FR2468070A1

FR2468070A1 - Waste oil and paint incinerator - has combustion chamber with air entering one end and extracted between double wall and bottom outlet

Info

Publication number: FR2468070A1
Application number: FR7926110A
Authority: FR
Original assignee: THERMOMECANIQUE
Current assignee: THERMOMECANIQUE
Priority date: 1979-10-17
Filing date: 1979-10-17
Publication date: 1981-04-30

Abstract

The incinerator for waste liquid and granular material, has a combustion chamber formed by a horizontal cylinder with two shells (1,3) and an air space (4). Outside is an insulation layer (7) and inside is a refractory lining (2). The bottom has an opening formed by two sloping sides forming a relatively narrow gap. The liquid or granular substance is forced through a tube (40) with injectors (37) which discharge through openings inside the top of the chamber. Ash is collected by a discharge screw (47) below the bottom opening. A duct at one end is used to supply combustion air, which is blown along a helical path around the outside. This enters the annular space (4) between the two shells and is extracted through the bottom outlet space.

Description

GENERATEUR DE GAZ DE COMBUSTION A HAUTE TEMPERATURE
La présente invention a pour objet un générateur propre à fournir des gaz à haute température à partir de déchets de combustible liquide, gazeux ou même solide à l'état pulvérulent.HIGH TEMPERATURE COMBUSTION GAS GENERATOR
The present invention relates to a generator capable of supplying gases at high temperature from waste liquid, gaseous or even solid fuel in the pulverulent state.

Ce générateur est caractérisé en ce qu'il comporte un foyer dont la partie supérieure est cylindrique et dont la partie inférieure est délimitée par des parois approximativement planes en se rétrécissant progressivement vers le bas, un brtleur placé a l'une des extrémités du foyer, des moyens pour alimenter ce brûleur en combustible et en air de combustion, des moyens pour introduire de 1' air de dilution dans une zone du foyer oB la combustion est achevée, et des moyens pour évacuer les cendres ou scories du foyer. This generator is characterized in that it comprises a hearth, the upper part of which is cylindrical and the lower part of which is delimited by approximately flat walls, tapering progressively downwards, a burner placed at one of the ends of the hearth, means for supplying this burner with fuel and with combustion air, means for introducing dilution air into an area of the hearth where combustion is complete, and means for evacuating the ashes or slag from the hearth.

Les déchets liquides peuvent être des produits pétroliers ou chimiques ayant un certain pouvoir calorifique, par exemple, des déchets d'huile, des solvants ou de la peinture. Les déchets solides peuvent être des produits végétaux, à l'état de copeaux, de sciure ou de poussière et qui peuvent ainsi etre amenés pneu ma tiquement dans le foyer du générateur. Liquid waste can be petroleum or chemical products with some calorific value, for example, oil waste, solvents or paint. The solid waste can be vegetable products, in the form of shavings, sawdust or dust and which can thus be brought pneumatically into the hearth of the generator.

Les gaz a haute température produits peuvent être utilisés pour alimenter divers appareils de récupération de chaleur, par exemple des chaudières, des réchauffeurs, des évaporateurs ou des sécheurs. The high temperature gases produced can be used to power various heat recovery devices, such as boilers, heaters, evaporators or dryers.

Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention qui permet de détruire par incinération des produits polluants comme des déchets de régénération d'huile, le générateur comporte des moyens pour injecter ces produits dans la partie arrière du foyer du générateur, dans une zone dans laquelle la combustion est achevée. In an advantageous embodiment of the invention which makes it possible to destroy polluting products such as oil regeneration waste by incineration, the generator comprises means for injecting these products into the rear part of the generator hearth, in an area in which which combustion is complete.

Les moyens pour alimenter le brûleur en air de combustion comprennent, de préférence, des moyens pour admettre de l'air dans un espace annulaire situé à l'avant du foyer, au contact de la paroi du foyer. Cet air s'écoule sur le réfractaire recouvrant cette paroi en le refroidissant et, en outre, assure la combustion des imbrûlés qui ont pu s'y déposer. The means for supplying combustion air to the burner preferably comprise means for admitting air into an annular space situated at the front of the hearth, in contact with the wall of the hearth. This air flows over the refractory covering this wall while cooling it and, moreover, ensures the combustion of unburnt materials which may have deposited there.

Les moyens pour évacuer les cendres ou scories du foyer peuvent être constitués par une série de grilles montées oscillantes à la partie inférieure du foyer au-dessus d'une rigole contenant des moyens de transport des scories. En période de fonctionnement normal, les grilles sont placées dans une position sensiblement horizontale et reçoivent les cendres et imbrûlées. Lorsque le volume de ceux-ci devient trop important, on amène les grilles dans une position inclinée de sorte que les cendres et imbrAlés tombent dans la rigole, d'où ils sont transportés à l'extérieur et évacués. The means for removing ash or slag from the hearth can be constituted by a series of grids mounted oscillating at the bottom of the hearth above a channel containing means for transporting the slag. During normal operation, the grates are placed in a substantially horizontal position and receive the ashes and unburnt. When the volume of these becomes too large, the grates are brought into an inclined position so that the ashes and imbrAlés fall into the channel, from where they are transported outside and evacuated.

On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du générateur de gaz selon l'invention, avec référence au dessin annexé dans lequel
La Figure 1 est une vue en coupe transversale du générateur suivant I-I de la Figure 3;
La Figure 2 en est une vue en bout;
La Figure 3 en est une coupe axiale suivant III-III de la
Figure I.An embodiment of the gas generator according to the invention has been described below, by way of non-limiting example, with reference to the appended drawing in which
Figure 1 is a cross-sectional view of the generator along II of Figure 3;
Figure 2 is an end view;
Figure 3 is an axial section along III-III of the
Figure I.

Tel qu'il est représenté au dessin, le générateur selon l'invention comprend une virole 1 qui est garnie intérieurement de matière réfractaire 2 et dont la partie supérieure est cylindrique alors que sa partie inférieure va en se rétrécissant. Cette partie inférieure peut être formée de deux parois planes qui se raccordent à la partie cylindrique et font avec le plan médian vertical de cette partie cylindrique un angle compris entre 200 et 400. As shown in the drawing, the generator according to the invention comprises a ferrule 1 which is internally lined with refractory material 2 and the upper part of which is cylindrical while its lower part is narrowing. This lower part can be formed by two flat walls which are connected to the cylindrical part and form an angle between 200 and 400 with the vertical median plane of this cylindrical part.

A l'extérieur de la virole 1 est placée coaxialement une deuxième virole 3 de même profil. Entre ces deux viroles se trouve un espace libre de passage 4 pour la circulation d'air de refroidissement. Dans cet espace annulaire sont placées plusieurs en tretoises en fer profilé 5, tout d'abord pour renforcer la virole intérieure 1 qui soutient le réfractaire, ensuite pour maintenir un écart constant entre les deux viroles. Outside the ferrule 1 is placed coaxially a second ferrule 3 of the same profile. Between these two ferrules is a free passage space 4 for the circulation of cooling air. Several annular iron trestles 5 are placed in this annular space, firstly to reinforce the inner shell 1 which supports the refractory, then to maintain a constant gap between the two ferrules.

Une jaquette 6 est placée à l'extérieur de la virole 3 en étant séparée de celle-ci par un calorifuge 7. L'ensemble formé par les deux viroles 1 et 3 et par cette jaquette 6 est fixé à sa partie inférieure, sur deux plaques en équerre 8 et 9 elles-mêmes fixées à plusieurs pieds 10 et Il qui sont renforcés par des goussets et reliés à un châssis constitué par un ensemble de profilés 12. A jacket 6 is placed outside the shell 3, being separated from the latter by an insulating material 7. The assembly formed by the two ferrules 1 and 3 and by this jacket 6 is fixed to its lower part, on two square plates 8 and 9 themselves fixed to several feet 10 and 11 which are reinforced by gussets and connected to a frame constituted by a set of profiles 12.

A aon extrémité avant, la virole 3 est fermée par un fond bombé amovible 13 monté sur des charnières. Au centre de ce fond est boulonné un brtleur 15 à coupelles rotatives. At the front end, the ferrule 3 is closed by a removable domed bottom 13 mounted on hinges. In the center of this bottom is bolted a burner 15 with rotating cups.

A l'intérieur du fond 13 est fixée une virole 16 renforcée par une série de goussets 17 et solidaire d'un cbne 18 garni intérieurement d'un réfractaire 19. Le diamètre de ce cbne avec son réfractaire est légèrement plus petit que le diamètre intérieur du réfractaire 2; il existe ainsi entre les deux réfractaires 2 et 19 une ouverture circulaire 20 destinée à permettre une circulation d'air. Par ailleurs, dans le cône 18 et dans son réfractaire 19 est pratiquée une série de trous 21 pour la circulation d'air de combustion. Le cbne 18 comporte une ouverture centrale dans laquelle est emboîté l'ouvreau 22, en réfractaire, du brflleux 15. Inside the bottom 13 is fixed a ferrule 16 reinforced by a series of gussets 17 and secured to a cable 18 internally lined with a refractory 19. The diameter of this cable with its refractory is slightly smaller than the internal diameter refractory 2; there is thus between the two refractories 2 and 19 a circular opening 20 intended to allow air circulation. Furthermore, in the cone 18 and in its refractory 19 is made a series of holes 21 for the circulation of combustion air. The cbne 18 has a central opening in which is fitted the opening 22, in refractory form, of the brflleux 15.

Sur la partie arrière de la virole 3 est fixé un collecteur 23 en spirale (Figures 2 et 3) qui relie l'espace annulaire 4 au refoulement d'un ventilateur 24. Sur la gaine de refoulement de ce ventilateur est monté un papillon 25 pour le réglage du débit d'air. On the rear part of the ferrule 3 is fixed a spiral manifold 23 (Figures 2 and 3) which connects the annular space 4 to the discharge of a fan 24. On the discharge duct of this fan is mounted a butterfly 25 for adjusting the air flow.

Sur la paroi latérale 26 du collecteur 23 est placé un deuxième collecteur en spirale 27 qui est relié à un deuxième ventilateur 28 par l'intermédiaire d'une gaine 29 dans laquelle est pla cé un papillon de réglage 30. Au centre de ce collecteur 27 est disposée une virole 31 garnie intérieurement d'un réfractaire 32. On the side wall 26 of the manifold 23 is placed a second spiral manifold 27 which is connected to a second fan 28 by means of a sheath 29 in which is placed an adjustment butterfly 30. In the center of this manifold 27 a ferrule 31 is arranged internally lined with a refractory 32.

Entre le réfractaire 32 et le col du convergent 33 du foyer est ménagé un passage circulaire 34 mettant en communication la sortie du collecteur 27 avec un tube de sortie dés gaz 35. Between the refractory 32 and the neck of the convergent 33 of the hearth is formed a circular passage 34 bringing the outlet of the manifold 27 into communication with a gas outlet tube 35.

Plusieurs ouvertures 36 sont ménagées dans les viroles 1 et 3, la jaquette 6 ainsi que dans la paroi réfractaire 2, à la par tie supérieure de cet ensemble. Dans ces ouvertures sont placés des tubes 37 sur l'extrémité desquels sont fixés des injecteurs 38. Ces tubes sont reliés à des tubes collecteurs 39 fixés sur un autre collecteur central 40 (Figures 1 et 3). Several openings 36 are formed in the ferrules 1 and 3, the jacket 6 as well as in the refractory wall 2, at the upper part of this assembly. In these openings are placed tubes 37 on the end of which injectors 38 are fixed. These tubes are connected to collecting tubes 39 fixed on another central manifold 40 (Figures 1 and 3).

A la partie inférieure du générateur où le foyer se rétrécit (Figure 1) sont placées plusieurs grilles oscillantes 41 garnies de réfractaires 42 (Figures 1 et 3). Ces grilles peuvent basculer sur des axes 43 maintenus par les deux parois verticales des plaques en équerre 8 et 9. Sur ces axes sont fixées des manivelles 44 reliées à une tringlerie 45, permettant de donner aux grilles une position horizontale ou inclinée à environ 45 . At the lower part of the generator where the hearth shrinks (Figure 1) are placed several oscillating grids 41 furnished with refractories 42 (Figures 1 and 3). These grids can tilt on axes 43 held by the two vertical walls of the square plates 8 and 9. On these axes are fixed cranks 44 connected to a linkage 45, making it possible to give the grids a horizontal or inclined position at approximately 45.

Sur les deux parois verticales des deux plaques en équerre 8 et 9, est boulonnée une rigole 46 (Figure 1) dans laquelle est placée une vis sans fin 47, reliée a l'arbre de sortie d'un motoréducteur 48. A la partie arrière de cette rigole est prévue une ouverture 49 pour l'évacuation des imbrûlées ou des scories de combustion. On the two vertical walls of the two square plates 8 and 9, is bolted a channel 46 (Figure 1) in which is placed an endless screw 47, connected to the output shaft of a geared motor 48. At the rear this opening is provided with an opening 49 for the evacuation of unburnt or combustion slag.

Dans les parois verticales et horizontales des plaques 8 et 9, sur toute la longueur, sont pratiqués plusieurs trous sur lesquels sont fixées des tubulures 50, reliant l'espace annulaire 4 à la rigole 46. In the vertical and horizontal walls of the plates 8 and 9, over the entire length, several holes are made on which the tubes 50 are fixed, connecting the annular space 4 to the channel 46.

Le générateur de gaz qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante. The gas generator which has just been described operates in the following manner.

Les ventilateurs 24 et 28 ainsi que le brûleur 15 sont mis en marche. Le brtleur 15 pulvérise alors le combustible dans le foyer 53 Par ailleurs, l'air refoulé par le ventilateur 24 traverse le collecteur 23 et pénètre dans l'espace annulaire 4 formé par les viroles 1 et 3; cet air est refoulé vers l'avant de L'appareil pour aboutir à son extrémité avant, à 1 'intérieur du fond embouti 13. (Figure 3). The fans 24 and 28 as well as the burner 15 are started. The burner 15 then sprays the fuel into the hearth 53 Furthermore, the air discharged by the fan 24 passes through the manifold 23 and enters the annular space 4 formed by the ferrules 1 and 3; this air is discharged towards the front of the appliance to end at its front end, inside the deep-drawn bottom 13. (Figure 3).

Une partie de cet air pénètre dans le brûleur par des volets de réglage 51 et est injecté par des ouvertures 52 dans le jet de combustible pulvérisé par le brûleur de manière à réaliser un me- lange carburé. Ce mélange étant allumé, la flamme se développe dans le foyer 53 en étant nourrie par de l'air secondaire qui pe- nètre par les ouvertures 21. Part of this air enters the burner through adjustment flaps 51 and is injected through openings 52 into the jet of fuel sprayed by the burner so as to produce a fuel mixture. This mixture being ignited, the flame develops in the hearth 53 while being fed by secondary air which enters through the openings 21.

Une troisième partie dr pénètre dans le foyer 53 par l'espace annulaire 20; cet air sert tout d'abord à créer une couche limite sur le réfractaire 2 de manière å refroidir ses parois, et ensuite à faire briller tous les dépotes des imbrûlés qui, éven- tuellement peuvent s'accrocher sur les parois de ce réfractaire. A third part dr enters the focal point 53 through the annular space 20; this air is used first of all to create a boundary layer on the refractory 2 so as to cool its walls, and then to make all the deposits of unburnt materials shine which, if necessary, can catch on the walls of this refractory.

La combustion s'achève dans le foyer du générateur, les gaz de combustion étant évacués par le col 33. Ces gaz reçoivent par le passage circulaire 34 une quantité d'air supplémentaire de dilution qui abaisse leur température suivant la nécessité de leur emploi.Combustion ends in the generator hearth, the combustion gases being evacuated through the neck 33. These gases receive an additional dilution air through the circular passage 34 which lowers their temperature according to the need for their use.

Cet air de dilution est fourni par le ventilateur 28 et son débit est réglé par le papillon 30. En augmentant plus ou moins le débit de cet air, on régularise la température des gaz de combustion a la sortie du générateur.This dilution air is supplied by the fan 28 and its flow is regulated by the butterfly 30. By increasing more or less the flow of this air, the temperature of the combustion gases is regulated at the outlet of the generator.

Lorsqu'on utilise des déchets de combustion plus ou moins chargés dtimbrûlEs, ces imbr1és tombent, a la partie inférieure du foyer 53, sur les grilles oscillantes 41. Lorsqu'il y a accumulation de ces cendres, on manoeuvre les grilles de manière à les amener dans leur position inclinée, les cendres tombent alors dans la rigole 46, dans laquelle la température est abaissée par l'air qui pénètre dans cette rigole par les tubulures 50. When combustion waste more or less charged with unburnt material is used, these unburned materials fall, at the lower part of the hearth 53, onto the oscillating grates 41. When these ashes accumulate, the grates are operated so as to bring into their inclined position, the ashes then fall into the channel 46, in which the temperature is lowered by the air which enters this channel through the pipes 50.

La vis sans fin 47 actionnée par le moto-réducteur 48 en tratne les cendres vers l'arrière de l'appareil d'où elles seront: évacuées a l'extérieur par l'ouverture 49. The endless screw 47 actuated by the gear motor 48 draws the ashes towards the rear of the device from where they will be: evacuated outside through the opening 49.

Lorsqu'on doit détruire par incinération des produits liquides polluants, ces liquides sont refoulés par une pompe sous pression dans le collecteur 40, comme indiqué par la flèche f, et ré'- partis ensuite dans le collecteur 39; ils sont pulvérisés dans la flamme par les injecteurs 38. L'injection de ces liquides est faite a la partie arrière du foyer dans la zone où la combustion est achevée, de manière à refroidir la flamme et à produire des imbrûlés dans les gaz de combustion. When it is necessary to destroy polluting liquid products by incineration, these liquids are discharged by a pressure pump into the collector 40, as indicated by the arrow f, and then distributed in the collector 39; they are sprayed into the flame by the injectors 38. The injection of these liquids is carried out at the rear part of the hearth in the zone where combustion is complete, so as to cool the flame and produce unburnt in the combustion gases .

Dans le cas où on doit brûler des combustibles gazeux il suffit de remplacer le module brûleur 15 et le générateur peut fonc tionner dans les mêmes conditions sans aucune modification supplémentaire. In the case where gaseous fuels must be burned, it suffices to replace the burner module 15 and the generator can operate under the same conditions without any additional modification.

Si l'on doit briller des combustibles solides à l'état pulvérulent, il suffit également de remplacer le brûleur 15 par un autre qui est adapté à ce combustible. L'introduction du combustible dans le foyer sera réalisé par une pulvérisation à air comprimé grâce à une buse d'alimentation par une vis sans fin. If solid fuels in the pulverulent state are to be shined, it is also sufficient to replace the burner 15 with another which is suitable for this fuel. The fuel is introduced into the hearth by compressed air spraying through a feed nozzle by a worm screw.

Le générateur de gaz peut également être utilisé pour des combustibles extra visqueux et qu'on ne peut pas réchauffer pour diminuer leur viscosité à cause de leur faible température de polymérisation. The gas generator can also be used for fuels which are extra viscous and which cannot be heated to reduce their viscosity because of their low polymerization temperature.

I1 va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. It goes without saying that the present invention should not be considered as limited to the embodiment described and shown but, on the contrary, covers all variants thereof.

Claims

RESELL ICAT IONS

1. - High temperature combustion gas generator characterized in that it comprises a hearth the upper part of which is cylindrical and the lower part of which is delimited by approximately planar walls, gradually tapering downwards, a burner placed at one end of the hearth, means for supplying this burner with fuel and with combustion air, means for introducing dilution air into a zone of hearth where combustion is completed, and means for evacuating the hearth ash or slag.

2. - Generator according to claim 1, characterized in that it comprises means for injecting products to be incinerated in the rear part of the generator hearth in an area in which combustion is complete.

3. -Generator according to claim 1 or 2 characterized in that the means for supplying the burner with combustion air comprises means for admitting air into an annular space located at the front of the hearth.

4. - Generator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the means for removing the ash or slag from the hearth are constituted by a series of grids mounted oscillating at the bottom of the hearth above a channel containing means of transporting slag.

5. - Generator according to claim 4, characterized in that said means of transport are constituted by a screw.

6. - Generator according to claim 4 or 5, characterized by means for admitting cooling air into the channel.