de la grille, lors qu'on désire réduire ou augmenter l'épaisseur de la couche de matériaux amenés par la grille dans le foyer.
En se reportant à la fig. 3, on voit une variante de construction d'un appareil de ré partition qui permet une modification dans l'épaisseur du matériau, sans qu'il soit néces saire de remplacer un organe par un autre. Les mêmes parties reqoivent les mêmes Numé ros de référence que dans la fig. 2. Suivant ce mode de réalisation, le dispositif de réparti tion comporte une raclette longitudinale 40 faisant saillie et fixée sur un axe rotatif 41_ s'étendant transversalement et parallèlement à la surface de la grille et tournant dans des pattes 42 pratiquées sur des plaques 43, bou lonnées au. bloc avant 24, serré avec les tubes 21.
La rotation de l'axe 41 fait varier la dis tance entre le bord saillant de la raclette 40 et la surface de la grille et, par suite, elle fait varier l'épaisseur de la couche de matériau 32.
La présence de la couche de matériau 32 destinée à former écran de protection pour la grille contre le rayonnement du foyer rend possible le fonctionnement avec l'appareil d'alimentation 4 fournissant le combustible, d'une manière telle que celui-ci ne peut attein dre une partie arrière de la course supérieure de la grille à l'intérieur du foyer. On peut alors soit alimenter cette partie arrière de la grille en combustible à partir de la trémie 28, soit supprimer l'alimentation en air de com bustion de la grille en cet endroit au moyen par exemple d'une plaque d'obturation ré glable.
Mechanical hearth. The object of the present invention is a mechanical hearth: with fuel projection, in which the fuel is mechanically projected onto an endless chain grid. Mechanical fireplaces of this kind are known.
Such a combustion apparatus, when operating under ideal conditions, is advantageous in that, by supplying fuel in a substantially uniform manner to the combustion zone of the grate, with an appropriate speed (the operation of that - Here, the combustion of the fuel thus distributed occurs on a layer of ash as soon as such a layer is formed:
the required firebox speed is thus reached with a moderate release of heat on the face of the grate, in the combustion zone and in the 1 corresponding parts of the firebox. The layer of ash not only separates the grate. ignited fuel, but protects it against heat radiation from the fireplace. The grate which is subjected to the passage of the combustion air is, therefore, kept at a low temperature.
In practice, however, the nature of the fuel to be burned varies widely, due to its composition, size and. of the percent of particles of various sizes and, if the fuel has a low ash content or contains a high proportion of fines which are burnt in a suspended state, parts of the. grate, particularly in the initial part of its path in the hearth, may not be covered or insufficiently covered by the fuel and / or ash and be deteriorated due to the radiation which occurs inside the hearth.
The fireplace according to the invention makes it possible to remedy this. disadvantage.
It is characterized in that the hearth is provided with means suitable for depositing on the upper strand of the chain -grid animated with a movement from rear to front, under the projected fuel. a layer of material permeable to air forming a screen against the radiation from the hearth.
The invention will now be described with reference to the partially corrugated drawing. schematic, which represents, as an example, two forms of eeueution of the object of the invention.
Fig. 1 is a longitudinal section through the lower part of a water tube boiler furnace showing the spray loading combustion apparatus with endless chain.
Fig. ? is a view, on a larger scale, showing the lower part of the rear hopper and its adjoining parts.
The fi-. 3 is a view similar to FIG. representing a variant (the realization chi splitter device.
Referring to Figs. 1 and?, The hearth 1. is lit on the front by a number of openings spaced across its width and located in the front wall? The cut is made through one of these openings 3. In front of each opening is installed a feeder 4 mechanically projecting the fuel particles onto the hearth.
The feed apparatus 4 is of known construction. It comprises a hopper 5 receiving the charcoal suitably sized for feeding the furnace, under which is disposed a horizontal fuel distribution plate 6 which receives the charcoal from the hopper. A pusher 7, for the fuel, is slidably mounted on the upper part of the distribution plate 6 and is driven by a reciprocating movement, by a device not shown, in the front and rear directions. In its rearward stroke, it pushes the carbon to the rear 8 of the evening distribution plate which has a rotary projection device 9.
This rotary device has its axis arranged transversely with respect to the hearth and it is provided with diametrically opposed blades, adapted in their rotational movement to project into the hearth, through the opening 3, the coal coming from the rear side of the plate. say tribution. This plate can be set in a position maintained between limit positions in the forward and reverse directions, in order to control the point where the fuel supplied by the pusher falls from the edge of the plate, whereby the trajectory of the projected coal in the interior of the fireplace may be variable or be corrected appropriately.
The hearth sole is. constituted by an endless chain 10 formed by the same number of grid sections as there are openings 3 arranged side by side through the hearth. Each grate section is made up of two endless chains carrying transverse grate bars 17 (fig. 2) with rows of small nozzles 12, in the form of nozzles, intended for the passage of combustion air from below the chamber. grid towards its upper part.
Each endless chain (the. Grid passes over it control pinion 13, in front of and below the front wall 14, forming the lowest end of the front walls 2 of the fireplace and on a. Idler pinion 15, arranged behind and below the rear wall 16, forming the lowermost end of the rear wall 17 of the water-cooled fireplace.
The grille is controlled by the gears 13, so that the upper stroke of the grille is from the rear to the front of the fireplace. Below the front end of the grate 10, an ash hopper 18 is provided to receive the ash falling from the grate. Ramps 19 and 20, at the front. and at the rear respectively, help to support the grid in its lower course.
The rear wall 17 of the fireplace is cooled by a row of steam generator tubes 21 which conform to the shape of the wall 16 and which receive water from the transverse collector 22 arranged at. rear and fed by downpipes 23. Between the more rear parts of the wall and the collector, the tubes 21 extend horizontally and each.
spaces between them above the grid is closed, over one area, by a front plate 24 and, in an area placed at the rear, by a back plate 25, the front and rear plates are bolted to irons <B> U </B> 26 and 27 extending transversely, spaced apart from each other, and to which is. fixed the lower end of a hopper 28 extending transversely. Bolted to the underside of each of the front plates 24 is a distribution block 29 having a downwardly directed distribution projection 30 located in the front of the block.
The distribution blocks 29 can be individual relative to the front block 24 or they can extend laterally over a number of front blocks or they can be replaced by a single extending distribution block. across the entire width of the fireplace.
A suitable breathable material is supplied in divided form to the hopper 28 and falls through the space between the irons <B> U </B> 26 and 27 and through the openings formed by the neighboring plates 24 and \ 35 and the neighboring tube 21, then it is discharged onto the grid. The grid, during its movement, carries this material forward into the hearth, the thickness of the layer 32 of this material being reduced by the distance between the distribution projection 30 of the block (the distribution and the surface of the underlying grid.
A closed hopper 31 is provided at the bottom of the chain clans which combustion air to feed the grate in the hearth is admitted, with adjustment by register. The passage of this combustion air is limited at the front and at the rear of the grate by an element 33 called a trough-shaped shutter plate, filled with sand, normally provided in a zone located below the grate. front wall 14, and by another similar element 34 placed below the rear wall 16. A sealing device (not shown) further opposes the passage of air out of the grille into the chamber. lateral direction, between the two closure plates 33 and. 34.
During the operation of the hearth, the good tank, brought by the reciprocating pusher 7 above the rear edge 8 of the distribution plate, is thrown into the hearth by the vanes of the rotary device 9 through the opening 3. Many of this coal falls on the fuel bed from said vicinity of the front end to. the rear end of the grate being in the hearth and it is burnt.
Some of these particles (the charcoal burns in the suspension above this bed, while those which remain and are entrained by the stream of fumes can be recovered at least partially in the state of impurities or dust in the (the gathering areas placed below the flue gas direction change areas by means of centrifugal separators or other types of dust collectors through which the combustion gases can pass.
The nature of said material distributed on the grid from the hopper 28 and the thickness of the layer 32 of this material brought into the hearth on the grid are such as to ensure protection of the <U> g </ U> ril against the radiance said hearth, despite the conditions which could occur if the fuel supplied by hopper 5 had a low ash content or contained a high proportion of fines, entrained by the combustion gases.
The layer of material 32 also separates the grate from the igniting fuel and tends to distribute evenly in the fuel bed the air passing through the nozzles 12 of the bars of the grates.
The material of the hopper 28 may contain dust recovered from the combustion gases or consist of these dusts, in which case the combustible parts of these dusts may burn on the. wire rack. The dust is suitably transported to the hopper 28, by means of an air stream serving as a vehicle; the dust separates from this air stream in a centrifugal separator from where it can fall into the hopper 28.
The material supplied to the. Hopper 28 may also consist of a suitable non-combustible refractory material in the divided state. It may consist of material in a divided state produced by the combustion of solid fuel.
Instead of dust or suitable incombustible refractory material in the divided state, it may be advantageous in certain cases or in certain circumstances, such as for example when starting up the boiler, to load the hopper 28 with a combustible carbonaceous material other than dust. The hopper 28 may, if desired, be replaced by several hoppers distributed along the width of the hearth, one or more hoppers being assigned to each grid section.
The distribution blocks 29 can be replaced by blocks making it possible to achieve different distances between the distribution projections 30 and the surface of the grid, when it is desired to reduce or increase the thickness of the layer of materials supplied by the grill in the fireplace.
Referring to fig. 3 shows a construction variant of a re-partitioning device which allows a modification in the thickness of the material, without it being necessary to replace one organ by another. The same parts are given the same reference numbers as in fig. 2. According to this embodiment, the distribution device comprises a longitudinal squeegee 40 projecting and fixed on a rotary axis 41_ extending transversely and parallel to the surface of the grid and rotating in tabs 42 formed on plates 43 , continued to. front block 24, clamped with tubes 21.
The rotation of the axis 41 varies the distance between the protruding edge of the squeegee 40 and the surface of the grid and, consequently, it varies the thickness of the layer of material 32.
The presence of the layer of material 32 intended to form a protective screen for the grid against the radiation of the hearth makes it possible to operate with the supply device 4 supplying the fuel, in such a way that the latter cannot reach dre a rear part of the upper run of the grate inside the fireplace. It is then possible either to supply this rear part of the grid with fuel from the hopper 28, or to suppress the supply of combustion air to the grid at this location by means, for example, of an adjustable closure plate.