FR2480906A1

FR2480906A1 - Appareil pour bruler un combustible pulverise

Info

Publication number: FR2480906A1
Application number: FR8108014A
Authority: FR
Inventors: Yasuro Takahashi; Yukihisa Fujima; Kimishiro Tokuda
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1980-04-22
Filing date: 1981-04-22
Publication date: 1981-10-23
Also published as: GB2076135B; DE3116376C2; US4669398A; DE3116376A1; CA1152814A; DE3116376C3; FR2480906B1; GB2076135A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES APPAREILS POUR BRULER UN COMBUSTIBLE PULVERISE. LE PROBLEME POSE CONSISTE A BRULER LES COMBUSTIBLES AVEC DE FAIBLES EMISSIONS D'OXYDES D'AZOTE. SUIVANT L'INVENTION, UN TEL APPAREIL COMPORTE UNE PREMIERE CHAMBRE I D'INJECTION DE COMBUSTIBLE AVEC UNE COMBINAISON D'AIR PRIMAIRE ET D'AIR SECONDAIRE INFERIEUR A L'AIR THEORIQUE, UNE SECONDE CHAMBRE II D'INJECTION DE COMBUSTIBLE AVEC UNE COMBINAISON D'AIR PRIMAIRE ET D'AIR SECONDAIRE EGALE A L'AIR THEORIQUE, ET UNE CHAMBRE III D'AMENEE D'AIR SUPPLEMENTAIRE, CES TROIS CHAMBRES I, II, III ETANT DISPOSEES A PROXIMITE LES UNES DES AUTRES. L'INVENTION EST PRINCIPALEMENT UTILISEE POUR BRULER LE CHARBON PULVERISE.

Description

- 1 -

Appareil pour brûler un combustible pulvérisé.

La présente invention concerne un appareil pour brûler un combustible pulvérisé, permettant de commander la

production d'oxydes d'azote lors de la combustion du combus-

tible pulvérisé.

Plus particulièrement, l'invention concerne un appa-

reil pour brûler un combustible pulvérisé, du type comportant

une première chambre d'injection du combustible pulvérisé con-

çue de telle manière que la quantité combinée d'air primaire et d'air secondaire, devant être consommée, est inférieure à

la quantité théorique d'air requise pour la combustion du com-

bustible pulvérisé devant être envoyé à un four en étant mé-

langé à l'air primaire, une seconde chambre d'injection du combustible pulvérisé conçue de telle manière que la quantité d'air primaire et d'air secondaire combinés est sensiblement égale à la quantité théorique d'air pour le combustible devant

être introduit en même temps que l'air primaire, et une cham-

bre d'injection d'air supplémentaire prévue pour injecter un air supplémentaire dans le four, lesdites trois chambres étant

disposées les unes contre les autres.

On va décrire, ci-après, en référence aux figures 1 et 2, un appareil classique permettant de brûler un combustible

pulvérisé et utilisant comme combustible du charbon pulvérisé.

Le charbon provenant d'une trémie de stockage 1 est transféré dans un pulvérisateur 2, o il est broyé de manière à présenter une finesse de quelques dizaines de microns. Le charbon pulvérisé est entraîné par l'air primaire provenant d'un ventilateur d'air primaire, sous la forme d'un mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé, dans un conduit 5 par

l'intermédiaire d'une conduite 4. Au-delà du conduit 5, le mé-

lange d'air primaire et de charbon pulvérisé est injecté dans

un four au moyen d'une tuyère 6 d'injection du charbon pulvé-

risé. L'air, qui est nécessaire pour la réalisation d'une

combustion complète, est envoyé par un ventilateur d'air secon-

daire 7 par l'intermédiaire de la conduite 8 à un conduit - 2-

d'air secondaire 9. Par conséquent, l'air secondaire est di-

rigé à l'intérieur du conduit 9 et est introduit dans le four

par une tuyère 10 d'injection d'air secondaire.

Les fines particules de charbon pulvérisé, injectées dans le four, sont soumises dans ce dernier à la chaleur rayonnante des flammes et commencent à être chauffées. Lorsque la température augmente jusqu'à la plage de température de

300-400'C, le charbon commence à subir une décomposition ther-

imique, en dégageant les substances volatiles. A ce stade, la plupart des composés de l'azote se dégagent également des

fines particules de charbon.

Les substances volatiles ainsi libérées se mélangent à l'air primaire et commencent à brûler dès que le mélange atteint une température appropriée. De -même, les composés d'azote dégagés réagissent avec l'air primaire et forment des

oxydes d'azote (NOx).

Le volume total des oxydes d'azote NOx, se formant

de cette manière, dépend dans une large mesure de la concen-

tration de l'oxygène dans l'espace réactionnel et diminue lorsque la concentration d'oxygène baisse. Cela signifie que plus la quantité d'air primaire, qui est consommée par les substances volatiles dans le charbon pulvérisé, est importante,

ou Lien plus la quantité d'air primaire considérée par rap-

port à la quantité théorique d'air requise pour la combustion des substances volatiles est. faible, moins le production

d'oxydes NOx dans la zone de combustion des substances vola-

tiles sera importante.

La combustion des substances volatiles dans la pre-

mière zone est suivie par la combustion des substances solides

(produits de carbonisation) exemptes des substances volatiles.

Au cours de ce dernier processus, l'oxygène réparti au-dessus de la surface des produits de carbonisation réagit avec le carbone qui est le principal constituant de ces produits de

manière à former de l'oxyde de carbone réducteur. Simultané-

ment, des oxydes d'azote NOx sont formés à la surface des pro-

duits de carbonisation par oxydation des composés d'azote sub-

sistant dans ces produits.

- 3 - Par conséquent, si l'on choisit la quantité d'air primaire dans une plage de valeurs supérieures à la quantité théorique d'air requise pour la combustion des substances

volatiles, et inférieures à la quantité d'air théorique néces-

saire pour le charbon de manière à retarder la diffusion de

l'air secondaire à travers les flammes et à réaliser la com-

bustion des produits de carbonisation également avec l'air primaire,, alors la production d'un composé gazeux réducteur tel que l'oxyde de carbone augmentera proportionnellement à

l'accroissement de la quantité d'air primaire.

Le gaz réducteur ainsi formé a une action réductrice sur les oxydes NOx et par conséquent réduit les oxydes NOx,

produits dans la zone de combustion des produits de carbonisa-

tion ainsi que dans la zone de combustion des substances volatiles. De cette manière la proportion des oxydes NOx

diminuera lorsque la quantité d'air primaire augmentera.

De façon résumée, la relation entre l'air primaire

et les oxydes d'azote NOx est telle que, comme cela est re-

présenté graphiquement sur la figure 3, plus la quantité

d'air primaire, dans la région o la quantité d'air est infé-

rieure au point a représentant la quantité d'air théorique pour la substance volatile, est faible, plus la production d'ox.ydes d'azote NOx es' faible, et plus la quantité d'air, dans la région o la quantité d'air primaire est supérieure au point a et inférieure au point b représentant la quantité

d'air théorique pour le charbon, est importante, plus la pro-

duction d'oxydes d'azote NOx est faible.

Avec l'appareil classique de combustion, la quan-

tité d'air primaire est choisie au voisinage du point a, o la production concomitante d'oxydes d'azote NOx est maximale, étant donné que cette concentration air/charbon pulvérisé est, en général, appropriée pour le transport du charbon pulvérisé à l'intérieur du four par un souffle d'air. Etant donné qu'une quantité d'air primaire insuffisante peut entraîner

une certaine perturbation dans le fonctionnement du pulvéri-

sateur 2. on ne peut pas réduire de façon notable la quantité -4- d'air primaire au-dessous du point a. Si l'on choisit la quantité d'air primaire au voisinage du point b, le mélange pauvre rendra difficiles une inflammation et une combustion

stables.

La présente invention a pour objectif principal de fournir un appareil permettant de brûler le combustible pulvérisé moyennant de faibles émissions d'qxydes-d'azote NOx. Conformément à la présente invention, il est prévu un appareil caractérisé par le fait qu'il comporte une première chambre d'injection du combustible pulvérisé, dans laquelle la quantité d'air primaire et d'air secondaire combinés,

devant être consommée, est inférieure à la quantité théori-ev.

que d'air requise pour la combustion du combustible pulvé-

risé devant être envoyé à un four en mélange avec l'air pri-

maire, une seconde chambre d'injection du combustible pulvé-

risé, dans laquelle la quantité d'air primaire et d'air

secondaire combinés est sensiblement égale à (ou de préfé-

rence légèrement inférieure à) la quantité d'air théorique nécessaire pour le combustible devant être envoyé en mélange

avec l'air primaire, et une chambre d'amenée d'air supplé-

mentaire permettant d'injecter un air supplémentaire dans le

four, lesdites trois chambres étant disposées les unes con-

tre les autres. Les mélanges gazeux d'air primaire et de combustible pulvérisé injecté par les première et seconde -chambres d'injection du combustible pulvérisé de l'appareil sont mélangés dans des proportions permettant de réduire la production d'oxydes d'azote NOx. En outre, le mélange air primaire-combustible pulvérisé, qui provient de la seconde chambre d'injection du combustible pulvérisé, et qui seul

peut être difficilement enflammé de façon stable, peut co-

exister avec la flamme du mélange aisément inflammable pro-

venant de la première chambre d'injection du combustible pulvérisé, de manière à garantir une inflammation et une combustion adéquates. Ainsi se trouve réalisé un appareil

permettant de brûler un combustible pulvérisé avec une in-

flammation stable et une faible production d'oxydes d'azote NOx. En second lieu, l'invention est caractérisée par

le fait que des chambres supplémentaires permettant la déli-

vrance d'un fluide inerte sont disposées, d'une façon appa-

riée, dans des espaces ménagés entre les trois chambres d'injection. Par conséquent,un rideau de fluide inerte pro- venant de l'une des chambres d'injection du fluide inerte empêche une perturbation réciproque des mélanges gazeux d'air primaire et de combustible pulvérisé, et la proportion des oxydes d'azote NOx délivres par les jets provenant de la

première et de la seconde chambres d'injection de combus-

tible pulvérisé peut être réduite au minimum. De même, un autre rideau de fluide inerte provenant d'une autre chambre

empêche une perturbation réciproque du mélange d'air pri-

maire et de combustion pulvérisé provenant de la première chambre d'injection de combustible pulvérisé et de l'air

supplémentaire provenant de la chambre d'amenée d'air sup-

plémentaire. Ceci permet la combustion du mélange d'air pri-

maire et de combustible pulvérisé, sans aucune modification du taux de mélange, ce qui empêche tout accroissement de la

production d'oxydes d'azote NOx.

En troisième lieu, l'invention est caractérisée

par le fait que les chambres d'injection forment en combi-

naison un brûleur de combustible pulvérisé et qu'au moins

deux brûleurs de cette sorte sont disposés de manière con-

tiguë, de sorte que chacune est le symétrique de l'autre et

que leurs chambres sont disposées symétriquement par rap-

port au plan de symétrie que forme la limite entre les brû-

leurs. Dans cette forme de réalisation, les chambres des

brûleurs, dont les fonctions sont identiques, sont dispo-

sées en étant directement contiguës l'une à l'autre et, dans l'éventualité d'une perturbation réciproque, celle-ci sera produite par les jets du même mélange ou d'air. Ainsi, il ne se produit aucune modification du taux de mélange de

l'air et du combustible pulvérisé et l'on obtient une rÉi-

duction de la production d'oxydes d'azote NOx, étant donné

que la combustion a toujours lieu dans un état optimal.

- 6 - En quatrième point, l'invention est caractérisée par le fait que les trois chambres d'injection forment en combinaison un brûleur de combustible pulvérisé, qu'au moins deux brûleurs de cette sorte sont réunis et qu'une tuyère destinée à délivrer un fluide inerte est disposée entre ces brûleurs. Ainsi, un rideau de fluide inerte empêche une perturbation réciproque des jets de mélange de combustible

ou d'air provenant des chambres des premier et second brû-

leurs de combustible pulvérisé, avec comme conséquence le fait d'empêcher toute modification du taux du mélange et

tout accroissement de la production des oxydes d'azote NOx.

Bien que les formes de réalisation de la présente invention, qui vont être décrites ci-après, utilisent du

charbon pulvérisé comme combustible, il apparaîtra à l'évi-

dence aux hommes de l'art que la présente invention peut

être également mise en oeuvre en utilisant d'autres combus-

tibles pulvérisés.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention ressortiront de la description qui va suivre, à

titre d'exemples non limitatifs et en regard des dessins annexés, sur lesquels: - la-Fig. l représente une vue schématique d'un appareil classique pour brûler du combustible pulvérisé et utilisant du charbon pulvérisé comme combustible, en coupe partielle afin d'en montrer la structure interne;

- la Fig. 2 est une vue de face, considérée sui-

vant la ligne II-II de la.Fig. 1;

- la Fig. 3 est un graphique montrant les propor-

tions d'oxydes d'azote NOx formés pour différents rapports air primaire/charbon pulvérisé; - la Fig. 4 est une vue schématiçue, en coupe partielle d'une première forme de réalisation de l'invention;

- la Fig. 5 est une vue de face, considérée sui-

vant la ligne IV-IV de la Fig. 4;

- la Fig. 6 est une vue schématique en coupe par-

tielle d'une seconde forme de réalisation; -7-

- la Fig. 7 est une vue de face considérée sui-

vant la ligne VII-VII de la Fig. 6;

- la Fig. 8 est une vue schématique en coupe par-

tielle d'une troisième forme de réalisation de l'invention; - la Fig. 9 est une vue schématique en coupe par- tielle d'une quatrième forme de réalisation de l'invention;

- la Fig. 10 est une vue de face considérée sui-

vant la ligne X-X de la Fig. 9.

Première forme de réalisation (se référer aux Fig. 4 et 5) L'extrémité aval d'une conduite 4 d'amenée de

charbon pulvérisé est raccordée à un distributeur de char-

bon pulvérisé il et une sortie du distributeur destinée à délivrer le mélange de combustible contenant une proportion

importante de charbon pulvérisé est reliée par l'intermé-

diaire d'une conduite 12 à un conduit 13 d'amenée du mélange

d'air primaire et de charbon pulvérisée Une tuyère 14 ser-

vant à l'injection du charbon pulvérisé est située à l'ex-

trémité aval du conduit 13. Une autre sortie du distribu-

teur 11, destinée à délivrer le mélange de combustible com-

portant une proportion moins importante de charbon pulvérisé,

est reliée, par l'intermédiaire d'une conduite 22,à un con-

duit 23 d'amenée du mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé, qui porte également, à son extrémité aval, une tuyère 24 d'injection de charbon pulvérisé. Un ventilateur d'air secondaire 7 est raccordé à une canalisation d'air secondaire 15 qui est reliée à des conduits 'Wamenée d'air secondaire 16, 26 entourant les conduits 13, 23 d'amenée du mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé et supportant à leurs extrémités aval des tuyères 17, 27 d'injection d'air secondaire. La canalisation 15 communique également avec un conduit 19 d'amenée d'air supplémentaire qui se termine par

une tuyère 18 d'amenée d'air supplémentaire.

La tuyère 14 d'injection du charbon pulvérisé, le conduit 13 d'amenée du mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé, le conduit 16 d'amenée de l'air secondaire et la - 8- tuyère 17 d'injection de l'air secondaire sont combinés pour former une première chambre I d'injection du combustible pulvérisé. De façon similaire, la tuyère 24 d'injection du charbon pulvérisé, le conduit 23 d'amenée du mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé, le conduit 26 d'amenée de

l'air secondaire et la tuyère 27 d'injection de l'air se-

condaire forment en combinaison une chambre II d'injection du combustible pulvérisé. En outre, le conduit 19 d'amenée de l'air supplémentaire et la tuyère d'injection 18 forment

ensemble une chambre III d'amenée de l'air supplémentaire.

Afin que ces trois chambres soient disposées à proximité

les unes des autres, la seconde chambre II est logée immé-

diatement au-dessus de la partie supérieure de la première chambre I et la chambre III d'amenée de l'air supplémentaire

est disposée immédiatement au-dessous de la base de la pre-

mière chambre.

Un mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé,

dans lequel la concentration de l'air est voisine de la con-

centration correspondant au point a sur la Fig. 3, est en-

voyé depuis un pulvérisateur de charbon 2 par l'intermédiaire

d'une conduite 4 jusqu'au distributeur Il de charbon pulvé-

risé, o le mélange est subdivisé à l'aide de moyens appro-

priés en deux écoulements de mélanges gazeux, dont les con-

centrations diffèrent, c'est-à-dire sont voisines des con-

centrations correspondant aux points c et "b sur la Fig. 3.

Le mélange gazeux possédant la concentration c est envoyé par l'intermédiaire du conduit 13 d'amenée du

mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé-et est in-

jecté dans le four au moyen de la tuyère 14 d'injection du charbon pulvérisé. Entre-temps, l'air secondaire est envoyé par le ventilateur d'air secondaire 7 dans la canalisation d'amenée de l'air secondaire, et une partie de cet air secondaire est envcyée dans le conduit 16 d'amenée d'air secondaire et est injectée dans le four par l'intermédiaire

de la tuyère 17 d'injection de l'air secondaire.

9 9-

D'autre part, le mélange gazeux possédant la con-

centration b traverse le conduit 23 d'amenée du mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé et est injecté dans le four par l'intermédiaire de la tuyère 24 d'injection du charbon pulvérisé, et une partie de l'air secondaire est

envoyée dans la canalisation 15 et dans le conduit 26 d'ame-

née de l'air secondaire et est injectée dans le four au

moyen de la tuyère 27 d'injection de l'air secondaire.

Le restant de l'air secondaire est amené à tra-

vers le conduit 19 d'amenée de l'air supplémentaire et est envoyé dans le four au moyen de la tuyère 18 d'introduction

de l'air supplémentaire.

Ainsi, le mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé possédant la concentration c et l'air secondaire provenant de la première chambre I se mélangent et brûlent ensemble dans le four, en produisant des oxydes d'azote NOx

avec la concentration combinée repérée par c sur la Fig. 3.

De façon analogue, le mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé possédant la-concentration b et l'air secondaire provenant de la seconde chambre Il se mélangent et brûlent dans le four de manière à former des oxydes d'azote NOx

possédant la concentration totale repérée par b sur la Fig.3.

Ces valeurs des oxydes d'azote NOx sont nettement inférieures à la valeur (telle qu'indiquée au niveau du point a sur la Fig. 3) fournie par l'appareil classique pour

brûler du charbon pulvérisé, qui brûle directement le char-

bon pulvérisé avec la concentration a. -

Le mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé,

qui possède la concentration b et c, pouvant de lui-iteoe main-

tenir difficilement un allumage stable, s'enflammera et brû-

lera de façon satisfaisante en présence de la flamme du mé-

lage aisément inflammable possédant la concentration c.

On obtient ainsi un appareil pour brûler du char-

bon pulvérisé, apte à fournir une inflammation stable,

moyennant une faible production d'oxydes d'azote NOx.

- 10 -

Seconde forme de réalisation (se référer aux Fig. 6 et 7) La seconde forme de réalisation de l'invention est

une variante de la première forme de réalisation, avec ad-

jonction d'une tuyère d'injection de produits d'échappement remis en circulation, entre les première et seconde

chambres I et II, et d'une autre tuyère située entre la pre-

mière chambre I et la chambre III d'adduction de l'air sup-

plémentaire. Ces tuyères d'injection fournissent des rideaux

de gaz d'échappement inertes permettant d'emjêcher une per-

turbation réciproque des jets provenant desdites chambres et d'obtenir une faible production d'oxydes d'azote NOx

comme cela est souhaité.

Une conduite 41 d'amenée du charbon pulvérisé est raccordée à l'extrémité aval d'un distributeur 42 de charbon

pulvérisé et une sortie du distributeur 42 destinée à déli-

vrer le mélange du combustible possédant une proportion im-

portante de charbon pulvérisé est-reliée par l'intermédiaire de la conduite 43 à un conduit 44 prévu pour l'amenée du mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé. Une tuyère permettant l'injedtion du charbon pulvérisé est montée

sur l'extrémité aval du conduit 44. Une autre sortie du dis-

tributeur 42 destinée à délivrer le mélange de charbon con-

tenant une proportion moindre de charbon pulvérisé est re-

liée par l'intermédiaire d'une conduite 46 à un conduit 47

d'amenée du mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé.

Une tuyère 48 d'injection du charbon pulvérisé est montée sur l'extrémité aval du conduit 47. Un ventilateur d'air secondaire, non représenté, est relié à une canalisation d'air secondaire 49 qui, à son tour, est raccordée à des conduits 52, 53 d'amenée de l'air secondaire entourant Les conduits 44, 47 d'amenée du mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé et comportant, sur leurs extrémités aval,

des tuyères 50, 51 d'injection de l'air secondaire. La ca-

nalisation 49 est également reliée à un conduit 55 d'amenée

de l'air supplémentaire, qui porte une tuyère 54 d'injec-

tion de l'air supplémentaire.

- il -

La tuyère 45 d'injection du charbon pulvérisé, le conduit 44 d'amenée du mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé, le conduit 52 d'amenée de l'air secondaire et la tuyère 50 d'injection de l'air secondaire sont combinés de manière à former une première chambre I d'injection du charbon pulvérisé. De façon similaire, la tuyère 48 d'injection du charbon pulvérisé, le conduit 47 d'amenée du mélange

d'air primaire et de charbon pulvérisé, le conduit 53 d'ame-

née de l'air secondaire et la tuyère 51 d'injection de l'air secondaire forment en combinaison une seconde chambre II d'injection du charbon pulvérisé. Le conduit 55 d'amenée de l'air supplémentaire et la tuyère d'injection 54 constituent

ensemble une chambre III d'amenée de l'air supplémentaire.

En outre, des tuyères 56 d'injection de produits d'échappe-

ment remis en circulation sont disposées, de façon appariée,

dans des espaces ménagés entre les première et seconde cham-

bres I et II d'injection du charbon pulvérisé et entre la première chambre I et la chambre III d'injection de l'air supplémentaire. Ces tuyères d'injection 56 sont reliées par des conduits 57 à une canalisation 58 d'amenée des produits

d'échappement remis en circulation.

Avec cet agencement de la seconde forme de réali-

sation, une partie de l'écoulement des gaz d'échappement de combustion est dérivée en vue d'être remise en circulation, à partir d'un point approprié du conduit d'échappement du four. Les gaz d'échappement remis en circulation sont amenés par l'intermédiaire de la canalisation 58. et des conduits 57, puis sont injectés dans le four par les tuyères d'injection 56. Les gaz d'échappement inertes délivrés par les tuyères d'injection 56 forment des rideaux empêchant une perturbation réciproque des jets de combustible provenant

des première et seconde chambres d'injection du charbon pul-

vérisé et empêchent également une perturbation réciproque des jets de charbon pulvérisé et d'air supplémentaire. Ceci permet aux jets de combustible provenant des première et

- 12 -

seconde chambres d'injection du charbon pulvérisé, dirigés

à l'intérieur du four, de maintenir les concentrations ini-

tiales d'air b et c indiquées sur la Fig. 3, sur des dis-

tances assez longues, ce qui permet d'obtenir une réduction de la production des oxydes d'azoté NOx à un faible niveau désiré. Troisième forme de réalisation

- - - (se référer à la Fig. 8)-

La troisième forme de réalisation comporte deux ou plusieurs brûleurs-de combustible pulvérisé, empilée les uns sur les autres et dont chacun se compose d'une première chambre I, d'une seconde chambre II et d'unechambre III

d'adduction de l'air supplémentaire, possédant les consti-

tutions déjà décrites. La limite entre les brûleurs de cha-

que couple de brûleurs servant de plan de symétrie, les brûleurs sont disposés de telle manière que chacun d'eux est

le symétrique de l'autre.

Une conduite 61 d'amenée du charbon pulvérisé est

* raccordée à l'extrémité aval d'un distributeur 62 de char-

bon pulvérisé, et une sortie du distributeur 62 destinée à délivrer le mélange de combustible contenant une proportion

importante de charbon pulvérisé est reliée par l'intermé-

diaire d'une conduite 63 à un conduit 64 délivrant le mé-

lange d'air primaire et de charbon pulvérisé. Une tuyère 65 permettant l'injection du charbon pulvérisé est installée à

l'extrémité aval du conduit 64. Une autre sortie du distri-

buteur 62 permettant l'amenée du mélange du combustible possédant une proportion moindre de charbon pulvérisé est reliée par l'intermédiaire d'une conduite 66 à un conduit

67 d'amenée du mélange d'air primaire et de charbon pulvé-

risé. Une tuyère 68 d'injection du charbon pulvérisé est

montée sur l'extrémité aval du conduit 67 d'amenée du mé-

lange. Un ventilateur d'air secondaire, non représenté, est

relié à une canalisation 69 d'alimentation en air secon-

daire qui est raccordé à des conduits 72, 73 d'amenée de l'air secondaire, entourant les conduits 64, 67 d'adduction

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du mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé et portant, sur leurs extrémités aval des tuyères respectives 70, 71

d'injection de l'air secondaire. La canalisation 69 est éga-

lement reliée à un conduit 75 d'amenée d'air supplémentaire, qui porte une tuyère 74 d'injection de l'air supplémentaire. La tuyère 65 d'injection du charbon pulvérisé, le conduit 64 d'amenée du mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé, le conduit 72 d'amenée de l'air secondaire et. la tuyère 70 d'injection de l'air'secondaire sont combinés de

manière à former une première chambre I d'injection du com-

bustible pulvérisé. De façon analogue, la tuyère 68 d'injec-

tion du charbon pulvérisé, le conduit 67 d'amenée du mélange

d'air primaire et de charbon pulvérisé, Reconduit 73 d'ame-

née de l'air secondaire et la tuyère 71 d'injection'de l'air secondaire forment en combinaison une seconde chambre Il d'injection du combustible pulvérisé. Le conduit 75 d'amenée de l'air supplémentaire et la tuyère d'injection 74 forment

ensemble une chambre III d'amenée de l'air supplémentaire.

Ces trois chambres sont disposées-sous la forme d'une pile

comportant, de haut en bas, la seconde et la première cham-

bres d'injection Il et 1 et la chambre III d'adduction de

l'air supplémentaire. Le second brûleur B du charbon pulvé-

risé est situé au-dessous du premier brûleur A en formant son pendant symétrique. L'extrémité aval d'une conduite 81 d'amenée du charbon pulvérisé est raccordée à un distributeur 82 du charbon pulvérisé, et une sortie'du distributeur 82 destinée à amener le mélange du combustiblepossédant une proportion importante de charbon pulvérisé est reliée par l'intermédiaire d'une conduite 83 à un conduit 84 destiné à

délivrer le mélange d'air primaire et de. charbon pulvérisé.

Une tuyère 85 servant à l'injection du charbon pulvérisé est montée sur l'extrémité aval du conduit 84. Une autre sortie du distributeur 82 destinée à envoyer le mélange de combustible comportant une proportion moindre de charbon pulvérisé est reliée par l'intermédiaire d'une conduite 86 à un conduit 87 d'amanée du mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé, et une tuyère 88 d'injection du charbon

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pulvérisé est montée sur l'extrémité aval du conduit 87 d'ame-

née du mélange. La canalisation 69 d'amenée de l'air secon-

daire est raccordée à des conduits 92, 93 d'amenée de l'air secondaire entourant les conduits 84, 87 d'amenée du mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé et comportant, sur

leurs extrémités aval, des tuyères respectives 90, 91 d'in-

jection de l'air secondaire, et la canalisation 69 communique également avec un conduit 95 d'amenée de l'air supplémentaire,

qui porte une tuyère 94 d'amenée de l'air supplémentaire.

Tout comme les parties correspondantes du premier brûleur de charbon pulvérisé, la tuyère 85 d'injection du charbon pulvérisé, le conduit 84 d'amenée du mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé, le conduit 92 d'amenée de

l'air secondaire et la tuyère 90 d'injection de l'air secon-

daire sont combinés pour former une première chambre I d'in-

jection du charbon pulvérisé, tandis que la tuyère 88 d'in-

jection du charbon pulvérisé, le conduit 87 d'amenée du mé-

lange d'air primaire et de charbon pulvérisé, le conduit 93 d'amenée de l'air secondaire et la tuyère 91 d'injection de l'air secondaire forment en combinaison une seconde chambre XI d'injection du charbon pulvérisé, et que le conduit 95 d'amenée de l'air supplémentaire et la tuyère d'injection 94

constituent une chambre III d'amenée de l'air supplémentaire.

Le second brûleur B de combustion du charbon pul-

vérisé est disposé en étant adjacent à et immédiatement au-

dessous du premier brûleur A. Afin que les chambres du se-

cond brûleur puissent être symétriques de celles du premier brûleur par rapport au plan de symétrie formé par la limite entre les deux brûleurs, la chambre III d'amenée de l'air supplémentaire et les seconde et première chambres II et I

d'amenée du charbon pulvérisé du second brûleur sont réali-

sées d'un seul tenant dans l'ordre indiqué de haut en bas.

Dans la troisième forme de réalisation, les chami-

bres d'alimentation en air supplémentaire des deux brûleurs contigus de combustion du charbon pulvérisé sont directement empilées les unes.sur les autres, comme cela a été décrit

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ci-dessus et, par conséquent, seuls les jets d'air supplémen-

taire interfèrent réciproquement. Les jets de charbon pulvé-

risé provenant des première et seconde chambres d'injection maintiennent les concentrations b et c d'air initiales, telles que représentées sur la Fig. 3, sur des distances

assez longues après leur arrivée dans le four et, par consé-

quent, la production d'oxydes d'azote NOx peut être matériel-

Lement réduite; Quatrième forme de réalisation (se référer aux Fig. 9 et 10) La quatrième forme de réalisation comporte une

tuyère permettant de délivrer un fluide inerte entre des brû-

leurs pour combustible pulvérisée analogues à ceux de la troisième forme de réalisation, de manière à empêcher une perturbation réciproque des jets de combustibles émanant des

deux brûleurs et de manière à commandera de ce fait, la for-

matiLon des oxydes d'azote NOx.

L'extrémité aval d'une conduite 101 d'amenée de charbon pulvérisé est raccordée à un distributeur 102 de charbon pulvérisé et une sortie du distributeur 82 destinée à amener le mélange de combustible possédant une proportion importante de charbon pulvérisé est reliée,par l'intermédiaire de la conduite 103,à un conduit 104 permettant l'amenée du mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé. Une tuyère

105 d'injection du charbon pulvérisé est montée sur l'extré-

mité aval du conduit 104. Une autre sortie du distributeur 102 destinée à amener le mélange de combustible possédant une

moindre proportion de charbon pulvérisé est reliée par l'in-

termédiaire de la conduite 106 à un conduit 107 d'amenée du mélange d'air primaire et de charbon pulvérisé, et une tuyère 108 d'injection du charbon pulvérisé est montée sur

l'extrémité aval du conduit 107 d'amenée du mélange. Un ven-

tilateur d'air secondaire, non représenté, est relié à ure canalisation 109 d'amenée d'air secondaire qui est raccordée à son tour aux conduits 112, 113 d'amenée de l'air secondaire entourant les conduits 104, 107 d'amenée du mélange d'air

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primaire et de charbon pulvérisé et portant, sur leurs ex-

trémités aval, des tuyères respectives 110, 111 d'injection

de l'air secondaire. La canalisation 109 est également re-

liée à un conduit 115 d'amenée de l'air supplémentaire,qui: porte une tuyère 114 d'amenée de l'air supplémentaire. La tuyère 105 d'injection du charbon pulvérisé,

le conduit 104 d'amenée du mélange d'air primaire et de char-

bon pulvérisé, le conduit 112 d'amenée de l'air secondaire

et la tuyère 110 d'injection de l'air secondaire sont combi-

nés pour former une première chambre I d'injection du char-

bon pulvérisé. De façon similaire, la tuyère 108 d'injection du charbon pulvérisé, le conduit 107 d'amenée du mélange

d'air primaire et du charbon pulvérisé, le conduit 113 d'ame-

née de l'air secondaire et la tuyère 111 d'injection de l'air secondaire forment en combinaison une seconde chambre II d'injection du charbon pulvérisé. En outre, le conduit 115

d'amenée de l'air supplémentaire et la tuyère 114 d'injec-

tion de l'air supplémentaire constituent en combinaison une

chambre III d'amenée de l'air supplémentaire. Ces trois cham-

bres constituent un premier brûleur A pour le charbon pulvé-

risé. D'autre part, l'extrémité aval d'une conduite d'amenée du charbon pulvérisé est reliée à un distributeur 122 du charbon pulvérisé, et une sortie du distributeur 122 destinée à amener le mélange de combustible comportant une proportion importante de charbon pulvérisé est reliée par l'intermédiaire d'une conduite 123 à un conduit 124 prévu

pour l'amenée du mélange d'air primaire et de charbon pulvé-

risé. Une tuyère 125 d'injection du charbon pulvérisé est montée sur l'extrémité aval du conduit 124. Une autre sortie

du distributeur 102 permettant l'amenée du mélange de com-

bustible possédant une proportion moindre de charbon pulvé-

risé est reliée par l'intermédiaire d'une conduite 126 à un conduit 127 d'amenée du mélange d'air primaire et de charbon

pulvérisé, et une tuyère 128 d'injection du charbon pulvé-

risé est montée sur l'extrémité aval du conduit 127 d'amenée

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du mélange. La canalisation 109 d'amenée de l'air secondaire relie les conduits 132, 133 d'amenée de l'air secondaire, qui entourent les conduits 124, 127 d'amenée du mélange d'air

primaire et de charbon pulvérisé et portent, sur leurs ex-

trémités aval, des tuyères respectives 103, 131 d'injection de l'air secondaire, et la canalisation 119 communique avec un conduit 135 d'amenée d'air supplémentaire, qui porte une

tuyère 134 d'amenée de l'air supplémentaire.

La tuyère 125 d'injection du charbon pulvérisé,

le conduit 124 d'amenée du mélange d'air primaire et de char-

bon pulvérisé, le conduit 132 d'amenée de l'air secondaire

et la tuyère 130 d'injection de l'air secondaire sont com-

binés pour former une première chambre I d'injection du char-

bon pulvérisé. La tuyère 128 d'injection du charbon pulvé-

risd, le conduit 127 d'amenée du mélange d'air primaire et

de charbon pulvérisé, le conduit 133 d'amenée de l'air secon-

daire et la tuyère 131 d'injection de l'air secondaire for-

ment en combinaison une seconde chambre It d'injection du

charbon pulvérisé. Le conduit 135 d'amenée d'air supplémen-

taire et la tuyère d'injection 134 forment une chambre III

d'amenée de l'air supplémentaire. Ces trois chambres consti-

tuent un second brûleur B de combustion du charbon pulvérisé.

Entre.les premier et second brûleurs A et B de combustion du charbon pulvérisé se trouve disposée une tuyère d'injection de produits d'échappement remis en circulation, qui communique avec une canalisation 118 de circulation des produits d'échappement remis en circulation, qui communique

avec une canalisation 118 de circulation desdits produits re-

mis en circulation par l'intermédiaire d'un conduit 117 d'ame-

née de produits d'échappement remis en circulation.

Une partie de l'écoulement des gaz d'échappement quittant un four est dérivée à partir d'un point approprié du conduit d'échappement pour la remise en circulation, et traverse la canalisation 118 et le conduit 117 de circulation des produits d'échappement remis en circulation, puis est

injectée dans le four au moyen de la tuyère d'injection 116.

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Les gaz inertes dépensés, délivrés par la tuyère 116, forment un rideau empêchant une perturbation réciproque des jets

d'air provenant des chambres III d'amenée d'air supplémen-

taire et les jets de combustibles provenant des secondes chambres II d'injection du charbon pulvérisé des premier et

second brûleurs de combustion du charbon pulvérisé.

Il s'ensuit que les jets de charbon pulvérisé provenant des secondes chambres II d'injection du charbon pulvérisé des deux brûleurs maintiennent les concentrations initiales d'air b et c, indiquées sur la Fig. 3, pendant des intervalles de temps assez longs après l'injection dans le four.

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Claims

REVENDICATIONS

1 ) - Appareil pour brûler un combustible pulvé-

risé, caractérisé en ce qu'il comporte une première chambre (1) d'injection du combustible pulvérisé, conçue de telle

manière que la quantité combinée d'air primaire et d'air se-

condaire, qui doit être consommée, est inférieure à la quan-

tité d'air théorique requise pour la combustion du combus-

tible pulvérisé devant être envoyé à un four, en mélange avec l'air primaire, une seconde chambre (Il) d'injection de

combustible pulvérisé, conçue de telle manière que la quan-

tité combinée d'air primaire et d'air secondaire est essen-

tiellement égale à la quantité d'air théorique nécessaire pour le combustible pulvérisé devant être envoyé en mélange avec l'air primaire, et une chambre (III) d'amenée d'air supplémentaire permettant d'injecter de l'air supplémentaire

dans le four, ces trois chambres (1, II,.III) étant dispo-

sées à proximité les unes des autres.

2 ) - Appareil selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il comporte, en outre, des chambres (57, 56;

117, 116) permettant de délivrer un fluide inerte et dispo-

sées dans des espaces ménagés entre les chambres respectives

(I, II, III), à raison d'une par espace. -

) - Appareil selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que lesdites chambres (1, II, III) constituent

en combinaison un brûleur (A, B) de combustion du combus-

tible pulvérisé et qu'au moins deux brûleurs (A, B) de ce

type sont disposés contigus l'un à l'autre de sorte que cha-

cun d'eux est le symétrique de l'autre et que leurs chambres (III, I, II) sont disposées symétriquement par rapport au plan de symétrie passant par la limite entre les brûleurs

(A, B).

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4 ) - Appareil selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que lesdites chambres (I, II, III) forment en combinaison un brûleur (A, B) pour combustible pulvérisé, en ce qu'au moins deux brûleurs (A, B) de ce type sont agencés ensemble et en ce qu'une tuyère (116) destinée à délivrer un fluide inerte est disposée entre les brûleurs

(A, B).