EP0077714A1 - Procédé d'incinération de matières divisées et installation pour l'application du procédé - Google Patents

Procédé d'incinération de matières divisées et installation pour l'application du procédé Download PDF

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EP0077714A1
EP0077714A1 EP82401859A EP82401859A EP0077714A1 EP 0077714 A1 EP0077714 A1 EP 0077714A1 EP 82401859 A EP82401859 A EP 82401859A EP 82401859 A EP82401859 A EP 82401859A EP 0077714 A1 EP0077714 A1 EP 0077714A1
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EP
European Patent Office
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combustion
chamber
temperature
grid
fuel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP82401859A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Philippe Jacques
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Individual
Original Assignee
Individual
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/002—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor characterised by their grates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/10—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of field or garden waste or biomasses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H9/00—Revolving-grates; Rocking or shaking grates
    • F23H9/04—Grates rocked as a whole
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2203/00—Furnace arrangements
    • F23G2203/107—Furnace arrangements with vibrating grate

Definitions

  • the subject of the present invention is a process for the incineration of divided material, for example agricultural by-products and an installation of the process.
  • Divided matter incineration plants consisting mainly of a combustion chamber provided with an inclined vibrating grate to facilitate the evacuation of combustion residues, by means of feeding the divided material into the chamber and on the vibrating grid, and by blowing means under the grid of a stream of oxidizing air directed from bottom to top.
  • the vibrating grid consists of fixed or movable elements for the passage of the combustion air blown along the entire surface of the grid.
  • combustion constantly changes from an oxidizing state to a reducing state and vice versa, by a reduction in efficiency and by a deterioration of the components of the chamber.
  • This deformation or deterioration can be such as to prevent the correct evacuation of combustion waste to the ashtray, which slows down the flow of combustion air passing through the grate and therefore accentuates the irregularity of combustion.
  • the user will be forced to change the deteriorated parts of the grate and to do this, wait for the complete cooling of the combustion chamber, which causes considerable loss of time.
  • this grid is made of refractory material and at a relatively high cost.
  • Installations of this kind are frequently used for the incineration of agricultural by-products, for example corn cobs, straws or other materials from the same family.
  • these agricultural by-products contain a high percentage of silica of the order of 1 to 4%, the melting temperature of which is between 1,000 and 1,300 ° C.
  • Too high a combustion temperature causes the siliceous materials to melt, which, when deposited on the grate, clogs it during cooling.
  • silica forms after cooling a particularly hard crust which is difficult to remove, which sometimes leads the user to change the grid.
  • the irregularity of combustion also results in the release of a high percentage of carbon monoxide and unburnt matter in the combustion gases, which deteriorates the refractory materials of the combustion chamber.
  • B ut the present invention is to solve the mentioned drawbacks by implementing a method for incineration of divided materials which allows to regulate the combustion temperature to avoid the deterioration of the gate and the melting of the silicas in the case incineration of agricultural by-products and which allows direct use of combustion gases, for example for drying agricultural products.
  • the method according to the invention is essentially characterized in that it consists in introducing in a discontinuous manner, into a combustion chamber and depositing on the inclined vibrating grid a predetermined quantity of divided material to be incinerated, inject into said chamber a stream of oxidizing air, the flow rate of which is predetermined and depends on the nature and the amount of material intro pick in the chamber, to be modulated as a function of the temperature prevailing in the chamber and / or of the desired temperature of use of the combustion gases, the introduction of the material and the injection of the combustion air so that the combustion is always oxidizing and that its temperature is lower than that necessary for the melting of certain constituents of the divided matter.
  • the method consists in equalizing the layer of divided material before its introduction into the combustion chamber to regulate the amount of material introduced into said chamber.
  • the method consists in blowing the combustion air, first of all in the lower part of the grid and of the bed of divided material, then in the entire bed of divided material following the progression from bottom at the top of the combustion zone, to ensure its homogeneity.
  • the method consists in equalizing the layer of divided material and in introducing it into the combustion chamber at a variable speed controlled by the combustion temperature or the temperature prevailing in the chamber and / or by the desired temperature of use of the combustion gases.
  • the present invention also relates to an installation for the application of the process defined above, comprising a combustion chamber provided with an inclined vibrating grate, at least one means for supplying the divided or combustible material, at least one blowing means under the grate and under the bed of material of a combustion air stream directed from bottom to top, an ashtray for recovering combustion waste and at least one flue gas evacuation pipe, by example towards a drying cell.
  • the installation according to the invention is essentially characterized in that it is provided with means for detecting the variation in combustion temperature or the temperature of the chamber and / or the desired temperature for using the combustion gases by compared to set temperatures, acting on the means of supply divided materials and on the blowing means.
  • the means approvi- s ioning divided material consists for example by a conveyor belt, is provided with an adjustment member of the divided material layer.
  • the blowing means constituted by a fan is associated with several air conduits opening into the combustion chamber under the grate, each provided with an internal opening or closing flap which can be operated from the outdoors manually or automatically.
  • the installation according to the invention for the incineration of divided materials comprises a combustion chamber 1 provided with an inclined grate 2 mounted on a vibrating support, at least one means 3 for supplying divided material or fuel into the combustion chamber and on the grate, at least one blowing means 4 of a stream of oxidizing air under the grate, at least one ashtray 5 for recovering the combustion waste and at least one discharge line 6 of the com- b ustion gas.
  • the combustion chamber is delimited by a vertical front wall 7 by a vertical rear wall 8, by two side walls 9 and 10, by a wall 11 in the lower part and by a horizontal wall 12 in the upper part.
  • the walls of chamber 1 receive a refractory coating.
  • the lower part of the chamber is lined with refractory concrete and the upper part with ceramic fibers, resistant to temperatures of the order of 1100 ° C.
  • the lower zone of the wall 7 is provided with an opening for the unloading of the ashes and for the inspection and maintenance of the chamber 1. This opening is closed by a metal door 13 which can be raised horizontally.
  • the wall 7 is provided with a look 14 for monitoring combustion. As known, this view can be closed by a hatch not shown, or by any means known to those skilled in the art.
  • the rear wall 8 in its central zone is provided with an opening 15 for introducing the fuel, opposite which the means 3 is arranged.
  • the lower wall 11 is provided with at least one duct 17 for blowing the combustion air into the chamber connected by means 4 with variable flow.
  • the duct 17 is arranged in a direction transverse to the grid 2 so that the flow of oxidizing air is directed from bottom to top and passes through the grid as well as the layer of material which it supports.
  • the installation is equipped with a regulation system shown diagrammatically in FIG. 2 which controls the fuel supply and the air flow.
  • This system also makes it possible to regulate the temperature of use of the combustion gases.
  • the temperature of chamber 1 must be between 500 and 1000 ° C. These two values correspond respectively to the temperature necessary to maintain oxidative combustion with a modulated air flow and to the melting temperature of siliceous materials.
  • the regulation system is constituted by a member 18 for taking the temperature in the chamber 1 by a member 18A for taking the temperature for using the combustion gases, by a comparator 19 which detects the temperature variation of the chamber 1 and / or the variation in the temperature of use of the combustion gases with respect to predetermined set temperatures and by devices for controlling the supply means 5 and the blowing means 4.
  • the set temperatures depend on the nature of the fuel used and the nature of the use of the combustion gases.
  • the members 18 and 18A are advantageously each constituted by a thermocouple and are respectively housed in the chamber 1 above the grate and in the enclosure in which the combustion gases are used.
  • thermocouples 18 and 18A deliver a potential difference to the comparator 19.
  • the comparator 19 as a function of the difference between the temperature of the chamber 1 and / or the temperature of the combustion gases and the set temperature acts either on the device 20 for controlling the means 3 or on the device 21 for controlling the medium 4.
  • These devices can be constituted by a power circuit of any known type.
  • the device 20 controls a motor member 22 for example an electric motor linked by a transmission 23 to the supply means 3 constituted by a horizontal conveyor belt.
  • Bodies of all known types ensure, in relation to the device 20, the rotation of the motor according to a determined number of revolutions to regulate the quantity of material entering the chamber 1.
  • the device 21 acts on the regulating member of the device 4, which has the effect of increasing or slowing the flow of combustion air.
  • the temperature of the combustion chamber and / or the temperature re use of cbmbustion gas tend to be superior to the control system set temperature acts on the means 3 and 4 to reduce the combustion air flow rate and the flow rate of com- b ustible which causes a decrease in temperatures.
  • the regula tion system increases the air flow and fuel to its new equilibrium value.
  • control system acts on means 3 and 4 to introduce into the chamber a predetermined quantity of fuel. b le and combustion air which has the effect of raising these temperatures.
  • the amount of fuel introduced into the cham ber 1 is a combustion-air flow and a single.
  • the quantity of fuel being predetermined by use it is easy for the user of the installation to adjust the initial air flow to the minimum, which meets the conditions previously listed, concerning the state of combustion and the temperature in room 1
  • the fuel is introduced continuously into the chamber 1 at a variable speed as a function of the temperature of the chamber and / or of use of the combustion gases.
  • the regulation system and its device 20 are designed so as to vary the speed of rotation of the drive member 22.
  • the installation is provided with a device making it possible to standardize the layer of fuel conveyed by means 3.
  • this device consists of a pallet 24 of length substantially equal to the width of the mat, carried by at least one arm 25 linked to the structure of the supply means 3.
  • This pallet is arranged in a direction transverse to the direction of advancement of the fuel and is maintained, spaced a few cent. carpet timers.
  • This arrangement also permits to equalize the layer or bed of com- ustible b on the vibrating grid 2 which has the effect of facilitating combustion.
  • the inclination of the grate is such that the fuel easily reaches its lower end.
  • this characteristic is reinforced by the fact that the grid periodically undergoes a vibratory movement.
  • grid 2 must have an inclination of 18 ° to a horizontal plane.
  • the latter or the door 13 may be provided with a stop grid (not shown).
  • This grid also has b ut to prevent overflow in case of maladjustment of the means of regulation and procurement.
  • the blowing is gradually extended to the entire grate and to the entire fuel bed, following the progression from bottom to top of the combustion zone.
  • the installation is provided with several conduits 17 each covering the entire width of the grid and a portion of its length.
  • Each conduit has an internal opening or closing flap 25 which can be operated manually or automatically from outside the chamber 11 by the user.
  • the combustion chamber is provided between the mouth of the conduits 17 and the grid 2 with a plate pierced with several regularly spaced orifices.
  • This set of rules allows a strict control of the com- ustion b, which results in the absence of unburnt and carbon oxides in the combustion gases.
  • the temperature regulation avoids any risk of melting siliceous or other materials on the grid 2.
  • such a grid is associated outside the combustion chamber with a vibrating drive system and is constituted by a support of refractory material on which are arranged refractory elongated elements 26, oriented in the direction of flow fuel.
  • the support consists of the assembly of tubular crosspieces 27, perpendicular to the elongated elements and of tubular beams 28.
  • the crosspieces 27 occupy the entire width of the combustion chamber 1 and are fixed to the side members 28 by any means and method known to those skilled in the art.
  • the elongated elements 26 preferably constituted by tubes of circular cross section.
  • These tubes open into two tubular elements 29 arranged at the lower and upper end of the grid and fixed to the side members 28.
  • the grid 2 as described is fixed by its longitudinal members 28 to at least two arms 30 passing on either side of the chamber 1 and the walls 9 and 10 to cooperate at their end with the vibratory drive system.
  • the orifices 31 are formed in the walls 9 and 10 and are of sufficiently large cross section to allow lateral movement of the arms 30 communicated by the vibratory drive system.
  • This system consists of several elastic seals 32 each mounted on an external pillar 33 and each receiving one end of an arm and by a vibrator 34.
  • the elastic seals each consist of vertical blades parallel to the arms mounted on a plate for fixing to the corresponding pillar.
  • the upper end of these blades is fixed in any known manner to the end of an arm 30.
  • One of these crosspieces 35 cooperate with the vibrator 34 to communicate the vibratory movement to the assembly.
  • the vibrator is constituted by an electric motor mounted articulated to a support along an axis perpendicular to the cross-member 35.
  • the output shaft of the motor 34 is arranged in a direction perpendicular to the cross-member 35 and comprises a crank pin 36 of variable eccentricity engaged in an orifice of the said cross-member.
  • the speed of rotation of the motor defines the frequency of the vibratory movement communicated to the grid and the offset value of the crank pin defines the amplitude of the movement.
  • the amplitude is of the order of a few thousand meters in the case of the use of maize raffles as fuel.
  • the motor 34 is associated with means allowing a variation of its speed of rotation and its crank pin 36 can be more or less close to the output shaft in order to adapt the vibratory movement to the type of fuel used.
  • the motor 34 is supplied with energy for periods of time of a few seconds, at regular intervals, of the order of one or two minutes.
  • the fuel before being incinerated, the fuel undergoes a pre-drying in the combustion chamber 1.
  • the fuel bed on the grate 3 is formed in such a way to present at least one discontinuity between its lower region and the upper region.
  • the installation comprises a pre-drying tunnel before the introduction orifice through which the combustion gases pass.
  • the installation comprises between the orifice for introducing the fuel into the chamber 1 and the supply means 3 a pre-drying chamber 37.
  • This chamber has an orifice 38 for introducing hot gases connected by a pipe 39 to the discharge pipe 6 from the room.
  • the installation as described can be used for the production of a hot gas for drying agricultural products, for example, seeds and the like stored in a cell.
  • the conduit 6 for evacuating the combustion gases is associated with a mixer 43 to lower the temperature of said gases and with a dust collector 44.
  • the mixer 43 is provided with at least one inlet for the hot gases and at least one inlet 45 for a stream of fresh dilution air.
  • the flow of fresh air entering the mixer 43 is adjusted by a movable flap 46.
  • the user can adjust the temperature of the hot drying air.
  • the mixer 43 is connected to the dust collector 44 of any known type.
  • this dust collector is of the cyclone type.
  • the outlet of the mixer 44 is connected to the orifice 38 of the pre-drying chamber 37.
  • the installation for dedusting uses simple and inexpensive means.
  • combustion control and the temperature regulation of the enclosure allows the direct use of combustion gases which avoids the use of heat exchangers and other systems.
  • installation as described allows the use of inexpensive fuels, agricultural by-products and solves the problems associated with the incineration of such products.

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Abstract

Le procédé selon l'invention consiste à introduire dans une chambre de combustion (1) et à déposer sur une grille (2) vibrante inclinée une quantité prédéterminée de matières divisées ou combustible, à injecter dans la dite chambre un courant d'air comburant dont le débit est prédéterminé et dépend de la nature et de la quantité de combustible introduite dans la dite chambre, à moduler en fonction de la température régnant dans la chambre (1) et/ou de la température d'utilisation des gaz de combustion l'introduction de la matière et l'injection de l'air comburant en sorte que la combustion soit toujours oxydante et que sa température soit inférieure à celle necessaire pour la fonte de certains constituant de combustible. L'installation pour l'application du procédé se caractérise essentiellement en ce qu'elle est dotée d'un système de régulation de la température de la chambre (18, 18A, 19, 20, 21) et/ou de la température d'utilisation des gaz de combustion détectant la variation de ces températures par rapport à des températures de consigne et agissant sur le moyen d'approvisionnement (3), sur le moyen de soufflage (4) pour que la combustion soit toujours oxydante et pour que la température soit inférieure à celle necessaire pour la fonte de certains constituants du combustible. Application : Incinération des sous-produits agricoles par exemple des raffles de maïs.

Description

  • La présente invention a pour objet un procédé d'incinération de matière divisée, par exemple des sous produits agricoles et une installation du procédé.
  • On connaît des installations d'incinération de matières divisées, constituées principalement par une chambre de combustion dotée d'une grille vibrante inclinée pour faciliter l'évacuation des résidus de la combustion, par des moyens d'amenée de la matière divisée dans la chambre et sur la grille vibrante, et par des moyens de soufflage sous la grille d'un courant d'air comburant dirigé de bas en haut. Généralement, la grille vibrante est constituée par des éléments fixes ou mobiles pour les passages de l'air comburant soufflé suivant toute la surface de la grille.
  • Le principal inconvénient de ce type d'installation est qu'elle ne peut assurer la régularité de la combustion.
  • En effet, au cours du fonctionnement, la combustion passe, sans cesse d'un état oxydant,à un état réducteur et inversement, par une diminution de rendement et par une détérioration des composants de la chambre.
  • Une température de combustion trop élevée provoque dans bien des cas la déformation permanente ou la détérioration de la grille.
  • Cette déformation ou détérioration, peut être telle qu'elle s'oppose à l'évacuation correcte des déchets de la combustion vers le cendrier, ce qui ralentit le débit d'air comburant passant au travers de la grille et donc accentue le caractère irrégulier de la combustion. Dans ce cas,l'utilisateur sera contraint de changer les parties détériorées de la grille et pour ce faire, d'attendre le refroidissement complet de la chambre de combustion, ce qui occasionne des pertes de temps considérables.
  • Il est à noter que cette grille est constituée en matériau réfractaire et à un coût relativement élevé.
  • Les installations de ce genre sont fréquemment affectées à l'incinération de sous produits agricoles, par exemple des rafles de maïs, des pailles ou autres matières de la même famille.
  • Comme on le sait ces sous-produits agricoles contiennent un pourcentage élevé de silice de l'ordre de 1 à 4 % dont la température de fusion se situe entre 1.000 et 1.300° C.
  • Une température de combustion trop élevée entraîne la fusion des matières siliceuses qui, en se déposant sur la grille la colmatent lors du refroidissement.
  • Ce colmatage se traduit par une diminution du débit d'air comburant au travers de la grille et de la matière divisée.
  • Il est à noter que la silice forme après refroidissement une croûte particulièrement dure et mal aisée à retirer, ce qui conduit parfois l'utilisateur à changer la grille.
  • L'irrégularité de la combustion se traduit également par un dégagement d'un pourcentage élevé d'oxyde de carbone et d'imbrulés dans les gaz de combustion, ce qui détériore les matériaux réfractaires de la chambre de combustion.
  • En outre, ces gaz ne peuvent être utilisés directement pour le séchage des produits agricoles par exemple des semences entreposées dans des cellules.
  • De ce fait, les installations de l'art antérieur prévues à cet effet sont équipées de moyens d'épuration des gaz de combustion ou d'échangeur de chaleur, ce qui accroît d'une manière importante leur coût.
  • Le but de la présente invention est de résoudre les inconvénients cités en mettant en oeuvre un procédé d'incinération de matières divisées qui permette de réguler la température de combustion afin d'éviter la détérioration de la grille et la fonte des silices dans le cas de l'incinération de sous-produits agricoles et qui permette une utilisation directe des gaz de combustion, en vue par exemple du séchage des produits agricoles.
  • A cet effet, le procédé selon l'invention se caractérise essentiellement en ce qu'il consiste à introduire d'une manière discontinue, dans une chambre de combustion et à déposer sur la grille vibrante inclinée une quantité prédéterminée de matière divisée à incinérer, à injecter dans la dite chambre un courant d'air comburant dont le débit est prédéterminé et dépend de la nature et de la quantité de matière introduite dans la chambre, à moduler en fonction de la température régnant dans la chambre et/ou de la température désirée d'utilisation des gaz de combustion, l'introduction de la matière et l'injection de l'air comburant en sorte que la combustion soit toujours oxydante et que sa température soit inférieure à celle necessaire pour la fonte de certains constituants de la matière divisée.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé consiste à égaliser la couche de matière divisée avant son introduction dans la chambre de combustion pour réguler la quantité de matière introduite dans la dite chambre.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé consiste à souffler l'air comburant, tout d'abord dans la partie inférieure de la grille et du lit de matière divisée puis à tout le lit de matière divisée en suivant la progression de bas en haut de la zone de combustion, pour assurer l'homogénéité de celle-ci.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé consiste à égaliser la couche de matière divisée et à introduire celle-ci dans la chambre de combustion suivant une vitesse variable commandée par la température de combustion ou la température régnant dans la chambre et/ou par la température désirée d'utilisation des gaz combustion.
  • La présente invention a également pour objet une installation pour l'application du procédé défini ci-dessus, comprenant une chambre de combustion dotée d'une grille vibrante inclinée, au moins un moyen d'approvisionnement de la matière divisée ou combustible, au moins un moyen de soufflage sous la grille et sous le lit de matière d'un courant d'air comburant dirigé de bas en haut, un cendrier pour récupérer les déchets de la combustion et au moins un conduit d'évacuation des gaz de la combustion, par exemple vers une cellule de séchage.
  • L'installation selon l'invention se caractérise essentiellement en ce qu'elle est dotée de moyens de détection de la variation de température de combustion ou de la température de la chambre et/ou de la température désirée d'utilisation des gaz de combustion par rapport à des températres de consigne, agissant sur les moyens d'approvisionnement des matières divisées et sur les moyens de soufflage.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyens d'approvi- sionnement en matière divisée constitué par exemple, par un tapis roulant, est pourvu d'un organe de régularisation de la couche de matière divisée.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen de soufflage constitué par un ventilateur est associé à plusieurs conduits d'air débouchant dans la chambre de combustion sous la grille dotés chacun d'un volet interne d'ouverture ou de fermeture manoeuvrable de l'extérieur manuellement ou automatiquement.
  • D'autre avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description, d'une forme préférentielle de réalisation en se référant aux dessins annexés en lesquels :
    • - La figure 1 est une vue schématique en coupe de l'installation selon l'invention,
    • - La figure 2 est une vue en coupe selon la ligne AA de la figure 1,
    • - La figure 3 est une vue en coupe schématique d'une chambre de préséchage,
    • - la figure 4 est une vue schématique du système de régulation.
  • Telle que représentée, l'installation selon l'invention pour l'incinération de matières divisées, par exemple des sous-produits agricoles, comprend une chambre de combustion 1 dotée d'une grille inclinée 2 montée sur un support vibrant, au moins un moyen 3 d'approvisionnement en matière divisée ou combustible dans la chambre de combustion et sur la grille, au moins un moyen de soufflage 4 d'un courant d'air comburant sous la grille, au moins un cendrier 5 pour récupérer les déchets de la combustion et au moins un conduit 6 d'évacuation des gaz de com- bustion.
  • La chambre de combustion est délimitée par une paroi avant 7 verticale par une paroi arrière verticale 8, par deux parois latérales 9 et 10, par une paroi 11 en partie inférieure et par une paroi 12 horizontale en partie supérieure.
  • Pour résister à la chaleur dégagée par la combustion, les parois de la chambre 1 reçoivent un revêtement réfractaire.
  • De préférence, la partie inférieure de la chambre est garnie de béton réfractaire et la partie supérieure de fibres de céramiques, résistant à des températures de l'ordre de 1100° C.
  • La zone inférieure de la paroi 7 est pourvue d'une ouverture pour le déchargement des cendres et pour la visite et l'entretien de la chambre 1. Cette ouverture est obturée par une porte 13 métallique relevable à l'horizontale.
  • Au-dessus de la porte 13, la paroi 7 est pourvue d'un regard 14 de sur veillance de la combustion. Comme connu, ce regard peut être obturé par une trappe non représentée, ou par tout moyens connus de l'homme de l'art.
  • La paroi arrière 8 dans sa zone médiane est dotée d'une ouverture 15 d'introduction du combustible, en vis à vis de laquelle est disposée le moyen 3.
  • A cette ouverture est associée une rampe 16 inclinée vers la paroi 11 et s'élargissant vers celle-ci pour déverser le combustible sur la grille vibrante 2, le combustible se déposant sur cette grille suivant une couche d'épaisseur sensiblement constante de l'ordre de quelques centimètres.
  • La paroi inférieure 11 est dotée d'au moins un conduit 17 de soufflage de l'air comburant dans la chambre reliée au moyen 4 à débit variable. Le conduit 17 est disposé selon une direction transversale à la grille 2 en sorte que le courant d'air comburant soit dirigé de bas en haut et traverse la grille ainsi que la couche de matière qu'elle supporte.
  • Pour permettre une combustion oxydante et pour que la température de la combustion ne soit pas supérieure à celle necessaire pour la fusion de certains éléments du combustible, l'installation est équipée d'un système de régulation schématisé en fig. 2 qui commande l'approvisionnement en combustible et le débit d'air.
  • Ce système permet également de réguler la température d'utilisation des gaz de combustion.
  • Pour l'incinération de raffles de maïs, l'expérience à démontré que la température de la chambre 1 doit se situer entre 500 et 1000° C. Ces deux valeurs correspondent respectivement à la température necessaire pour entretenir une combustion oxydante avec un débit d'air modulé et à la température de fusion des matières siliceuses.
  • Le système de régulation est constitué par un organe 18 de prélèvement de la température dans la chambre 1 par un organe 18A de prélèvement de la température d'utilisation des gaz de combustion, par un comparateur 19 qui détecte la variation de température de la chambre 1 et/ou la variation de température d'utilisation des gaz de combustion par rapport à des températures de consigne prédéterminées et par des dispositifs de commande du moyen d'approvisionnement 5 et du moyen de soufflage 4.
  • Les températures de consigne dépendent de la nature du combustible employé et du caractère de l'utilisation des gaz de combustion.
  • Les organes 18 et 18A sont avantageusement constitués chacun par un thermocouple et sont respectivement logés dans la chambre 1 au-dessus de la grille et dans l'enceinte dans laquelle sont utilisées les gaz de combustion.
  • Ces thermocouples 18 et 18A délivrent une différence de potentiel au comparateur 19.
  • Le comparateur 19 en fonction de l'écart entre la température de la chambre 1 et/ou de la température des gaz de combustion et les température de consigne agit soit sur le dispositif 20 de commande du moyen 3 ou sur le dispositif 21 de commande du moyen 4.
  • Ces dispositif peuvent être constitué par un circuit de puissance de tout type connu.
  • Selon un exemple de réalisation, le dispositif 20 commande un organe moteur 22 par exemple un moteur électrique lié par une transmission 23 au moyen d'approvisionnement 3 constitué par un tapis roulant horizontal.
  • Des organes de tous types connus assurent en relation avec le dispositif 20 la rotation du moteur suivant un nombre.de tours déterminé pour réguler la quantité de matière entrant dans la chambre 1.
  • Le dispositif 21 agit sur l'organe réglant du dispositif 4 ce qui a pour effet d'augmenter ou de ralentir le débit d'air comburant. Lorsque la température de la chambre de combustion et/ou la température d'utilisation des gaz de cbmbustion tendent à être supérieurs aux températures de consigne le système de régulation agit sur les moyens 3 et 4 pour diminuer le débit de l'air comburant et le débit du com- bustible ce qui provoque une diminution des températures.
  • Une fois que celles-ci ont diminuées pour atteindre une valeur accepta ble pour le bon fonctionnement de l'installation, le système de régula tion augmente les débits d'air et de combustible jusqu'à sa nouvelle valeur d'équilibre.
  • Lorsque la température de la chambre 1 et/ou la température d'utilisation des gaz de combustion tendent à être inférieures aux températures de consigne le système de régulation agit sur les moyens 3 et 4 pour introduire dans la chambre une quantité prédéterminée de combus- tible et d'air comburant ce qui a pour effet de relever ces températures.
  • Il est à noter qu'à la quantité de combustible introduite dans la cham bre 1 correspond un débit d'air comburant et un seul.
  • La quantité de combustible étant prédéterminée par l'usage, il est facile à l'utilisateur de l'installation d'ajuster le débit d'air initial au minimum, ce qui répond aux conditions précédemment énumérées, concernant l'état de la combustion et la température dans la chambre 1
  • Selon une autre variante de réalisation, le combustible est introduit en continu dans la chambre 1 suivant une vitesse variable en fonction de la température de la chambre et/ou d'utilisation des gaz de combustion.
  • A cet effet, le système de régulation et son dispositif 20 sont conçus de manière à faire varier la vitesse de rotation de l'organe moteur 22 Pour ajuster d'une manière certaine la quantité de combustible entrant dans la chambre 1, l'installation est dotée d'un dispositif permettant d'uniformiser la couche de combustible véhiculée par le moyen 3.
  • Comme on peut le voir en fig.1, ce dispositif est constitué par une palette 24 de longueur sensiblement égale à la largeur du tapis,portée par au moins un bras 25 lié à la structure du moyen d'approvisionnement 3.
  • Cette palette est disposée suivant une direction transversale au sens d'avancement du combustible et est maintenue, écartée de quelques cen. timètres du tapis.
  • Cette disposition permet également d'égaliser la couche ou lit de com- bustible sur la grille vibrante 2 ce qui a pour effet de faciliter la combustion.
  • L'inclinaison de la grille est telle que le combustible parvient sans peine à son extrémité basse.
  • En outre, cette caractéristique est renforcée par le fait que la grille subit périodiquement un mouvement vibratoire.
  • L'expérience a démontré que pour l'utilisation de raffles de mais la grille 2 doit avoir une inclinaison de 18° par rapport à un plan horizontal.
  • Il est bien évident que cet angle d'inclinaison est susceptible de variation ceci n'etant conditionné que par la nature du combustible employé.
  • Pour arrêter le combustible en partie basse de la grille celle-ci ou la porte 13 peuvent être dotées d'une grille d'arrêt (non représentée).
  • Cette grille a également pour but d'éviter les débordements en cas de déréglage du moyen de régulation et d'approvisionnement.
  • Sous la partie basse de la grille ou du lit de combustible, zone suivant laquelle débute la combustion, débouche le conduit 17 de soufflage de l'air comburant.
  • Pour assurer l'homogénéité de la combustion, le soufflage est étendu progressivement à toute la grille et à tout le lit de combustible, en suivant la progression de bas en haut de la zone de combustion.
  • A cet effet, l'installation est dotée de plusieurs conduits 17 couvrant chacun toute la largeur de la grille et une portion de sa longueur.
  • Chaque conduit est doté d'un volet interne 25 d'ouverture ou de fermeture manoeuvrable manuellement ou automatiquement de l'extérieur de la chambre 11 par l'utilisateur.
  • Comme on le comprend ces volets initialement fermés sont successivement ouvert pour suivre la zone de combustion.
  • Il est bien évident qu'ils peuvent occuper des positions intermédiaires pour un débit d'air plus ou moins important à la zone du lit correspondante.
  • Pour assurer une meilleure répartition de l'air la chambre de combustion est dotée entre l'embouchure des conduits 17 et la grille 2 d'une plaque percée de plusieurs orifices régulièrement espacés.
  • Cet ensemble de dispositions permet un contrôle rigoureux de la com- bustion, ce qui se traduit par l'absence d'imbrulés et d'oxydes de carbone dans les gaz de combustion.
  • En outre, la régulation de la température évite tout risque de fusion des matières siliceuses ou autres sur la grille 2.
  • Il est à noter également que les aménagements précédemment décrits permettent de diminuer la température de la grille lors du fonctionnement et de ce fait celle-ci est d'une conception plus simple et donc moins onéreuse.
  • Comme on peut le voir en fig. 2, une telle grille est associée à l'extérieur de la chambre de combustion à un système d'entraînement vibra toire et est constituée par un support en matériau réfractaire sur lequel sont disposés des éléments longiformes 26 réfractaires, orientés dans le sens d'écoulement du combustible.
  • Le support est constitué par l'assemblage de traverses 27 tubulaires, perpendiculaires aux éléments longiformes et de longerons tubulaires 28.
  • Les traverses 27 occupent toute la largeur de la chambre de combustion 1 et sont fixées sur les lôngerons 28 par tous moyens et procédés connus de l'homme de l'art.
  • Sur les traverses 27 à intervalle régulier sont disposés les éléments longiformes 26 constitués de préférence par des tubes de section transversale circulaire.
  • Ces tubes débouchent dans deux éléments tubulaires 29 disposés en extrémité inférieure et supérieure de la grille et fixés sur les longerons 28.
  • La grille 2 telle que décrite est fixée par ses longerons 28 à au moins deux bras 30 traversant de part et d'autre la chambre 1 et les parois 9 et 10 pour coopérer à leur extrémité avec le système d'entraînement vibratoire.
  • Les orifices 31 sont ménagés dans les parois 9 et 10 et sont de section suffisamment importante pour permettre le mouvement latéral des bras 30 communiqué par le système d'entraînement vibratoire.
  • Ce système est constitué par plusieurs joints élastiques 32 montés chacun sur un pilier 33 extérieur et recevant chacun une extrémité d'un bras et par un vibreur 34.
  • Selon l'exemple de réalisation représenté, les joints élastiques sont constitués chacun par des lames verticales parallèles aux bras montées sur une platine de fixation au pilier correspondant.
  • L'extrémité supérieure de ces lames est fixée de toute manière connue à l'extrémité d'un bras 30.
  • Des traverses 35 réunissant les extrémités des bras pour maintenir constant leur écartement.
  • Une de ces traverses 35 coopèrent avec le vibreur 34 pour communiquer à l'ensemble le mouvement vibratoire.
  • Selon l'exemple de réalisation représenté en fig.2, le vibreur est constitué par un moteur électrique monté articulé à un support suivant un axe perpendiculaire à la traverse 35.
  • L'arbre de sortie du moteur 34 est disposé suivant une direction perpendiculaire à la traverse 35 et comporte un maneton 36 d'excentration variable engagé dans un orifice de la dite traverse.
  • Comme on le comprend, la vitesse de rotation du moteur définit la fréquence du mouvement vibratoire communiqué à la grille et la valeur d'excentration du maneton définit l'amplitude du mouvement.
  • A titre purement indicatif, l'amplitude est de l'ordre de quelques mil limètres dans le cas de l'utilisation de raffles de mais comme combustible.
  • Bien entendu le moteur 34 est associé à des moyens permettant une variation de sa vitesse de rotation et son maneton 36 peut être plus ou moins rapproché de l'arbre de sortie afin d'adapter le mouvement vibratoire au type de combustible employé.
  • Dans le cas de l'emploi de raffles de mais comme combustible, le moteur 34 est alimenté en énergie pendant des périodes de temps de quelques secondes, à intervalles réguliers, de l'ordre d'une ou deux minutes.
  • Avantageusement, avant d'être incinéré, le combustible subit un préséchage dans la chambre de combustion 1.
  • A cet effet,' le lit de combustible sur la grille 3 est formé de manière telle à présenter au moins une discontinuité entre sa zone inférieure et sa zone supérieure.
  • La combustion de la zone inférieure dégage suffisamment de chaleur pour assurer le préséchage de la zone supérieure.
  • Selon une autre forme de réalisation, l'installation comporte un tunnel de préséchage avant l'orifice d'introduction traversé par les gaz de combustion.
  • Selon une autre forme de réalisation, comme représenté schématiquement en fig.3, l'installation comporte entre l'orifice d'introduction du combustible dans la chambre 1 et le moyen d'approvisionnement 3 une chambre de préséchage 37.
  • Cette chambre est dotée d'un orifice d'introduction 38 des gaz chauds raccordé par une conduite 39 au conduit d'évacuation 6 de la chambre
  • 1 et d'un orifice 40 d'évacuation des gaz chauds.
  • Entre ces deux orifices est disposée une grille métallique 41 perforée de forte inclinaison sur laquelle se forme un lit de comoustible traversé par les gaz chauds issus de la chambre de combustion, ce qui a pour effet de sécher le combustible avant l'introduction dans la dite chambre. Il est à noter en outre que le préséchage selon cette disposition permet d'épurer les gaz de combustion des poussières qu'il pourrait véhiculer.
  • Cette caractéristique est renforcée par l'adjonction d'une grille perforée 42 entre le lit de combustible et l'orifice d'évacuation 40.
  • L'installation telle que décrite peut être utilisée pour la production d'un gaz chaud pour le séchage des produits agricoles, par exemple, des semences et autres entreposées dans une cellule.
  • A cet effet, selon une première forme de réalisation,le conduit 6 d'é- vacution des gaz de combustion est associé à un mélangeur 43 pour abaisser la température des dits gaz et à un dépoussièreur 44.
  • Le mélangeur 43 est doté d'au moins une entrée des gaz chauds et d'au moins une entrée 45 d'un courant d'air frais de dilution. Avantageusement, le débit d'air frais entrant dans le mélangeur 43 est réglé par un volet mobile 46.
  • De ce fait, l'utilisateur peùt régler la température de l'air chaud de séchage.
  • Le mélangeur 43 est raccordé au dépoussièreur 44 de tout type connu. De préférence, ce dépoussièreur est du type cyclone .
  • Suivant une autre forme de réalisation, la sortie du mélangeur 44 est raccordée à l'orifice 38 de la chambre de préséchage 37.
  • Comme on peut le voir l'installation pour le dépoussiérage met en oeuvre des moyens simples et peu coûteux.
  • En outre, le contrôle de la combustion et la régulation de la température de l'enceinte permet l'utilisation directe des gaz de combustion ce qui évite l'emploi d'échangeur de chaleur et autres systèmes. En outre, l'installation telle que décrite permet l'utilisation de combustibles peu onéreux, à des sous produits agricoles et résoud les problèmes liés à l'incinérations de tels produits.
  • Il va de soi que la présente invention peut recevoir tous aménagements et toutes variantes sans pour autant sortir du cadre du présent brevet

Claims (9)

1. Procédé d'incinération de matières divisées par exemples des sous produits agricoles caractérisé en ce qu'il consiste à introduire dans une chambre de combustion (1) et à déposer sur grille (2) vibrante inclinée une quantité prédéterminée de matière divisée ou com bustible, à injecter dans la dite chambre un courant d'air comburant dont le débit est prédéterminé et dépend de la nature et de la quantité de combustible introduite dans la dite chambre, à moduler en fonction de la température régnant dans la chambre (1) et/ou de la température d'utilisation des gaz de combustion l'introduction de la matière et l'injection de l'air comburant en sorte que sa température soit inférieure à celle necessaire pour la refonte de certains constituants de combustibles.
2. Procédé d'incinération de matières divisées selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste à égaliser la couche de comburant avant son introduction dans la chambre de combustion pour réguler la quantité de matière introduite dans la dite chambre.
3. Procédé d'incinération de matières divisées selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste à souffler l'air comburant tout d'abord dans la partie inférieure de la grille et du lit et à étendre progressivement le soufflage à toute la grille et à tout le lit de matière divisée en suivant la progression de bas en haut de la zone de combustion pour assurer l'homogénéité de la combustion.
4. Procédé d'incinération de matières divisées selon les reven dications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il consiste à introduire le com- bustible dans la chambre de combustion (1) suivant une vitesse varia- ble commandée par la température de la dite chambre et/ou de la température d'utilisation des gaz de combustion.
5. Installation d'incinération de matières divisées par exemple pour des sous-produits agricoles pour l'application du procédé défini aux revendications 1 à 4, comprenant une chambre de combustion (1) dotée d'une grille vibrante (2) inclinée,au moins un moyen d'appro visionnement (3) en matière divisée ou combustible, au moins un moyen (4) de soufflage d'un courant d'air comburant sous la grille ou sous le lit de combustible disposé sur la dite grille, un cendrier (5) pour récuperer les déchets de la combustion et au moins un conduit (6) d'évacuation des gaz de la combustion caractérisée en ce qu'elle est dotée d'un système de régulation de la température de la chambre (1) et/ou de la température d'utilisation des gaz de combustion détectant la variation de ces températures par rapport à des températures de consigne et agissant sur le moyen d'approvisionnement (3) sur le moyen de soufflage (4) pour que la combustion soit toujours oxydante et pour que la température soit inférieure à celle necessaire pour la fonte de certains constituant du combustible.
6. Installation d'incinération de matières divisées selon la revendication 5 caractérisée en ce que le système de régulation est constitué par des organes 18 et 18 A de prélèvement de la température de la chambre (1) et de la température de l'enceinte dans laquelle sont utilisés les gaz de combustion, par un comparateur 19 détectant la variation des températures et par des dispositifs (20) et (21) commandés par le comparateur 19 et agissant respectivement sur le moyen (3) pour l'introduction de la matière divisée, et sur le moyen (4) pour augmenter et diminuer son débit.
7. Installation d'incinération de matières divisées selon la revendication 5 caractérisé en ce que le moyen d'approvisionnement (3) est pourvu d'un organe (24) de régulation de la couche de combustible.
8. Installation d'incinération de matières divisées selon la revendication 1 comportant un moyen de soufflage (4) associé à plusieurs conduits (17) d'air comburant débouchant dans la chambre de combustion caractérisée en ce que les dits conduits sont dotés chacun d'un volet mobile de fermeture ou d'ouverture manoeuvrable de l'extérieur manuellement ou automatiquement, pour souffler tout d'abord, l'air comburant dans la zone inférieure de la grille ou du lit de com- bustible et pour étendre progressivement le soufflage à toute la grille en suivant la progression de bas en haut de la zone de combustion.
9. Installation d'incinération selon la revendication 1 caractérisée en ce que la grille (2) est constituée par un support fixé sur des bras (30) traversant de part en part la chambre de combustion pour coopérer avec un système d'entraînement vibratoire extérieur à la dite chambre et par des éléments tubulaires (26) orientés dans le sens d'écoulement du combustible et raccordés chacun à un élément tubulaire (29) dans la partie inférieure de la dite grille.
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