EP0239442A1 - Perfectionnements apportés à la fixation des éléments de protection des chambres de combustion de chaudières - Google Patents

Perfectionnements apportés à la fixation des éléments de protection des chambres de combustion de chaudières Download PDF

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EP0239442A1
EP0239442A1 EP87400391A EP87400391A EP0239442A1 EP 0239442 A1 EP0239442 A1 EP 0239442A1 EP 87400391 A EP87400391 A EP 87400391A EP 87400391 A EP87400391 A EP 87400391A EP 0239442 A1 EP0239442 A1 EP 0239442A1
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Constructions Navales et Industrielle de la Mediterranee CNIM SA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
    • F23M5/08—Cooling thereof; Tube walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10—Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/107—Protection of water tubes
    • F22B37/108—Protection of water tube walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
    • F23M5/04—Supports for linings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/14—Supports for linings

Definitions

  • the present invention relates to protection against corrosion and erosion of the combustion chambers of boilers. This invention applies more particularly, without being limited to this application, to the protection of the combustion chambers of boilers which equip incineration plants with household and industrial waste.
  • the object of this invention is to provide an improvement in the fixing of these prefabricated refractory parts, in order to avoid their corrosion.
  • this invention relates to a method for protecting and fixing prefabricated refractory parts, fixed to the walls of the combustion chambers of boilers by means of hooking elements, characterized in that it consists in protecting the element of attachment by a layer of refractory product. According to the invention, it is possible to provide the connection between the refractory part and the corresponding attachment element using the same refractory product.
  • said refractory product can be insulating or heat conducting, with chemical, hydraulic or other binder, and it may or may not contain silicon carbide. depending on whether it is conductive or insulating respectively.
  • the fastening element and its housing in the refractory piece are communicated to any suitable shape allowing the fixing to be improved.
  • the attachment element 10 and its housing in the refractory part 16 have walls with parallel or cylindrical faces, the layer of bonding product 14 ensuring the holding by simple bonding.
  • the fastening element 10 ⁇ is inclined or has an upwardly inclined face, in "coat hangers", so as to improve the resistance by the action of gravity.
  • a hooking element 10 ⁇ is used which has a larger section at its end than at its base, and which is positioned in a housing of the refractory piece 16 which has a corresponding shape.
  • the layer 14 of bonding product ensures, after drying, a mechanical keying, which clearly improves the resistance. It is then possible to place refractory pieces on the ceiling.
  • all the free spaces between the different refractory pieces 16 must be carefully filled with the bonding product, in order to avoid gas infiltration and the pumping effects during temperature variations.
  • the hooking elements 10 can be fixed either on the fins 12 (Figure 4), or on the tubes 18 of the tubular panels ( Figure 5).
  • the refractory pieces 16 can cover a tube 18 (FIG. 5) or several tubes (FIG. 6), the connection points then being either in line with the fin 12, or in line with the tube 18.
  • the seal between the refractory pieces 16 can be improved by creating baffles 20 ( Figure 7).
  • the housing of the refractory piece which receives the hooking element, such as 10 can be blind or through. If it is through, the filling of said housing with the bonding product is facilitated, but the protection of the refractory piece 16 is weak, whereas on the contrary, if it is blind, the filling of the housing is more difficult, but protection is better.
  • the refractory pieces may include one or more housings to receive the fastening elements.

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Abstract

Procédé de protection et de fixation de pièces réfractaires préfabriquées, fixées aux parois des chambres de combustion de chaudières à l'aide d'éléments d'accorchage, caractérisé en ce qu'il consiste à protéger l'élément d'accrochage (10) à l'aide d'une couche de produit réfractaire (14).

Description

  • La présente invention concerne la protection contre les corrosions et les érosions des chambres de combustion de chaudières. Cette invention s'applique plus particulièrement, sans pour autant être limitée à cette application, à la protection des chambres de combustion des chaudières qui équipent les usines d'incinération d'ordures ménagères et de dé­chets industriels.
  • On sait que, dans les installations d'incinération d'ordures ménagères ou industrielles, avec récupération de chaleur, il est nécessaire de protéger les parois des chambres de combustion des chaudières contre la corrosion, dans la zone de développement des flammes, due aux gaz provenant de la combustion des déchets. Généralement, une telle pro­tection est assurée de la façon suivante :
    • a) soit à l'aide d'un revêtement de pisé réfractaire, à base de car­bure de silicium, mis en place, de préférence par projection, sur les panneaux tubulaires constituant les parois de la chambre de com­bustion. L'inconvénient de cette solution connue réside notamment en ce que la durée de vie de ces pisés est courte, ce qui entraîne une dégradation rapide du revêtement dans les zones les plus expo­sées, rendant nécessaires des réparations importantes, qui doivent être effectuées fréquemment ;
    • b) soit à l'aide de pièces réfractaires préfabriquées, ou briques de forme, notamment en carbure de silicium, fixées aux parois de la chaudière. La durée de vie de ces pièces est excellente, surtout lorsqu'elles sont réalisées en carbure de silicium. Malheureusement, cette solution exige l'utilisation d'éléments d'ancrage ou d'accro­chage fragiles, qui se détruisent par corrosion, en entraînant la chute des pièces réfractaires.
  • Cette invention s'est fixé pour but d'apporter un perfectionnement à la fixation de ces pièces réfractaires préfabriquées, afin d'éviter leur corrosion.
  • En conséquence, cette invention concerne un procédé de protection et de fixation de pièces réfractaires préfabriquées, fixées aux parois des chambres de combustion de chaudières à l'aide d'éléments d'accrochage, caractérisé en ce qu'il consiste à protéger l'élément d'accrochage par une couche de produit réfractaire. Selon l'invention, on peut assurer la liaison entre la pièce réfractaire et l'élément d'accrochage corres­pondant à l'aide du même produit réfractaire.
  • Selon une autre caractéristique de cette invention, ledit produit ré­fractaire peut être isolant ou conducteur de la chaleur, à liant chi­mique, hydraulique ou autre, et il peut ou non contenir du carbure de silicium. selon qu'il est conducteur ou isolant respectivement.
  • Selon une autre caractéristique de cette invention, on communique à l'élément d'accrochage et à son logement dans la pièce réfractaire toute forme appropriée permettant d'améliorer la fixation.
  • D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence au dessin annexé, qui en illustre divers exemples de réalisation, dépourvus de tout caractère limitatif. Sur le dessin :
    • - les Figures 1 à 3 sont des vues partielles, en coupe, illustrant trois exemples de mise en oeuvre de l'invention ;
    • - les Figures 4 à 6 illustrent, en coupe, divers exemples de réalisa­tion de pièces réfractaires mises en oeuvre par l'invention ; et,
    • - la Figure 7 est une vue en coupe d'une variante de l'invention.
  • En se référant aux dessins, et plus particulièrement aux Figures 1 à 3, on voit que, selon l'invention, on assure la protection des éléments d'ancrage ou d'accrochage, tels que 10, fixés sur les panneaux tubu­laires 12 constituant les parois de la chambre de combustion de la chau­dière, à l'aide d'une couche de produit réfractaire 14, qui peut être isolant ou conducteur de la chaleur, à liant chimique, hydraulique ou autre, et qui peut ou non contenir du carbure de silicium. Par ailleurs, toujours selon l'invention, on utilise ce même produit réfractaire pour assurer la liaison entre la pièce réfractaire ou brique 16 et son élé­ment d'accrochage 10.
  • Dans l'exemple de réalisation de la Figure 1, l'élément d'accrochage 10 et son logement dans la pièce réfractaire 16 présentent des parois à faces parallèles ou cylindriques, la couche du produit de liaison 14 assurant la tenue par simple collage.
  • Dans la variante illustrée par la Figure 2, l'élément d'accrochage 10ʹ est incliné ou possède une face inclinée vers le haut, en "porte-­manteaux", de manière à améliorer la tenue par action de la pesanteur.
  • Dans le troisième exemple de réalisation illustré par la Figure 3, on utilise un élément d'accrochage 10ʺ qui présente une section plus im­portante à son extrémité qu'à sa base, et qui est positionné dans un logement de la pièce réfractaire 16 qui possède une forme correspon­dante. Ainsi, la couche 14 de produit de liaison assure, après séchage, un clavetage mécanique, ce qui améliore nettement la tenue. Il est pos­sible alors de poser des pièces réfractaires en plafond.
  • On remarquera que les différents modes de réalisation de l'invention décrits ci-dessus permettent de remplacer une brique au milieu d'une paroi sans toucher aux autres.
  • Selon l'invention, tous les espaces libres entre les différentes pièces réfractaires 16 doivent être soigneusement remplis du produit de liai­son, afin d'éviter les infiltrations de gaz et les effets de pompage lors des variations de température.
  • Selon l'invention, les éléments d'accrochage 10 peuvent être fixés soit sur les ailettes 12 (Figure 4), soit sur les tubes 18 des panneaux tu­bulaires (Figure 5). De même, les pièces réfractaires 16 peuvent cou­vrir un tube 18 (Figure 5) ou plusieurs tubes (Figure 6), les points de liaison étant alors soit au droit de l'ailette 12, soit au droit du tube 18.
  • Selon cette invention, on peut améliorer l'étanchéité entre les pièces réfractaires 16 en créant des chicanes 20 (Figure 7).
  • De manière connue, le logement de la pièce réfractaire qui reçoit l'élé­ment d'accrochage, tel que 10, peut être borgne ou traversant. S'il est traversant, le remplissage dudit logement par le produit de liaison est facilité, mais la protection de la pièce réfractaire 16 est faible, alors qu'au contraire, s'il est borgne, le remplissage du logement est plus difficile, mais la protection est meilleure.
  • Bien entendu, les pièces réfractaires peuvent comporter un ou plusieurs logements pour recevoir les éléments d'accrochage. Cependant, il est préférable de les prévoir de dimensions modestes, avec un seul élément d'accrochage, pour éviter les ruptures.
  • Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ou de mise en oeuvre décrits ici, mais qu'elle en englobe toutes les variantes.

Claims (8)

1. Procédé de protection et de fixation de pièces réfractaires préfa­briquées, fixées aux parois des chambres de combustion de chaudières à l'aide d'éléments d'accrochage, caractérisé en ce qu'il consiste à pro­téger l'élément d'accrochage (10, 10ʹ, 10ʺ) à l'aide d'une couche de produit réfractaire (14).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit pro­duit réfractaire assure en outre la liaison entre la pièce réfractaire (16) et l'élément d'accrochage.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit produit réfractaire est isolant.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit produit réfractaire est conducteur de la chaleur.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit produit réfractaire est à liant chimique ou hydraulique.
6. Procédé selon l'une des revendications 1, 2, 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit produit réfractaire contient du carbure de silicium.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on donne à l'élément d'accrochage et à son loge­ment dans la pièce réfractaire une forme appropriée améliorant la fixation.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, ca­ractérisé en ce que tous les espaces libres entre les parois (12) de la chaudière, les éléments d'accrochage (10, 10ʹ, 10ʺ) et les pièces réfractaires (16), sont remplis dudit produit de liaison.
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