EP0112237B1 - Procédé et installation de recyclage des imbrûlés solides dans un lit fluidisé - Google Patents

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EP0112237B1
EP0112237B1 EP83402340A EP83402340A EP0112237B1 EP 0112237 B1 EP0112237 B1 EP 0112237B1 EP 83402340 A EP83402340 A EP 83402340A EP 83402340 A EP83402340 A EP 83402340A EP 0112237 B1 EP0112237 B1 EP 0112237B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
recycling
fluidized bed
silo
particles
combustible material
Prior art date
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Expired
Application number
EP83402340A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0112237A1 (fr
Inventor
Jean-Xavier Morin
Gérard Chrysostome
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Creusot Loire SA
Original Assignee
Creusot Loire SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Creusot Loire SA filed Critical Creusot Loire SA
Publication of EP0112237A1 publication Critical patent/EP0112237A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0112237B1 publication Critical patent/EP0112237B1/fr
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18—Details; Accessories
    • F23C10/28—Control devices specially adapted for fluidised bed, combustion apparatus
    • F23C10/30—Control devices specially adapted for fluidised bed, combustion apparatus for controlling the level of the bed or the amount of material in the bed
    • F23C10/32—Control devices specially adapted for fluidised bed, combustion apparatus for controlling the level of the bed or the amount of material in the bed by controlling the rate of recirculation of particles separated from the flue gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
    • F23C10/04—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
    • F23C10/08—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
    • F23C10/10—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber

Definitions

  • the subject of the invention is a process and an installation for recycling solid unburnt products produced during an exothermic reaction carried out in a litfluidized medium.
  • the fine dust collected in the cyclone contains not only unburnt particles but also a certain proportion of fine ash which is also entrained by the fumes.
  • an absorbent such as limestone or dolomite is used to desulfurize the fuel during combustion, this absorbent also contains, or else produced by attrition, fine particles which are also entrained with the fumes.
  • the proportion of non-combustible elements collected in the cyclone can range from 20 to 70% for example.
  • FR-A-2 328 507 a method of treating material in a fluidized bed system comprising an enclosure provided with means for supplying solid combustible material and with fluidization means and connected by a smoke evacuation duct to a device for separating the solid particles entrained with the fumes, the recovered particles being recycled to the fluidized bed.
  • the recycling circuit includes a reservoir chamber.
  • this reservoir chamber does not provide an accumulation phase for the solid particles recovered with the aim of periodically supplying the reaction chamber. In fact, recycling takes place continuously and the speed of recycling of the particles is controlled by the position of a ball valve.
  • GB-A-2089485 also discloses a material processing installation in a fluidized bed system comprising a separation member and a storage tank for the recovered particles which are injected, using a fan and after opening. of the storage valve, on the hearth of the supply of fresh fuel to the hearth.
  • the subject of the invention is an improved process and installation which avoids the addition of additional equipment and allows recycling of unburnt products in the fluidized bed without having the drawbacks observed so far.
  • the solid particles entrained with the fumes in the recycling phase are, after separation, accumulated in an intermediate silo interposed between the separation device and the recycling reserve silo.
  • the improvements according to the invention also make it possible, in a particular application, to improve the mode of supplying combustible materials to the fluidized bed.
  • the solid combustible materials when the latter operates under pressure as is generally the case, the solid combustible materials must be introduced by means of an airlock device which, for continuous supply, must include two pressure chambers supplied alternately by the 'through an orienting valve.
  • an airlock device which, for continuous supply, must include two pressure chambers supplied alternately by the 'through an orienting valve.
  • the circuits are reversed, the second chamber being isolated, pressurized, then connected to the combustion chamber for supplying the latter with combustible materials while the first chamber is isolated from the combustion chamber and brought to atmospheric pressure so that it can be refilled via the orienting valve.
  • the improved recycling process according to the invention makes it possible to simplify this arrangement.
  • the supply is made from a single chamber forming an airlock which, in turn, is put under the pressure of the combustion chamber for the supply thereof during the phase of normal operation then isolated from the combustion chamber during the recycling phase to be brought to atmospheric pressure and refilled with combustible materials.
  • FIG 1 there is shown by way of example a coal boiler operating in a fluidized bed and allowing desulfurization during combustion.
  • the installation comprises an enclosure 1 limited by an envelope 11 made of refractory material closed at its top and provided at its base with a fluidization grid 12 which supports a fluidized bed 2 and allows the distribution of the fluidization and combustion air. introduced by a circuit 13 into a plenum 14 placed below the fluidization grid 12.
  • the fluidized bed 2 there opens an inlet 15 through which the combustible material is fed, for example by a device 21 of known type.
  • the limestone allowing the desulfurization can be introduced with the combustible material or else by a particular supply circuit 23 which has not been shown in detail in the figure.
  • exchangers 22 placed in the fluidized bed and supplied with water make it possible to produce steam.
  • a duct 17 for evacuating combustion fumes loaded with solid particles in the form of fine dust constituted, in varying proportions, by fine ash from coal, fine unburnt particles and fine absorbent particles.
  • the fumes extracted through the conduit 17 pass through a separation device consisting for example of a cyclone 3 which comprises an upper gas outlet 31 and a lower outlet 32 for the separated solid particles.
  • the dedusted fumes discharged through the outlet 31 are directed to a subsequent treatment installation, not shown, which may include a heat recovery system and a final dedusting, before discharge to the atmosphere.
  • the outlet 32 of the cyclone 3 is connected by a pipe 33 provided with a valve 34 to an enclosure forming a silo 4 in which the particles collected by the cyclone 3 accumulate when the valve 34 is open.
  • the silo 4 is connected to the combustion chamber 1 by a recycling circuit comprising a pipe 41 opening out at 42 at the base of the fluidized bed and provided at its origin with a valve 43 making it possible to regulate the flow of particles recycled by the pipe 41.
  • the particles are reinjected by a gas such as air or an inert gas introduced through a pipe 44 opening into the valve 43 and which produces a fluidization of the particles in the pipe 41 of so as to transport them to the fluidized bed
  • the reinjection rate can be determined, for example, by the gas flow injected through line 44 and adjusted by valve 43.
  • the reinjection rate can be controlled the temperature of the fluidized bed by a regulating circuit comprising a control unit 5 which receives information corresponding to the temperature level in the fluidized bed, supplied by a detector 51 and issues an order to adjust the valve 43.
  • the silo 4 is provided with a drain pipe 46 preceded by a valve 47 which can be actuated by the regulation circuit 5, the end of the evacuation being controlled by a low level control member. 53 placed at the base of silo 4, above the drain orifice 48. Thanks to the arrangements which have just been described, the combustion chamber 1 can be supplied by successive periods alternately with combustible material in a phase of normal operation and with solid unburnt in a phase recycling particles accumulated in the silo.
  • silo 4 is empty.
  • the fluidized bed 2 is normally supplied with combustible materials through the inlet 15, with an adjustable flow rate to obtain the desired temperature in the fluidized bed, the latter being ignited by a burner 18.
  • the flow of coal supplied by the device 21 can be controlled by the temperature of the fluidized bed by the regulating circuit 5.
  • the flow rate of the injected limestone can itself be controlled by the flow of coal so as to keep the desulfurization at its optimum.
  • valve 43 being closed and the valve 34 open, the fine particles of unburnt ash and absorbent entrained with the fumes in the pipe 17 and separated in the cyclone 3 accumulate in the silo 4.
  • the large particles of ash of carbon and absorbent loaded with sulfur are eliminated by outlet 16 by appropriate means.
  • the control unit 5 controls the stopping of the device 21 for supplying combustible materials and l opening of the valve 43 allowing the recycling of the solid particles and then the adjustment thereof to maintain the temperature of the fluidized bed.
  • the air flow introduced by the circuit 13 normally remains constant.
  • the particles previously accumulated in the silo 4 are thus reintroduced into the fluidized bed with a flow rate at the temperature thereof, the injection of the fine particles taking place in the lowest layers of the fluidized bed through the orifice 42.
  • the absorbent flow rate introduced by the circuit 23 can be kept constant and equal to that of the first phase of normal operation or, depending on the composition of the recycled particles, can be canceled, modified or kept equal to a new value.
  • the evacuation of large particles through outlet 16 is also stopped.
  • the flow rate of the outlet 16 is modified to adapt to the circumstances. In particular, in the case where the flow rate of the outlet 16 is controlled at the level of the fluidized bed, there is no particular regulation to be provided on the outlet flow rate of large particles other than that normally provided.
  • the flow rate of the particles returning to the silo 4 during the recycling phase is lower than the flow rate of the recycled particles since some of them have burned but the capacity of the silo 4 can be chosen so as to withstand level fluctuations .
  • the installation therefore makes it possible to operate in a closed circuit, the unburnt particles passing several times through the silo 4 then through the fluidized bed until complete combustion.
  • the proportion of unburnt materials contained in the recycled particles decreases and the recycling rate must therefore increase so that the temperature measured by the detector 51 remains constant.
  • the control unit 5 which the information relating to the temperature level in the fluidized bed can control the closing of the valve 43 and the starting of the supply device 21 of so as to determine the stopping of the recycling phase and the resumption of the normal operating phase when the temperature level measured by the detector 51 drops below a fixed limit.
  • the flow rate of the recycled particles can be measured continuously so as to provide information to the control unit which determines the stopping of recycling and the resumption of normal operation when the recycling flow rate exceeds a limit. chosen.
  • valve 43 is therefore closed and the particles accumulated at this time are emptied in the order in which valve 43 is adjusted.
  • the silo 4 is provided with a drain pipe 46 preceded by a valve 47 which can be actuated by the regulation circuit 5, the end of the evacuation being controlled by a low level control member. 53 placed at the base of the silo 4, above the emptying orifice 48. Thanks to the arrangements which have just been described, the combustion chamber 1 can be supplied by successive periods alternately with combustible material in a phase of normal operation and in solid unburnt in a phase of recycling of the particles accumulated in the silo.
  • silo 4 is empty.
  • the fluidized bed 2 is normally supplied with combustible materials through the inlet 15, with an adjustable flow rate to obtain the desired temperature in the fluidized bed, the latter being ignited by a burner 18.
  • the flow of coal supplied by the device 21 can be controlled by the temperature of the fluidized bed by the regulating circuit 5.
  • the flow rate of the injected limestone can itself be controlled by the flow of coal so as to keep the desulfurization at its optimum.
  • valve 43 With valve 43 closed and valve 34 open te, the fine particles of unburnt ash and absorbent entrained with the fumes in line 17 and separated in cyclone 3 accumulate in silo 4. Large particles of coal ash and absorbent loaded with sulfur are eliminated by exit 16 by appropriate means.
  • the control unit 5 controls the stopping of the device 21 for supplying combustible materials and l opening of the valve 43 allowing the recycling of the solid particles and then the adjustment thereof to maintain the temperature of the fluidized bed.
  • the air flow introduced by the circuit 13 normally remains constant.
  • the particles previously accumulated in the silo 4 are thus reintroduced into the fluidized bed with a flow controlled by the temperature thereof, the injection of the fine particles taking place in the lowest layers of the fluidized bed through the orifice 42
  • the absorbent flow rate introduced by the circuit 23 can be kept constant and equal to that of the first phase of normal operation or, depending on the composition of the recycled particles, can be canceled, modified or kept equal to a new value.
  • the flow rate of the outlet 16 is modified to adapt to the circumstances.
  • the flow rate of the outlet 16 is controlled at the level of the fluidized bed, it does not have any particular regulation to be provided for on the outlet flow rate of large particles other than that normally provided.
  • the flow rate of the particles returning to the silo 4 during the recycling phase is lower than the flow rate of the recycled particles since some of them have burned but the capacity of the silo 4 can be chosen so as to withstand level fluctuations .
  • the installation therefore makes it possible to operate in a closed circuit, the unburnt particles passing several times through the silo 4 then through the fluidized bed until complete combustion.
  • the proportion of unburnt materials contained in the recycled particles decreases and the recycling rate must therefore increase so that the temperature measured by the detector 51 remains constant.
  • the control unit 5 which receives the information relating to the temperature level in the fluidized bed can control the closing of the valve 43 and the start of recycling and the resumption of the normal operating phase when a set limit.
  • the flow rate of the recycled particles can be continuously measured so as to supply information to the control unit which determines the stopping of recycling and the resumption of normal operation when the recycling flow rate exceeds a limit. chosen.
  • the valve 43 is therefore closed and the particles accumulated at this moment in the silo 4 are emptied by opening the valve 47 of the evacuation pipe 46.
  • the drain valve 47 is closed and the supply of the fluidized bed is resumed by the inlet 15 by restarting the supply device 21; we then returned to the first phase of normal operation.
  • the emptying of the silo 4 via the line 46 must be fast enough so that the temperature of the fluidized bed does not drop too much before returning to the first phase of normal operation.
  • the temperature of the fluidized bed varies little during the time necessary for emptying.
  • the level control 53 is then placed at a height sufficient for the volume between the level of the emptying orifice 48 opening into the pipe 46 and that of the control member 53 is greater than the volume of particles generated by the combustion of the coal during the emptying time through the pipe 46.
  • valve 62 is open and, of course, the valve 43 placed at the outlet of the silo 4 is closed.
  • the particles generated by combustion in the fluidized bed pass through capacity 6 and accumulate in silo 4.
  • valve 43 When we go into the recycling phase, the valve 43 is open but the valve 62 is closed.
  • the fine dust generated by the combustion of recycled unburnt material from silo 4 and which itself contains a small proportion of unburnt material accumulates in capacity 6 which therefore constitutes an intermediate silo interposed between cyclone 3 and silo 4.
  • the proportion of unburnt materials contained in the recycled particles is substantially constant and there is normally little variation in the temperature of the fluidized bed and in the recycling flow rate. This is therefore continued until the silo 4 is empty, that is to say when the level of the particles has reached the level fixed, for example, by the control member 53.
  • the valve 43 is then closed and immediate emptying of the intermediate silo 6 is immediately controlled by a emptying pipe 63, the emptying being stopped when the level of particles reaches the height of a control member 64 placed at the base of the silo 6.
  • valve 62 is opened and one returns to the first phase of normal operation by controlling the supply of combustible materials to the fluidized bed by the device 21.
  • the return to the normal combustion phase can be triggered at the end of the recycling phase, that is to say when the emptying of the silo 6 is carried out by line d 'evacuation 63.
  • This avoids any drop in temperature of the fluidized bed but it is necessary to leave in the silo 6 a sufficient capacity between the security level determined by the control member 64 and the level of the orifice 65 of the evacuation pipe 63, this capacity being greater than the volume of particles generated by the combustion of coal during the emptying of the silo 6. This thus avoids withdrawing by the orifice 65 of particles containing unburnt.
  • the duration of the second recycling phase will be of the order of 10 minutes, the rapid emptying having to be done in 1 minute.
  • the recycling phase then being 2 hours and emptying can still be done in 1 minute by appropriate means. It is then possible to minimize the drawbacks linked to the possibility of a temperature drop before returning to normal combustion.
  • the invention makes it possible to simplify the supply of the fluidized bed when it has to operate under pressure.
  • FIG. 3 Such an installation is shown in FIG. 3.
  • the assembly constituted by the combustion chamber 1, the separation device 3 and the recycling silo 4, can operate according to one of the variants which have just been described, l enclosure 1 is then kept under pressure by appropriate means. It is therefore necessary that the combustible material is brought to the pressure prevailing in the enclosure 1 before being introduced into the latter.
  • an airlock system which consists of a chamber 7 interposed on the supply circuit upstream of the supply device 21 and of the inlet 15 of the combustible material in the enclosure 1.
  • the chamber 7 can be isolated by inlet 73 and outlet 74 valves placed respectively on the fuel material supply circuit 71 and the pipe 72 which connects it to the supply device 21 and to the entrance 15 of enclosure 1.
  • the chamber 7 can be put either at the same pressure as the enclosure 1 by a pressurization circuit 75 which connects it to a gas reserve 76 and on which a valve 77 is placed, or at atmospheric pressure by a depressurization circuit 78 fitted with a valve 79.
  • the chamber 7 is filled with coal by the supply circuit 71, the valves 74 and 77 being closed.
  • the valves 73 and 79 are closed and the valve 77 is opened to bring the chamber 7 to the desired pressure, that is to say the one which, at this moment, prevails in the enclosure 1
  • the solid particles entrained with the fumes accumulate in the silo 4 until the recycling phase is started. At this moment, the supply device 21 is stopped and the valve 74 for leaving the chamber 7 is closed.
  • valve 77 Since the latter is isolated from the enclosure 1, which is then supplied with recycled unburnt materials, the valve 77 can be closed and the valve 79 of the depressurization circuit 78 opened.
  • the valve 73 When the chamber 7 is at atmospheric pressure, the valve 73 is opened and com requests the supply device 21 for filling the chamber 7 with combustible materials.
  • the filling must be done in a time less than the duration of the recycling phase, but it is not difficult to meet this imperative by using appropriate means and by choosing in a desired manner the relative volumes of the recycling silo. 4 and the supply chamber 7.
  • the valves 73 and 79 are closed and the valve 77 is opened to bring the chamber 7 to the pressure of the combustion chamber 1.
  • the installation is then ready for return to normal combustion phase since it suffices to open the valve 74 and to supply the fluidized bed at the desired time after the recycling has stopped and the silo 4 has been emptied.
  • the volume of the silo 4 must be chosen as a function of that of the chamber 7 so as to contain all the solid particles generated by the combustion of the coal contained in the chamber 7 during the normal combustion phase.

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Description

  • L'invention a pour objet un procédé et une installation de recyclage des imbrûlés solides produit au cours d'une réaction exothermique réalisée en litfluidisé.
  • Les installations, par exemple les chaudières, réalisant la combustion en lit fluidisé de charbon ou plus généralement de combustibles hydrocarbonés solides en régime dit de chambre sèche c'est-à-dire non fondus ou non agglomérantes produisent des cendres qui sont évacuées par purge mais également de fines particules solides entraînées par les fumées et qui, dans une proportion parfois importante, sont incomplètement brûlées. Il en résulte une dégradation du rendement de combustion, les fines imbrûlées pouvant en effet représenter 5 à 20% combustible introduit dans la chaudière. C'est pourquoi, normalement l'enceinte dans laquelle est réalisé le lit fluidisé est reliée à sa partie supérieure par un conduit d'évacuation des fumées à un dispositif de séparation des particules solides entraînées avec les fumées et qui peut être un simple dispositif mécanique du genre cyclone. Jusqu'à présent, les particules solides récupérés à la base du cyclone étaient recyclées en continu soit dans le lit fluidisé de la chaudière soit dans un lit fluidisé annexe de façon à tenter de les brûler et donc d'améliorer le rendement de combustion.
  • Toutefois, les fines poussières collectées au cyclone ne contiennent pas seulement des particules imbrûlées mais aussi une certaine proportion de cendres fines qui sont également entraînées par les fumées. De plus, lorsqu'on utilise un absorbant tel que du calcaire ou de la dolomie pour désulfurer le combustible en cours de combustion, cet absorbant contient également, ou bien produit par attrition, des fines particules qui sont entraînées aussi avec les fumées. De ce fait, la proportion d'éléments non combustibles collectés au cyclone peut aller de 20 à 70% par exemple.
  • Le recyclage d'un tel produit dont une fraction seulement est combustible produit un enrichissement progressif en éléments incombustibles des poussières collectées au cyclone. En outre, la quantité de poussières en suspension dans les fumées augmente, ce qui interdit normalement de recycler la totalité des poussières recueillies au cyclone et oblige à procéder à une purge continue d'une fraction de ces poussières. La partie combustible contenue dans la purge est donc perdue.
  • Pour éviter cet inconvénient, on préfère parfois recycler les fines récupérées au cyclone non pas dans le lit fluidisé de la chaudière mais dans un lit fluidisé annexe. Cette adjonction d'un équipement complémentaire présente cependant l'inconvénient de compliquer l'installation et d'augmenter son coût.
  • D'autre part, on connaît dans le FR-A-2 328 507 un procédé de traitement de matière dans un système à lit fluidisé comprenant une enceinte munie de moyens d'alimentation en matière combustible solide et de moyens de fluidisation et reliée par un conduit d'évacuation des fumées à un dispositif de séparation des particules solides entraînées avec les fumées, les particules récupérés étant recyclées das le lit fluidisé. Le circuit de recyclage comporte une chambre réservoir.
  • Mais, cette chambre réservoir n'assure pas une phase d'accumulation des particules solides récupérées dans le but d'alimenter périodiquement la chambre de réaction. En effet, le recyclage s'effectue de manière continue et la vitesse de recyclage des particules est commandée par la position d'un clapet sphérique.
  • On connaît également dans le GB-A-2089485 une installation de traitement de matière dans un système à lit fluidisé comportant un organe de séparation et un réservoir de stockage des particules récupérées qui sont injectées, à l'aide d'un ventilateur et après ouverture de la vanne de stockage, sur le foyer de l'arrêt de l'alimentation du foyer en combustible frais.
  • Mais dans ce documet, les particules imbrûlées puis recyclées ne participent pas à la réaction puisque l'alimentation principale et l'air de mise en fluidisation sont arrêtés.
  • L'invention a pour objet un procédé et une installation perfectionnée qui évitent l'adjonction d'un équipement complémentaire et permettent le recyclage dans le lit fluidisé des imbrûlés sans avoir les inconvénients observés jusqu'à présent.
  • Conformément à l'invention, le procédé comprend deux phases alternatives d'alimentation du lit fluidisé en matière combustible:
    • - une phase de fonctionnement normal pendant laquelle le lit fluidisé est alimenté en matière combustible par les moyens d'alimentation avec un débit réglable pour obtenir une température déterminée dans le lit fluidisé et pendant laquelle les particules solides récupérées par le dispositif de séparation sont accumulées dans le dispositif de stockage, le circuit de recyclage étant fermé,
    • - et une phase de recyclage périodique pendant laquelle on arrête les moyens d'alimentation, on ouvre le circuit de recyclage pour recycler dans le lit fluidisé les particules solides accumulées dans le dispositif de stockage pendant la phase précédent de fonctionnement normal, on mesure en permanence la température du lit fluidisé et on asservit le débit de recyclage à ladite température de telle sorte que la combustion des imbrûlés contenus dans les particules recyclées maintienne ladite température au même niveau que pendant la phase de fonctionnement normal, la phase de recyclage des imbrûlés étant arrêtée dès que la température du lit fluidisé ne peut plus être maintenue au niveau déterminé, le lit fluidisé étant de nouveau alimenté en matière combustible par les moyens d'alimentation pour une nouvelle phase de fonctionnement normal de telle sorte que la réaction exothermique soit entretenue alternativement par la combustion de la matière combustible en phase de fonctionnement normal et par la combustion des imbrûlés en phase de recyclage.
  • Dans un autre mode de réalisation, les particules solides entraînées avec les fumées dans la phase de recyclage sont, après séparation, accumulées dans un silo intermédiaire interposé entre le dispositif de séparation et le silo de réserve de recyclage.
  • Les perfectionnements selon l'invention permettent également, dans une application particulière, d'améliorer le mode d'alimentation en matières combustibles du lit fluidisé. En effet, lorsque celui-ci fonctionne sous pression comme c'est généralement le cas, les matières combustibles solides doivent être introduites au moyen d'un dispositif de sas qui, pour une alimentation continue, doit comprendre deux chambres sous pression alimentées alternativement par l'intermédiaire d'une vanne orienteuse. Ainsi, lorsque l'une des chambres est remplie de combustible, son alimentation est fermée et elle est mise à la pression régnant dans la chambre de combustion de façon à pouvoir alimenter celle-ci sans chute de pression. Pendant ce temps, la seconde chambre est isolée de la chambre de combustion, placée à la pression atmosphérique et alimentée en matières combustibles par l'intermédiaire de la vanne orienteuse. Lorsque la première chambre est presque vide, on inverse les circuits, la seconde chambre étant isolée, mise sous pression, puis reliée à la chambre de combustion pour l'alimentation de celle-ci en matières combustibles alors que la première chambre est isolée de la chambre de combustion et mise à la pression atmosphérique de façon à pouvoir être de nouveau remplie par l'intermédiaire de la vanne orienteuse.
  • Le procédé de recyclage perfectionné selon l'invention permet de simplifier cette disposition. En effet, grâce à l'invention, l'alimentation se fait à partir d'une chambre unique formant sas qui, alternativement, est mise à la pression de l'enceinte de combustion pour l'alimentation de celle-ci pendant la phase de fonctionnement normal puis isolée de l'enceinte de combustion pendant la phase de recyclage pour être mise à la pression atmosphérique et remplie de nouveau en matières combustibles.
  • L'invention sera mieux comprise par la description détaillée de plusieurs modes de réalisation représentés sur les dessins annexés.
    • La fig. 1 représente schématiquement une chaudière fonctionnant en lit fluidisé et l'installation de recyclage perfectionné selon l'invention.
    • La fig. 2 est un schéma d'une variante. La figure 3 représente schématiquement un mode particulier d'alimentation en matières combustibles.
  • Sur la figure 1, on a représenté à titre d'exemple une chaudière à charbon fonctionnant en lit fluidisé et permettant la désulfuration en cours de combustion. L'installation comprend une enceinte 1 limitée par une enveloppe 11 en matière réfractaire fermée à sa supérieure et munie à sa base d'une grille de fluidisation 12 qui supporte un lit fluidisé 2 et permet la distribution de l'air de fluidisation et de combustion introduit par un circuit 13 dans un plenum 14 placé au-dessous de la grille de fluidisation 12.
  • Au-dessus du lit fluidisé 2 débouche une entrée 15 par laquelle est introduite la matière combustible alimentée par exemple par un dispositif 21 de type connu. Le calcaire permettant la désulfuration peut être introduit avec la matière combustible ou bien par un circuit d'alimentation particulier 23 qui n'a pas été représenté en détail sur la figure.
  • L'absorbant en calcaire chargé en soufre et les cendres du charbon sont extraits par une sortie 16.
  • Dans le cas, représenté sur la figure, où l'installation est une chaudière, des échangeurs 22 placés dans le lit fluidisé et alimentés en eau permettent de produire de la vapeur.
  • A la partie supérieure de l'enceinte 1 débouche un conduit 17 d'évacuation des fumées de combustion chargées en particules solides se présentant sous forme de fines poussières constituées, en proportions variées, par les cendres fines du charbon, de fines particules imbrûlées et de fines particules d'absorbant. Les fumées extraites par le conduit 17 passent dans un dispositif de séparation constitué par exemple d'un cyclone 3 qui comprend une sortie supérieure de gaz 31 et une sortie inférieure 32 des particules solides séparées.
  • Les fumées dépoussiérées évacuées par la sortie 31 sont dirigées vers une installation de traitement ultérieur non représentée qui peut comporter un système de récupération de chaleur et un dépoussiérage final, avant rejet à l'atmosphère.
  • La sortie 32 du cyclone 3 est reliée par une conduite 33 munie d'une vanne 34 à une enceinte formant silo 4 dans laquelle s'accumulent les particules collectées par le cyclone 3 lorsque la vanne 34 est ouverte.
  • Le silo 4 est relié à l'enceinte de combustion 1 par un circuit de recyclage comprenant une conduite 41 débouchant en 42 à la base du lit fluidisé et munie à son origine d'une vanne 43 permettant de régler le débit de particules recyclées par la conduite 41. Dans l'exemple représenté, la réinjection des particules est effectuée par un gaz tel que de l'air ou un gaz inerte introduit par une conduite 44 débouchant dans la vanne 43 et qui produit une fluidisation des particules dans la conduite 41 de façon à les véhiculer jusqu'au lit fluidisé, le débit de réinjection pouvant être déterminé, par exemple, par le débit de gaz injecté par la conduite 44 et réglé par la vanne 43. A cet effet, le débit de réinjection peut être asservi à la température du lit fluidisé par un circuit de régulation comprenant une unité de commande 5 qui reçoit une information correspondant au niveau de température dans le lit fluidisée, fournie par un détecteur 51 et émet un ordre de réglage de la vanne 43.
  • D'autre part, le silo 4 est muni d'un conduit de vidange 46 précédé d'une vanne 47 qui peut être actionnée par le circuit de régulation 5, la fin de l'évacuation étant commandée par un organe de contrôle du niveau bas 53 placé à la base du silo 4, au-dessus de l'orifice de vidange 48. Grâce aux dispositions qui viennent d'être décrites, l'enceinte de combustion 1 peut être alimentée par périodes successives alternativement en matière combustible dans une phase de fonctionnement normal et en imbrûlés solides dans une phase de recyclage des particules accumulées dans le silo.
  • Au départ du cycle de fonctionnement, le silo 4 est vide. Le lit fluidisé 2 est alimenté normalement en matières combustibles par l'entrée 15, avec un débit réglable pour obtenir la température voulue dans le litfluidisé, celui-ci étant enflammé par un brûleur 18. Pendant cette phase, le débit de charbon alimenté par le dispositif 21 peut être asservi à la température du lit fluidisé par le circuit de régulation 5. Le débit du calcaire injecté peut être lui-même asservi au débit de charbon de façon à maintenir la désulfuration à son optimum.
  • La vanne 43 étant fermée et la vanne 34 ouverte, les fines particules de cendres d'imbrûlés et d'absorbant entraînées avec les fumées dans la conduite 17 et séparées dans le cyclone 3 s'accumulent dans le silo 4. Les grosses particules de cendres de charbon et d'absorbant chargées en soufre sont éliminées par la sortie 16 grâce à des moyens appropriés.
  • Lorsque le silo 4 contient une quantité suffisante de poussières qui peut être déterminée par un organe de contrôle de niveau haut 52 placé à la partie supérieure, l'unité de commande 5 commande l'arrêt du dispositif 21 d'alimentation en matières combustibles et l'ouverture de la vanne 43 permettant le recyclage des particules solides puis le réglage de celle-ci pour maintenir la température du lit fluidisé. Le débit d'air introduit par le circuit 13 reste normalement constant.
  • Les particules accumulées préalablement dans le silo 4 sont ainsi réintroduites dans le lit fluidisé avec un débit à la température de celui-ci, l'injection des fines particules s'effectuant dans les couches les plus basses du lit fluidisé par l'orifice 42. Le débit d'absorbant introduit par le circuit 23 peut être maintenu constant et égal à celui de la première phase de fonctionnement normal ou bien, en fonction de la composition des particules recyclées, peut être annulé, modifié ou maintenu égal à une nouvelle valeur. On peut envisager par exemple de l'asservir d'une façon ou d'une autre au débit des particules recyclées par la conduite 41.
  • Lorsque le débit d'absorbant alimenté en 23 est stoppé, l'évacuation des grosses particules par la sortie 16 est également arrêtée. Dans les autres cas, le débit de la sortie 16 est modifié pour s'adapter aux circonstances. En particulier, dans le cas ou le débit de la sortie 16 est asservi au niveau du lit fluidisé, il n'y a pas de régulation particulière à prévoir sur le débit de sortie des grosses particules autre que celle normalement prévue.
  • Au cours de cette seconde phase de recyclage des particules solides contenues dans le silo 4, au moins une fraction des imbrûlés solides contenus dans les particules est brûlée. La fraction qui reste imbrûlée à la suite de ce recyclage est entraînée avec les poussières non combustibles et les fumées et évacuée par la conduite 17 vers le dispositif de séparation 3 dont la sortie 34 est ouverte de façon que les particules soient recueillies de nouveau par le silo 4 en cours de vidange, pour être de nouveau réinjectées dans le lit fluidisé.
  • Normalement, le débit des particules revenant dans le silo 4 pendant la phase de recyclage est inférieur au débit des particules recyclées puisqu'une partie de celles-ci a brulé mais la capacité du silo 4 peut être choisie de façon à supporter les fluctuations de niveaux.
  • On voit que l'installation permet donc de fonctionner en circuit fermé, les particules imbrûlées passant plusieurs fois dans le silo 4 puis dans le lit fluidisé jusqu'à combustion complète. Bien entendu, la proportion d'imbrûlés contenus dans les particules recyclées diminue et le débit de recyclage doit donc augmenter pour que la température mesurée par le détecteur 51 reste constante. C'est pourquoi, dans le mode de réalisation représenté, l'unité de commande 5 qui les informations relatives au niveau de température dans le lit fluidisé peut commander la fermeture de la vanne 43 et la mise en route du dispositif d'alimentation 21 de façon à déterminer l'arrêt de la phase de recyclage et la reprise de la phase de fonctionnement normal lorsque le niveau de température mesuré par le détecteur 51 s'abaisse au-dessous d'une limite fixée.
  • Dans un autre mode de réalisation, le débit des particules recyclées peut être mesuré en permanence de façon à fournir une information à l'unité de commande qui détermine l'arrêt du recyclage et la reprise du fonctionnement normal lorsque le débit de recyclage dépasse une limite choisie.
  • A la fin de la phase de recyclage, on commande donc la fermeture de la vanne 43 et la vidange des particules accumulées à ce moment dans l'ordre de règlage de la vanne 43.
  • D'autre part, le silo 4 est muni d'un conduit de vidange 46 précédé d'une vanne 47 qui peut être actionnée par le circuit de régulation 5, la fin de l'évacuation étant commandée par un organe de contrôle du niveau bas 53 placé à la base du silo 4, au-dessus de l'orifice de vidange 48. Grâce aux disposition qui viennent d'être décrites, l'enceinte de combustion 1 peut être alimentée par périodes successives alternativement en matière combustible dans une phase de fonctionnement normal et en imbrûlés solides dans une phase de recyclage des particules accumulées dans le silo.
  • Au départ du cycle de fonctionnement, le silo 4 est vide. Le lit fluidisé 2 est alimenté normalement en matières combustibles par l'entrée 15, avec un débit réglable pour obtenir la température voulue dans le litfluidisé, celui-ci étant enflammé par un brûleur 18. Pendant cette phase, le débit de charbon alimenté par le dispositif 21 peut être asservi à la température du lit fluidisé par le circuit de régulation 5. Le débit du calcaire injecté peut être lui-même asservi au débit de charbon de façon à maintenir la désulfuration à son optimum.
  • La vanne 43 étant fermée et la vanne 34 ouverte, les fines particules de cendres d'imbrûlés et d'absorbant entraînées avec les fumées dans la conduite 17 et séparées dans le cyclone 3 s'accumulent dans le silo 4. Les grosses particules de cendres de charbon et d'absorbant chargées en soufre sont éliminées par la sortie 16 grâce à des moyens appropriés.
  • Lorsque le silo 4 contient une quantité suffisante de poussières qui peut être déterminée par un organe de contrôle de niveau haut 52 placé à la partie supérieure, l'unité de commande 5 commande l'arrêt du dispositif 21 d'alimentation en matières combustibles et l'ouverture de la vanne 43 permettant le recyclage des particules solides puis le réglage de celle-ci pour maintenir la température du lit fluidisé. Le débit d'air introduit par le circuit 13 reste normalement constant.
  • Les particules accumulées préalablement dans le silo 4 sont ainsi réintroduites dans le lit fluidisé avec un débit asservi à la température de celui-ci, l'injection des fines particules s'effectuant dans les couches les plus basses du lit fluidisé par l'orifice 42. Le débit d'absorbant introduit par le circuit 23 peut être maintenu constant et égal à celui de la première phase de fonctionnement normal ou bien, en fonction de la composition des particules recyclées, peut être annulé, modifié ou maintenu égal à une nouvelle valeur. On peut envisager par exemple de l'asservir d'une façon ou d'une autre au débit des particules recyclées par la conduite 41.
  • Lorsque le débit d'absorbant alimenté en 23 est stoppé, l'évacuation des grosses particules par la sortie 16 et également arrêtée. Dans les autres cas, le débit de la sortie 16 est modifié pour s'adapter aux circonstances. En particulier, dans le cas ou le débit de la sortie 16 est asservi au niveau du lit fluidisé, il n'a pas de régulation particulière à prévoir sur le débit de sortie des grosses particules autre que celle normalement prévue.
  • Au cours de cette seconde phase de recyclage des particules solides contenues dans le silo 4, au moins une fraction des imbrûlés solides contenus dans les particules est brûlée. Le fraction qui reste imbrûlée à la suite de ce recyclage est entraînée avec les poussières non combustibles et les fumées et évacuée par la conduite 17 vers le dispositif de séparation 3 donc la sortie 34 est ouverte de façon que les particules soient recueillies de nouveau par le silo 4 en cours de vidange, pour être de nouveau réinjectées dans le lit fluidisé.
  • Normalement, le débit des particules revenant dans le silo 4 pendant la phase de recyclage est inférieur au débit des particules recyclées puisqu'une partie de celles-ci a brulé mais la capacité du silo 4 peut être choisie de façon à supporter les fluctuations de niveaux.
  • On voit que l'installation permet donc de fonctionner en circuit fermé, les particules imbrûlées passant plusieurs fois dans le silo 4 puis dans le lit fluidisé jusqu'à combustion complète. Bien entendu, la proportion d'imbrûlés contenus dans les particules recyclées diminue et le débit de recyclage doit donc augmenter pour que la température mesurée par le détecteur 51 reste constante. C'est pourquoi, dans le mode de réalisation représenté, l'unité de commande 5 qui reçoit les informations relatives au niveau de température dans le lit fluidisé peut commander la fermeture de la vanne 43 et la mise en route de recyclage et la reprise de la phase de fonctionnement normal lorsque d'une limite fixée.
  • Dans un autre mode de réalisation, le débit des particules recyclées peut être mesuré en permanence de façon à fournier une information à l'unité de commande qui détermine l'arrêt du recyclage et la reprise du fonctionnement normal lorsque le débit de recyclage dépasse une limite choisie.
  • A la fin de la phase de recyclage, on commande donc la fermeture de la vanne 43 et la vidange des particules accumulées à ce moment dans le silo 4 en ouvrant la vanne 47 de la conduite d'évacuation 46. Au moment ou le niveau de particules arrive à la hauteur de l'organe de contrôle de niveau inférieur 53 placé à la base du silo 4, la vanne de vidange 47 est fermée et l'on reprend l'alimentation du lit fluidisé par l'entrée 15 en remettant en route le dispositif d'alimentation 21; on est alors revenu à la première phase de fonctionnement normal.
  • Bien entendu, la vidange du silo 4 par la conduite 46 doit être assez rapide pour que la température du lit fluidisé ne s'abaisse pas trop avant le retour à la première phase de fonctionnement normal. L'expérience a montré en effet que, compte tenu de l'inertie du lit fluidisé, la température de celui-ci varie assez peu pendant le temps nécessaire à la vidange.
  • Cependant, comme on l'a indiqué plus haut, on peut aussi ne pas attendre que la température du lit fluidisé s'abaisse au-dessous de la limite choisie en commandant l'arrêt du recyclage et le retour en fonctionnement normal dès que le débit de particules recyclées par le circuit 41 dépasse une certaine valeur de consigne; il est alors plus facile de limiter la baisse de température du lit fluidisé pendant la vidange du silo 4 et avant le retour à la première phase.
  • Mais, dans une autre variante, on peut également éviter toute baisse de température du lit fluidisé en déclenchant le retour en fonctionnement normal en même temps que la vidange du silo c'est-à-dire dès l'arrêt de la phase de recyclage.
  • Dans ce cas, les particules produites par la combustion de la matière combustible et qui contiennent donc une certaine quantité d'imbrûlés, viennent s'accumuler dans le silo 4 au-dessus des particules stériles avant que celles-ci aient été complètement évacuées.
  • Pour éviter une évacuation par la vidange 46 de particules contenant une fraction notable d'imbrûlés, on dispose alors le contrôle de niveau 53 à une hauteur suffisante pour que le volume compris entre le niveau de l'orifice de vidange 48 débouchant dans la conduite 46 et celui de l'organe de contrôle 53 soit supérieur au volume de particules générées par la combustion du charbon pendant le temps de vidange par la conduite 46.
  • Dans certains cas, il est possible d'assurer une combustion assez complète des imbrûlés en un seul passage dans le lit fluidisé 2. Il est alors avantageux d'utiliser la disposition représentée sur la figure2. L'installation est alors complète par une capacité 6 interposé entre la sortie inférieure du cyclone 3 et le silo 4 et reliée à celui-ci par une conduite 61 munie d'une vanne 62.
  • Pendant la première phase de fonctionnement normal, la vanne 62 est ouverte et, bien entendu la vanne 43 placée à la sortie du silo 4 est fermée. Les particules générées par la combustion dans le lit fluidisé traversent la capacité 6 et viennent s'accumuler dans le silo 4.
  • Lorsque l'on passe en phase de recyclage, la vanne 43 est ouverts mais la vanne 62 est fermée. Les fines poussières générées par la combustion des imbrûlés recyclés venant du silo 4 et qui contiennent elles-mêmes une faible proportion d'imbrûlés s'accumulent dans la capacité 6 qui constitue donc un silo intermédiaire interposé entre le cyclone 3 et le silo 4.
  • Dans ce cas, la proportion d'imbrûlés contenus dans les particules recyclées est sensiblement constante et il y a normalement peu de variation de la température du lit fluidisé et du débit de recyclage. Celui-ci est donc poursuivi jusqu'à ce que le silo 4 soit vide, c'est-à-dire lorsque le niveau des particules a atteint le niveau fixé, par exemple, par l'organe de contrôle 53. La vanne 43 est alors fermée et on commande immédiatement la vidange rapide du silo intermédiaire 6 par une conduite de vidange 63, la vidange étant arrêtée lorsque le niveau de particules atteint la hauteur d'un organe de contrôle 64 placé à la base du silo 6.
  • A ce moment, on ouvre la vanne 62 et l'on revient à la première phase de fonctionnement normal en commandant l'alimentation du lit fluidisé en matières combustibles par le dispositif 21.
  • Dans cette disposition, selon une variante, on peut déclencher le retour à la phase de combustion normale dès la fin de la phase de recyclage, c'est-à-dire au moment où l'on commande la vidange du silo 6 par conduite d'évacuation 63. On évite ainsi toute baisse de température du lit fluidisé mais il est nécessaire de laisser dans le silo 6 une capacité suffisante entre le niveau de sécurité déterminé par l'organe de contrôle 64 et le niveau de l'orifice 65 de la conduite d'évacuation 63, cette capacité étant supérieure au volume de particules générées par la combustion du charbon pendant la vidange du silo 6. On évite ainsi de soutirer par l'orifice 65 des particules contenant des imbrûlés.
  • Dès que le niveau 64 est atteint, on arrête la vidange par la conduite 63 et l'on ouvre la vanne 62, toutes les particules contenues dans le silo 6 au-dessous du niveau 64 s'écoulent alors dans le silo de recyclage 4. La phase de combustion normale continue ensuite, comme précédemment, jusqu'à ce que le niveau supérieur 52 du silo 4 soit atteint.
  • A titre d'exemple pour une durée de la phase de combustion normale de l'ordre de 1 heure, la durée de la seconde phase de recyclage sera de l'ordre de 10 minutes, la vidange rapide devant être faite en 1 minute. Mais en augmentant les volumes du silo de recyclage 4 et du silo intermédiaire 6, on a pu poursuivre la phase de combustion normale pendant 22 heures, la phase de recyclage étant alors de 2 heures et la vidange pouvant se faire encore en 1 minute par des moyens appropriés. Il est alors possible de limiter au maximum les inconvénients liés à la possibilité d'une baisse de température avant le retour en combustion normale.
  • Comme on l'a indiqué plus haut, l'invention permet de simplifier l'alimentation du lit fluidisé lorsque celui-ce doit fonctionner sous pression.
  • Une telle installation est représentée sur la figure 3. L'ensemble constitué par l'enceinte de combustion 1, le dispositif de séparation 3 et le silo de recyclage 4, peut fonctionner selon l'une des variantes qui viennent d'être déscrites, l'enceinte 1 étant alors maintenue sous pression par des moyens appropriés. Il faut donc que la matière combustible soit mise à la pression régnant dans l'enceinte 1 avant d'être introduite dans celle-ci. C'est pourquoi l'on utilise, de façon classique, un système de sas constitué d'une chambre 7 interposée sur le circuit d'alimentation en amont du dispositif d'alimentation 21 et de l'entrée 15 de la matière combustible dans l'enceinte 1. La chambre 7 peut être isolée par des vannes d'entrée 73 et de sortie 74 placées respectivement sur le circuit d'alimentation 71 en matière combustible et la conduite 72 qui la relie au dispositif d'alimentation 21 et à l'entrée 15 de l'enceinte 1.
  • D'autre part, la chambre 7 peut être mise soit à la même pression que l'enceinte 1 par un circuit de pressurisation 75 qui la relie à une réserve de gaz 76 et sur lequel est placée une vanne 77, soit à la pression atmosphérique par un circuit de dépressurisation 78 muni d'une vanne 79.
  • Au début du fonctionnement, la chambre 7 est remplie de charbon par le circuit d'alimentation 71, les vannes 74 et 77 étant fermées. Lorsque la chambre 7 est pleine, on ferme les vannes 73 et 79 et on ouvre la vanne 77 pour mettre la chambre 7 à la pression voulue, c'est-à-dire celle qui, à ce moment, règne dans l'enceinte 1. On peut alors ouvrir la vanne 74 et alimenter l'enceinte 1 en matières combustibles par la conduite 72 reliée au dispositif d'alimentation 21 dont le débit est réglé de façon à faire fonctionner le lit fluidisé en fonctionnement normal à la température voulue.
  • Comme on l'a décrit précédemment, les particules solides entraînées avec les fumées s'accumulent dans le silo 4 jusqu'à ce que l'on déclenche la phase de recyclage. A ce moment, le dispositif d'alimentation 21 est arrêté et l'on ferme la vanne 74 de sortie de la chambre 7.
  • Celle-ci étant isolée de l'enceinte 1, qui est alors alimentée en imbrûlés recyclés, on peut fermer la vanne 77 et ouvrir la vanne 79 du circuit de dépressurisation 78.
  • Lorsque la chambre 7 se trouve à la pression atmosphérique, on ouvre la vanne 73 et on commande le dispositif d'alimentation 21 pour le remplissage de la chambre 7 en matières combustibles. Bien entendu, le remplissage doit se faire en un temps inférieur à la durée de la phase de recyclage, mais il n'est pas difficile de respecter cet impératif en utilisant des moyens appropriés et en choisissant de façon voulue les volumes relatifs du silo de recyclage 4 et de la chambre d'alimentation 7. Lorsque cette dernière est remplie, on ferme les vannes 73 et 79 et on ouvre la vanne 77 pour mettre la chambre 7 à la pression de l'enceinte de combustion 1. L'installation est alors prête pour la retour en phase de combustion normale puisqu'il suffit d'ouvrir la vanne 74 et d'alimenter le lit fluidisé au moment voulu après l'arrêt du recyclage et la vidange du silo 4.
  • Bien entendu, le volume du silo 4 doit être choisi en fonction de celui de la chambre 7 de façon à contenir toutes les particules solides générées par la combustion du charbon contenu dans la chambre 7 pendant la phase de combustion normale.
  • Ainsi, il est possible, grâce à l'invention d'alimenter l'enceint de combustion 1 en matières combustibles se trouvant à la pression voulue et en utilisant un sas unique. Bien entendu, on peut utiliser un dispositif analogue et la même séquence de fonctionnement pour alimenter l'enceinte de combustion en calcaire ou dolomie par le circuit 23. Mais l'on peut également comme on le fait dans certains cas mélanger le charbon et la dolomie en amont du circuit d'alimentation 71 de façon à utiliser un sas unique alimenté en mélange préparé.

Claims (12)

1. Procédé de recyclage des imbrûlés solides produits au cours d'une réaction exothermique réalisée en lit fluidisé (2) dans une enceinte (1) munie de moyens (21) d'alimentation en matière combustible solide avec un débit réglable et de moyens de fluidisation (12,13,14) et reliée par un conduit (17) d'évacuation des fumées à un dispositif (3, 4) de séparation et de stockage des particules solides entraînées avec les fumées et contenant une certaine proportion d'imbxûlés, les particules récupérées étant recyclées dans le lit fluidisé (2), caractérisé par le fait qu'il comprend deux phases alternatives d'alimentation du lit fluidisé en matière combustible:
- une phase de fonctionnement normal pendant laquelle le lit fluidisé est alimenté en matière combustible par les moyens d'alimentation (21) avec un débit réglable pour obtenir une température déterminée dans le lit fluidisé et pendant laquelle les particules solides récupérées par le dispositif de séparation (3) sont accumulées dans le dispositif de stockage (4), le circuit de recyclage (41) étant fermé,
- et une phase de recyclage périodique pendant laquelle on arrête les moyens d'alimentation (21 ), on ouvre le circuit de recyclage (41) pour recycler dans le lit fluidisé les particules solides accumulées dans le dispositif de stockage (4) pendant la phase précédente de fonctionnement normal, on mesure en permanence la température du lit fluidisé (2) et on asservit le débit de recyclage à ladite température de telle sorte que la combustion des imbrûlés contenus dans les particules recyclées maintienne ladite température au même niveau que pendant la phase de fonctionnement normal, la phase de recyclage des imbrûlés étant arrêtée dès que la température du lit fluidisé ne peut plus être maintenue au niveau déterminé, le lit fluidisé étant de nouveau alimenté en matière combustible par les moyens d'alimentation (21) pour une nouvelle phase de fonctionnement normal de telle sorte que la réaction exothermique soit entretenue alternativement par la combustion de la matière combustible en phase de fonctionnement normal et par la combustion des imbrûlés en phase de recyclage.
2. Procédé de recyclage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les particules solides entrainées par le fait que les particules solides entrainées avec les fumées pendant la phase de recyclage sont accumulées dans un silo intermédiaire (6) interposé entre le dispositif de séparation (3) et le dispositif de stockage (4).
3. Procédé de recyclage selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que, à la fin de la phase de recyclage, on évacue les particules accumulées avant de reprendre l'alimentation normale du lit fluidisé (2) en matière combustible la durée de l'évacuation étant assez faible pour ne pas entrainer une baisse de la temperature du lit fluidisé (2) au-dessous d'une limite fixée.
4. Procédé de recyclage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que, à la fin de la phase de recyclage, on commande simultanément la retour à l'alimentation normale du lit fluidisé (2) en matière combustible et l'évacuation rapide des particules accumulées, cette dernière étant arretée avant la vidange complète du dispositif de stockage (4) lorsque le niveau des particules dans celui-ci atteint une limite fixée.
5. Procédé de recyclage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le lit fluidisé (2) fonctionne à une pression supérieure à la pression atmosphérique et est alimenté en matière combustible se trouvant à la même pression par l'intermédiaire d'un dispositif à sas, caractérisé par le fait que l'alimentation se fait à partir d'une chambre unique (7) formant sas comportant une entrée (71) et une sortie (72) des matières, munies chacune d'une vanne d'isolement respectivement (73) et (74) et des moyens de pressurisation (75) et de dépressurisation (78) de la chambre d'alimentation (7), préalablement remplie de matière combustible, étant alternativement mise à la pression de l'enceinte de combustion (1) pour l'alimentation de celle-ci pendant la phase de fonctionnement normal, puis isolée de l'enceinte de combustion (1) pendant la phase de recyclage pour être mise à la pression atmosphérique et remplie de nouveau en matière combustible.
6. Installation perfectionnée de combustion en lit fluidisé comprenant une enceinte (1) formant chambre de combustion alimentée en matière combustible, munie à sa base de moyens (12,13, 14) de formation d'un lit fluidisé (2) et dont la partie supérieure est reliée par un conduit (17) d'évacuation des fumées à un dispositif (3) de séparation des particules solides entrainées avec les fumées comprenant une sortie supérieure des gaz (31) et une sortie inférieure (32) des solides reliée à la chambre de combustion (1) par un circuit (41) de recyclage des solides séparées comprenant un silo (4) de réserve des particules solides, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens (5, 21, 43) de commande périodique d'alimentation de la chambre de combustion (1), alternativement en matières combustibles dans une phase d'alimentation normale et d'accumulation des particules solides dans le silo (4) et en imbrûlés dans une phase de recyclage des particules accumulées dans le silo (4).
7. Installation selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les moyens de commande périodique de l'alimentation de la chambre de combustion (1) comprennent un circuit (21) d'alimentation en matière combustible à débit réglable, et un organe (43) de fermeture et d'ouverture avec un débit réglable du circuit de recyclage (41), les deux circuits d'alimentation (21) et de recyclage (41) étant mis en service alternativement par un circuit de régulation (5) en fonction de la température du lit fluidisé (2) mesurée par un détecteur (51).
8. Installation selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le circuit de régulation (5) comprend un organe (52) de contrôle de niveau haut des particules accumulées, placé à la partie supérieure du silo (4) et susceptible de déclencher l'arrêt du circuit d'alimentation (21) et l'ouverture de la vanne (43) du circuit de recyclage (41
9. Installation selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le silo (4) est muni à sa base d'un orifice de vidange (48) débouchant dans une conduite (46) munie d'une vanne (47) dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par le circuit de régulation (5).
10. Installation selon la revendication 9, caractérisée par le fait que le circuit de régulation (5) comprend un organe de contrôle du niveau bas (53) susceptible de déclencher la fermeture de la vanne (47) de la conduite de vidange (46) et placé à la partie inférieure du silo (4) à une hauteur telle au-dessus de l'orifice (48) que le volume entre les niveaux de l'organe de contrôle (53) et de l'orifice (48) soit supérieur au volume de particules solides généré par la combustion de la matière combustible en phase de fonctionnement normal pendant le temps de vidange du silo (4).
11. Installation selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisée par le fait qu'elle comprend un silo intermédiaire (6) placé à la sortie du dispositif de séparation (3) en amont du silo de réserve (4) avec lequel il est relié par une conduite (61) munie d'une vanne (62).
12. Installation selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisée par le fait que le lit fluidisé fonctionnant sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, la chambre de combustion (1) est alimentée par l'intermédiaire d'un sas unique constitué d'une capacité (7) alimentée en matière combustible par un circuit (71) muni d'une vanne d'entrée (73) et reliée à la chambre de combustion (1) par une conduite (72) munie d'une vanne de sortie (74) et dans laquelle débouchent deux circuits de pressurisation (75) et de dépressurisation (78) munis respectivement de vannes (77) et (79), lesdites vannes étant actio- nées sélectivement en fonction des phases de fonctionnement de l'installation de telle sorte que pendant la phase de recyclage des imbrûlés, la capacité (7), isolée par la fermeture de la vanne de sortie (74), puisse être dépressurisée, remplie en matière combustible puis repressurisée et que, pendant la phase de fonctionnement normal la capacité (7), isolée par la fermeture des vannes d'entrée (73) et de dépressurisation (77), soit mise en liaison avec la chambre de combustion (1) par l'ouverture de la vanne de sortie (74).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2560967B1 (fr) * 1984-03-08 1988-08-26 Creusot Loire Procede et appareillage de controle du transfert thermique realise dans un lit fluidise
FR2563118B1 (fr) * 1984-04-20 1987-04-30 Creusot Loire Procede et installation de traitement de matiere en lit fluidise circulant
CA1271945A (fr) * 1984-09-14 1990-07-24 Gary O. Goldbach Methode et dispositif de recirculation des fines dans un appareil de combustion a lit fluidise
SE452359C (sv) * 1985-04-30 1994-04-11 Kvaerner Generator Ab Anordning för styrning av värmeövergångstalet vid en CFB-panna
DE3544425A1 (de) * 1985-12-16 1987-06-25 Steag Ag Verfahren zum verbrennen von festen brennstoffen in einer zirkulierenden wirbelschicht und vorrichtung zum durchfuehren dieses verfahrens
SE462446B (sv) * 1989-06-29 1990-06-25 Abb Stal Ab Foerraadsbehaallare foer baeddmaterial vid en kraftanlaeggning med braennkammare foer fluidiserad baedd
US5964085A (en) * 1998-06-08 1999-10-12 Siemens Westinghouse Power Corporation System and method for generating a gaseous fuel from a solid fuel for use in a gas turbine based power plant
JP5936946B2 (ja) * 2012-08-02 2016-06-22 メタウォーター株式会社 流動床ガス化装置
CN106635179B (zh) * 2017-01-23 2019-03-08 江苏华威机械制造有限公司 一种循环流化床与热解床复合气化的工艺及其装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL295333A (fr) * 1962-08-11
US3902462A (en) * 1974-05-28 1975-09-02 Foster Wheeler Energy Corp System and method for generating heat utilizing fluidized beds of different particle size
GB1542862A (en) * 1975-02-14 1979-03-28 Exxon Research Engineering Co Combustion or part-combustion in fluidized beds
GB1523500A (en) * 1975-10-21 1978-09-06 Battelle Development Corp Method of operating a fluidized bed system
FR2334914A1 (fr) * 1975-12-10 1977-07-08 Air Ind Procede d'elimination de poussieres combustibles imbrulees en suspension dans des fumees et installation pour sa mise en oeuvre
JPS5334374A (en) * 1976-09-10 1978-03-30 Babcock Hitachi Kk Method and device for burning shells
US4103646A (en) * 1977-03-07 1978-08-01 Electric Power Research Institute, Inc. Apparatus and method for combusting carbonaceous fuels employing in tandem a fast bed boiler and a slow boiler
SE406366B (sv) * 1977-06-23 1979-02-05 Stal Laval Turbin Ab Virvelbeddsbrennkammare
US4150632A (en) * 1977-11-02 1979-04-24 Combustion Engineering, Inc. Char separator
JPS5664208A (en) * 1979-10-30 1981-06-01 Kawasaki Heavy Ind Ltd Control of temperature of bed in fluidized bed combustion boiler
JPS5668708A (en) * 1979-11-08 1981-06-09 Babcock Hitachi Kk Method of starting fluidized boiler
US4312301A (en) * 1980-01-18 1982-01-26 Battelle Development Corporation Controlling steam temperature to turbines
GB2089485A (en) * 1980-10-07 1982-06-23 Jones Cedric Richard Improvements In Solid Fuel Fired Boiler Operations

Also Published As

Publication number Publication date
FR2537701A1 (fr) 1984-06-15
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