FR2487483A1 - Burner for solid fuels using regulated feeder - has vibrating shoe at variable tilt angle to control fuel supply to sloping grate adjusting water temp. - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une chaudière de combustion automatique, notamment pour des combustibles solides dits gras, destinée à la production d'eau chaude et de vapeur à basse pression. The present invention relates to an automatic combustion boiler, in particular for so-called fatty solid fuels, intended for the production of hot water and steam at low pressure.
On connaît déjà des chaudières destinées au chauffage de locaux ne permettant pas de brûler des charbons qui presentent un pouvoir d'auto-agglutination d'une certaine importance. Boilers intended for space heating are already known which do not make it possible to burn coals which have a certain self-agglutination power.
L'un des inconvénients provient de l'alimentation de la grille.One of the drawbacks comes from feeding the grid.
En raison du fort indice de gonflement, le combustible provoque des blocages dans les conduites d'amenée de charbon dès qu'il arrive dans une zone chaude. Un autre inconvénient provient du pouvoir agglutinant du combustible. Ainsi, il se forme des masses compactes dans le lit de combustion, ces masses étant imperméables à l'air. I1 n'est donc pas possible, dans ces conditions, d'obtenir une combustion à coeur" du charbon.Due to the high swelling index, the fuel causes blockages in the coal supply lines as soon as it arrives in a hot area. Another drawback comes from the agglutinative power of the fuel. Thus, compact masses are formed in the combustion bed, these masses being impermeable to air. It is therefore not possible, under these conditions, to obtain a core combustion "of the coal.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer une chaudière de combustion automatique, de conception simple, dont l'alimentation particulière permette la combustion "à coeur" du combustible. The object of the present invention is to remedy these drawbacks and proposes to create an automatic combustion boiler, of simple design, the particular supply of which allows combustion "to the heart" of the fuel.
La présente invention a également pour but de créer une chaudière à marche entièrement automatique avec un fonctionnement préréglé suivant les besoins de l'installation et permettant de briller notamment des charbons gras ayant un fort indice de gonflement et beaucoup de matières volatiles. The present invention also aims to create a fully automatic boiler with a preset operation according to the needs of the installation and making it possible to shine in particular coals having a high swelling index and a lot of volatile matter.
A cet effet, l'invention concerne une chaudière de combustion automatique, notamment pour des combustibles solides dits gras, caractérisée en ce qu'elle comporte un bloc foyer alimenté par une trémie à combustible, au moins un bloc échangeur et un bloc foyer-échangeur intermédiaire disposé entre le bloc foyer et le bloc échangeur, la chaudière étant alimentée de façon réglable et étant d'un fonctionnement régulé déterminé par la demande calorifique de l'installation, la chaudière comportant en outre des chemins de circulation de l'air et de l'eau, ainsi qu'une armoire électrique agissant sur toutes les commandes et les protections de lachaudière, en dépendance de l'appareil de régulation. To this end, the invention relates to an automatic combustion boiler, in particular for so-called fatty solid fuels, characterized in that it comprises a hearth block supplied by a fuel hopper, at least one exchanger block and a hearth-exchanger block intermediate disposed between the hearth block and the exchanger block, the boiler being supplied in an adjustable manner and being of a controlled operation determined by the heat demand of the installation, the boiler further comprising air circulation paths and water, as well as an electrical cabinet acting on all of the boiler's controls and protections, depending on the control device.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le b1o - foyer - comprend une sole à circulation d'eau pourvue d'orifices pour le passage d'air, inclinée vers le bas et recevant le combustible à partir d'un sabot à mouvement alternatif commandé à l'aide d'un moto-variateur à vitesse réglable. According to another characteristic of the invention, the b1o - hearth - comprises a water circulation hearth provided with orifices for the passage of air, inclined downwards and receiving the fuel from a sabot with reciprocating movement controlled using a variable speed motor-variator.
Le sabot permet ainsi d'alimenter le foyer en combustible tout en évacuant les cendres en quantité équivalente vers le bac à scories de la chaudière. L'amenée du combustible est donc réglable en quantité par la fréquence des poussées et l'amplitude de la course du sabot. Le moto-variateur fonctionne en permanence lors de la marche de la chaudière et permet notamment de faire varier à la demande, suivant le combustible choisi ou la puissance calorifique à obtenir, la quantité de charbon à admettre dans le foyer dans un temps donné. The shoe thus makes it possible to supply the hearth with fuel while evacuating the ashes in equivalent quantity towards the slag tank of the boiler. The supply of fuel is therefore adjustable in quantity by the frequency of the thrusts and the amplitude of the hoof stroke. The motor-variator works permanently during the operation of the boiler and in particular makes it possible to vary on demand, depending on the fuel chosen or the calorific power to be obtained, the quantity of coal to be admitted into the hearth in a given time.
Suivant une autre caractéristique de l'invention; le bloc foyer, formé de boîtes d'eau latérales et transversales pourvues d'orifices pour la circulation du combustible, est constitué de façon à obtenir des zones de combustion différentes dans sa partie inférieure. According to another characteristic of the invention; the firebox, formed of lateral and transverse water boxes provided with orifices for the circulation of fuel, is constituted so as to obtain different combustion zones in its lower part.
En effet, le dessous de la sole est divisé en trois zones, suivant les phases naturelles de la combustion du charbon, zones d'oxydation et de pré-combustion, de combustion active et de post-combustion. Indeed, the bottom of the hearth is divided into three zones, according to the natural phases of the combustion of coal, zones of oxidation and pre-combustion, active combustion and post-combustion.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la partie supérieure et les faces latérales du bloc foyer sont formées par un dôme en produit réfractaire entourant étroitement la chambre de combustion. According to another characteristic of the invention, the upper part and the lateral faces of the hearth block are formed by a dome of refractory product closely surrounding the combustion chamber.
Ce dôme permet de créer une enceinte à très haute température dans laquelle les gaz de combustion sont laminés entre la masse en ignition et la voûte réfractaire. Cette enceinte chaude est particulièrement favorable pour obtenir une combustion à coeur" du charbon et éviter la présence d'agglomé- rats dans les scories. This dome makes it possible to create an enclosure at very high temperature in which the combustion gases are laminated between the igniting mass and the refractory vault. This hot enclosure is particularly favorable for obtaining a core combustion of the coal and avoiding the presence of agglomerates in the slag.
En outre, l'inertie thermique de ce dôme réfractaire assure, en marche intermittente, une bonne reprise de la combustion. In addition, the thermal inertia of this refractory dome ensures, in intermittent operation, good resumption of combustion.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le bloc foyer est alLmente, gn air primaire1. secondaire et tertiaire par l'intermédiaire de ventilateurs indépendants, à débit etpression.adaptés, chacun de ces circuits comportant des-opercules.ermettantde doser exactement la quantité d'air à amener en chaque endroit. According to another characteristic of the invention, the hearth unit is supplied with primary air1. secondary and tertiary by means of independent fans, with flow and pressure. adapted, each of these circuits comprising opercules.
L'air primaire nécessaire pour brûler le charbon est soufflé dans les caissons, situés sous la grille, et donc réparti suivant les différentes zones de combustion, l'air secondaire et tertiaire destinés à brûler les matières volatiles ainsi que les gaz de combustion étant distribués sur toute la largeur de la chambre du foyer, balayant tout le lit de combustion de façon homogène. The primary air necessary to burn the coal is blown into the boxes, located under the grate, and therefore distributed according to the different combustion zones, the secondary and tertiary air intended to burn volatile materials as well as the combustion gases being distributed. across the entire width of the fireplace chamber, sweeping the entire combustion bed evenly.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le bloc foyer et la trémie d'alimentation en combustible forment un ensemble indépendant susceptible d'être monté sur des chau dières traditionnelles. According to another characteristic of the invention, the hearth block and the fuel supply hopper form an independent assembly capable of being mounted on traditional boilers.
La présente invention sera mieux comprise à l'aide d'un mode de réalisation d'une chaudière conforme à l'invention, représenté schématiquement, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints, dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe de côté de la chaudière
- la figure 2 est une double vue en coupe suivant
B-B et C-C de la chaudière conforme à la figure 1
- la figure 3 est une vue de côté de l'ensemble bloc-foyer et trémie d'alimentation formant un ensemble autonome
- la figure 4 est une vue en coupe de coté d'un second mode de réalisation de la chaudière.The present invention will be better understood using an embodiment of a boiler according to the invention, shown schematically, by way of nonlimiting example, in the accompanying drawings, in which
- Figure 1 is a side sectional view of the boiler
- Figure 2 is a double view in section following
BB and CC of the boiler according to figure 1
- Figure 3 is a side view of the firebox and feed hopper assembly forming an autonomous assembly
- Figure 4 is a side sectional view of a second embodiment of the boiler.
Selon les figures 1 à 3, le bloc foyer 1 est constitué d'une sole à circulation d'eau 2, légèrement inclinée vers la fosse 13 et comportant des orifices 3 pour le passage de l'air primaire. La sole est disposée dans la partie inférieure du bloc foyer 1. Ce bloc foyer 1 comporte, en outre, deux boites latérales 4 et 5, ainsi que deux boites transversales 6 et 10 remplies d'eau formant les parois du bloc foyer. According to Figures 1 to 3, the hearth unit 1 consists of a water circulation hearth 2, slightly inclined towards the pit 13 and having orifices 3 for the passage of primary air. The hearth is arranged in the lower part of the hearth block 1. This hearth block 1 further comprises two side boxes 4 and 5, as well as two transverse boxes 6 and 10 filled with water forming the walls of the hearth block.
La boite d'eau 6, disposée à l'avant du bloc foyer 1, comporte une ouverture 7 dans la partie inférieure pour l'admission du charbon provenant de la trémie 8. Le charbon provenant de la trémie 8 passe par une goulotte 81 d'amenée de combustible.The water box 6, disposed at the front of the hearth unit 1, has an opening 7 in the lower part for the admission of the coal coming from the hopper 8. The coal coming from the hopper 8 passes through a chute 81 d fuel supply.
La boite 6 comporte également un canal d'alimentation en air secondaire 9 destiné à balayer le lit de combustion de façon homogène.The box 6 also includes a secondary air supply channel 9 intended to sweep the combustion bed uniformly.
La bofte 10, disposée à la partie supérieure arrière du bloc foyer 1, délimite le passage pour l'évacuation des produits de combustion solides et gazeux allant vers la fosse à scories 13 et l'échangeur 12-17. The box 10, arranged at the rear upper part of the hearth block 1, delimits the passage for the evacuation of solid and gaseous combustion products going to the slag pit 13 and the exchanger 12-17.
Ainsi, le bloc foyer 1 est entouré d'eau sur toute ses faces à l'exception de sa partie supérieure. En effet, dans sa partie supérieure, le bloc foyer 1- comporte un dôme 11 en produit réfractaire. Ce dôme prend appui.sur les faces latérales et supérieures des boites 4, 5 et 6, 10. Thus, the hearth block 1 is surrounded by water on all of its faces except for its upper part. Indeed, in its upper part, the hearth block 1- comprises a dome 11 made of refractory product. This dome is supported on the lateral and upper faces of the boxes 4, 5 and 6, 10.
Le bloc foyer-échangeur intermédiaire 12 est accolé au bloc foyer 1 par sa face avant, ainsi que sur le bloc échangeur 17 par sa face arrière. Le bloc foyer-échangeur intermédiaire 12 surplombe le réceptable à mâchefers 13. Une proéminence 125 située dans le bas de la lame d'eau 12, vient supporter la voûte réfractaire 11 et comporte un conduit d'air tertiaire provoquant les turbulences nécessaires pour compléter la combustion. The intermediate hearth-exchanger block 12 is attached to the hearth block 1 by its front face, as well as on the exchanger block 17 by its rear face. The intermediate hearth-exchanger block 12 overhangs the clinker receptacle 13. A protrusion 125 located in the bottom of the water layer 12, supports the refractory vault 11 and comprises a tertiary air duct causing the turbulence necessary to complete the combustion.
Les gaz de combustion provenant du bloc foyer 1 arrivent dans une première chambre de détente 14 formant partiellement le bloc échangeur 12. La chambre de détente 14 est située dans la partie inférieure du bloc 12. Les gaz ensuite remontent par le passage 15 pour arriver dans une seconde chambre de détente 16. De là, les gaz sont évacués vers le bloc échangeur 17. The combustion gases from the hearth block 1 arrive in a first expansion chamber 14 partially forming the exchanger block 12. The expansion chamber 14 is located in the lower part of the block 12. The gases then rise through the passage 15 to arrive a second expansion chamber 16. From there, the gases are evacuated to the exchanger block 17.
Suivant le mode de réalisation particulièrement représenté dans les figures 1 à 3, le bloc échangeur 17 est constitué d'un caisson 18. Les gaz provenant du bloc foyer-échangeur 12 arrivent dans une chambre de mise en vitesse 19 et descendent dans une batterie de tubes 20 pour déboucher dans une chambre de détente 21 située à la partie inférieure du bloc échangeur 17. Puis les gaz remontent dans une seconde batterie de tubes 22 pour arriver dans la chambre supérieure 23 et se diriger vers la sortie des fumées 24. According to the embodiment particularly shown in Figures 1 to 3, the exchanger block 17 consists of a box 18. The gases from the hearth-exchanger block 12 arrive in a speed-up chamber 19 and descend into a battery of tubes 20 to lead into an expansion chamber 21 located at the lower part of the exchanger block 17. Then the gases rise in a second battery of tubes 22 to arrive in the upper chamber 23 and go towards the outlet of the fumes 24.
Le dessus du bloc foyer 1 est fermé par des tampons 25 permettant la mise en place du dôme réfractaire 11. The top of the hearth block 1 is closed by buffers 25 allowing the refractory dome 11 to be put in place.
Les chambres supérieures du bloc échangeur 17 sont pourvues de tampons 26, 27 permettant l'accès pour le ramonage des tubes - 20 Des tampons ' enlèvement. des suies... 28 29 sont également prévus dans les. différents. éléments formant la chaudière et plus.particulièrementdans.la.partie inférieure de la chaudière. La bloc foyer.. chanqeur intermédiaire est pourvu, dans sa partieiuf.érieur et sur l'une de ses faces latérales, d'une porte 30 permettant l'accès au foyer et aux scories. The upper chambers of the exchanger block 17 are provided with buffers 26, 27 allowing access for the sweeping of the tubes. soot ... 28 29 are also provided in. different. elements forming the boiler and more particularly in the lower part of the boiler. The hearth block .. intermediate chanqeur is provided, in its partiuf.érieur and on one of its side faces, a door 30 allowing access to the hearth and slag.
La chaudière formée par l'ensemble des blocs 1, 12 et 17, est alimentée en eau par des tubulures 11, 121, 171, raccordées au collecteur d'arrivée 31 ; l'eau chaude passe dans le circuit de l'installation par l'intermédiaire des conduites 12, 122 et 172 raccordées au collecteur de sortie 32. The boiler formed by all of the blocks 1, 12 and 17 is supplied with water by pipes 11, 121, 171, connected to the inlet manifold 31; hot water passes through the installation circuit via pipes 12, 122 and 172 connected to the outlet manifold 32.
L'alimentation du combustible dans le bloc foyer 1 s'effectue à l'aide d'un sabot de chargement 33 commandé par un réducteur-variateur 34. L'amplitude du cycle et la vitesse de rotation sont réglées en fonction du combustible choisi. A chaque coupure thermostatique, le sabot 33 revient dans sa position de fermeture pour éviter toute possibilité de remontée de feu dans la goulotte 81 et la trémie 8. The fuel is supplied to the hearth unit 1 using a loading shoe 33 controlled by a reduction gearbox 34. The amplitude of the cycle and the speed of rotation are adjusted according to the fuel chosen. At each thermostatic cut, the shoe 33 returns to its closed position to avoid any possibility of fire rising in the chute 81 and the hopper 8.
L'air comburant est fourni par deux ventilateurs distincts de pression et de débit adaptés. L'un des ventilateurs 35 fournit l'air primaire réparti sous la sole 2 par l'inter médiaire des orifices réglables 351 352 353 dans les caissons respectifs permettant le dosage nécessaire à chaque phase de combustion. L'autre ventilateur 36 fournit l'air secondaire et tertiaire qui, par l'intermédiaire d'orifices amenagés dans les conduits 9 et I vient souffler sur la masse de combustible en ignition brassant les gaz de combustion. Combustion air is supplied by two separate fans of suitable pressure and flow. One of the fans 35 provides the primary air distributed under the hearth 2 through the intermediary of the adjustable orifices 351 352 353 in the respective boxes allowing the dosage required for each combustion phase. The other fan 36 provides secondary and tertiary air which, via orifices arranged in the conduits 9 and I, blows on the mass of fuel in ignition stirring the combustion gases.
L'ensemble de la chaudière est raccordé à une cheminée ou à un extracteur de fumées. The entire boiler is connected to a chimney or a smoke extractor.
L'ensemble de la chaudière est commandé à partir d'une armoire électrique 37 asservie à l'appareil de régulation de l'installation, elle groupe les commandes et les protections des différents organes moteurs, réducteurs, ventilateurs et permet le synchronisme des fonctions à effectuer pour la bonne marche de la chaudière : à chaque demande de chaleur, tous les appareils sont mis sous tension ; à chaque coupure, le ventilateur d'air primaire J'arrête, le réducteur continue à tourner jusqu'à son retour en position fermee et le ventilateur d'air secondaire continue à tourner un certain laps de temps pour brûler les matières volatiles et les gaz de combustion produits. The entire boiler is controlled from an electric cabinet 37 slaved to the installation regulation device, it groups the controls and protections of the various motor components, reducers, fans and allows synchronization of the functions to carry out for the correct operation of the boiler: at each heat request, all the appliances are switched on; at each cut, the primary air fan I stop, the reducer continues to rotate until it returns to the closed position and the secondary air fan continues to run for a certain period of time to burn volatile matter and gases combustion products.
L'ensemble formé par le bloc foyer 1, le bloc foyeréchangeur intermédiaire 12 et le bloc échangeur 17, est groupé sous une enceinte formée par un ensemble de jaquettes autoportantes calorifugées 38, sans aucun contact entre ces blocs et l'ensemble de jaquettes, afin d'éviter tout pont thermique et limiter les déperditions par les parois. The assembly formed by the hearth block 1, the intermediate hearth-exchanger block 12 and the exchanger block 17, is grouped under an enclosure formed by a set of self-supporting insulated jackets 38, without any contact between these blocks and the set of jackets, avoid any thermal bridge and limit losses through the walls.
Le bloc foyer 1 combiné avec la trémie 8, telle que représentée plus particullerement à la figure 3, constitue un ensemble indépendant et autonome, susceptible d'être monté sur n'importe quel type d'échangeur. I1 suffit d'adapter ce dernier à la réception des gaz de combustion. The hearth unit 1 combined with the hopper 8, as shown more particularly in FIG. 3, constitutes an independent and autonomous assembly, capable of being mounted on any type of exchanger. It suffices to adapt the latter to the reception of the combustion gases.
A cet effet, la partie inférieure du bloc foyer échangeur devient une partie intégrante du bloc foyer 1. Ce dernier est pourvu d'une cloison 39 fermant l'ensemble sur la face arriere. Une ouverture 40 peut être pratiquée, par exemple, dans la cloison 39 pour pouvoir raccorder l'ensemble autonome du bloc foyer 1 et de la trémie 8 sur l'échangeur choisi. To this end, the lower part of the heat exchanger block becomes an integral part of the fire block 1. The latter is provided with a partition 39 closing the assembly on the rear face. An opening 40 can be made, for example, in the partition 39 in order to be able to connect the autonomous assembly of the hearth unit 1 and the hopper 8 to the chosen exchanger.
Selon la figure 4, la chaudière 42 fonctionne avec des combustibles autres que des charbons gras pour lesquels la chaudière représentée aux figures 1 à 3 précédentes est particulièrement adaptée. According to Figure 4, the boiler 42 operates with fuels other than fatty coals for which the boiler shown in Figures 1 to 3 above is particularly suitable.
Ainsi, selon ce mode de réalisation particulier, la chaudière 42 s'applique plus particulièrement à des combustibles tels que des charbons "maigres" ou autres. La chaudière 42 est pourvue d'une lame d'eau 41 destinée à remplacer le tampon supérieur 25. La combustion des charbons dits "maigres" implique égalementl'enlèvement de la voûte réfractaire 11 qui provoquerait la fusion trop rapide des cendres. Thus, according to this particular embodiment, the boiler 42 applies more particularly to fuels such as "lean" coals or others. The boiler 42 is provided with a water blade 41 intended to replace the upper plug 25. The combustion of so-called "lean" coals also involves the removal of the refractory vault 11 which would cause the ash to melt too quickly.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8016386A FR2487483A1 (en) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | Burner for solid fuels using regulated feeder - has vibrating shoe at variable tilt angle to control fuel supply to sloping grate adjusting water temp. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8016386A FR2487483A1 (en) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | Burner for solid fuels using regulated feeder - has vibrating shoe at variable tilt angle to control fuel supply to sloping grate adjusting water temp. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2487483A1 true FR2487483A1 (en) | 1982-01-29 |
| FR2487483B1 FR2487483B1 (en) | 1985-05-17 |
Family
ID=9244507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8016386A Granted FR2487483A1 (en) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | Burner for solid fuels using regulated feeder - has vibrating shoe at variable tilt angle to control fuel supply to sloping grate adjusting water temp. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2487483A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0133633A1 (en) * | 1983-07-29 | 1985-03-06 | Societe D'etude Et De Construction De Chaudieres En Acier Seccacier | Automatic boiler for coal, particularly fat coal |
Citations (4)
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| FR2385991A1 (en) * | 1977-03-29 | 1978-10-27 | Anvar | Solid fuel boiler for agricultural use - has inclined feed plate with pusher between fuel hopper and grate |
-
1980
- 1980-07-24 FR FR8016386A patent/FR2487483A1/en active Granted
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Also Published As
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|---|---|
| FR2487483B1 (en) | 1985-05-17 |
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Legal Events
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