FR2570472A1 - Furnace unit for coal-fired boiler - Google Patents

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Abstract

a. Furnace unit for coal-fired boiler. b. Furnace unit characterised in that it is composed of a cylindrical double-walled envelope 5, 6, 7 forming a water jacket and in that the inside of the envelope 5 is occupied by a water circulation furnace floor 9 formed by a plate 10 with transverse openings 26 resting on transverse pipes 11 attached to the inner wall 7 of the cylindrical envelope 9 and communicating with the water jacket. c. The invention relates to a furnace unit for a coal-fired boiler.

Description

"Bloc-foyer pour chaudière à charbon"
La présente invention concerne un bloc-foyer pour chaudière à charbon comprenant un foyer équipé d'une sole sur laquelle brûle et avance le charbon éventuellement poussé par un poussoir, avec une alimentation en air primaire, le cas échéant, une alimentation en air secondaire.
"Burner block for coal boiler"
The present invention relates to a hearth block for a coal-fired boiler comprising a hearth equipped with a hearth on which the coal, optionally pushed by a pusher, burns and advances, with a primary air supply, if necessary, a secondary air supply.

La présente invention se propose de développer un tel bloc-foyer qui soit de constitution plus simple et plus économique et assurant une combustion aussi régulière et homogène que possible. The present invention proposes to develop such a firebox which is of simpler and more economical constitution and ensuring as regular and homogeneous combustion as possible.

A cet effet, l'invention concerne un blocfoyer du type ci-dessus, caractérisé en ce que le blocfoyer dont la partie principale est l'enveloppe du foyer, se présente sous une forme particulièrement avantageuse pour la fabrication puisque cette enveloppe est constituée par deux parois cylindriques de préférence circulaire. La sole, composée d'une plaque et de conduits transversaux, est alune réalisation très simple. Le fonctionnement de ce bloc-foyer est très efficace puisqu'il y a un échange de chaleur entre la sole et l'eau passant dans les conduits transversaux. To this end, the invention relates to a hearth block of the above type, characterized in that the hearth block, the main part of which is the envelope of the hearth, is in a particularly advantageous form for manufacturing since this envelope consists of two cylindrical walls, preferably circular. The sole, composed of a plate and transverse conduits, is a very simple realization. The operation of this firebox is very efficient since there is a heat exchange between the hearth and the water passing through the transverse conduits.

Le passage de l'air primaire par les lumières transversales assure une combustion très régulière sur toute la largeur du lit de combustible en évitant la combustion par tranches comme dans le cas des grilles longitudinales. The passage of primary air through the transverse openings ensures very regular combustion over the entire width of the fuel bed, avoiding combustion in slices as in the case of the longitudinal grids.

Suivant une autre caractéristique, la sole est inclinée dans le sens du cheminement du combustibli-.  According to another characteristic, the hearth is inclined in the direction of the combustion path.

Suivant une autre caractéristique, les conduits transversaux sont des tubes à section rectangulaire, dont un coté est formé par la plaque. According to another characteristic, the transverse conduits are tubes with rectangular section, one side of which is formed by the plate.

Cette caractéristique est particulièrement intéressante à la fois sur le plan de la fabrication et sur celui du fonctionnement du foyer. La réalisation de cette sole est simple. This characteristic is particularly interesting both in terms of manufacturing and in terms of the operation of the fireplace. The realization of this sole is simple.

En fonctionnement, la circulation d'eau permet de refroidir efficacement la sole, ce qui à son tour favorise une meilleure régularité de la combustion et une moindre inertie à la fin des cycles de chauffe. In operation, the circulation of water effectively cools the hearth, which in turn promotes better regularity of combustion and less inertia at the end of the heating cycles.

Suivant une autre caractéristique, le bloc-foyer comporte une rampe située à l'arrière du foyer pour l'injection d'air secondaire. According to another characteristic, the hearth unit comprises a ramp situated at the rear of the hearth for the injection of secondary air.

Suivant une autre caractéristique, le bloc-foyer comporte une volige au-dessus de la sole, cette volte étant composée d'au moins un élément réfractaire s'appuyant par ses extrémités sur des supports ménagés dans le bloc. According to another characteristic, the hearth block comprises a flight above the hearth, this flap being composed of at least one refractory element supported by its ends on supports formed in the block.

Suivant une autre caractéristique, une boite de distribution d'air comburant, placée sous la sole 9 en aval du ventilateur, alimente le circuit d'air primaire et le circuit d'air secondaire. According to another characteristic, a combustion air distribution box, placed under the floor 9 downstream of the fan, supplies the primary air circuit and the secondary air circuit.

La présente invention sera décrite plus en détail selon un mode de réalisation représenté schématiquement sur les dessins annexés dans lesquels
- La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une chaudière équipée d'un bloc-foyer, selon l'invention,
- La figure 2 est une vue en perspective schématique de gauche de la double enveloppe et de la sole du bloc-foyer selon la figure 1,
- La figure 3 est une coupe verticale diamétrale de l'enveloppe cylindrique de la figure 2 montrant notamment la forme de la sole,
- La figure 4 est une vue éclatée de droite du bloc-foyer, selon la figure 1,
- La figure 5 est une vue en coupe à échelle agrandie d'une partie de la sole,
- La figure 6 est une vue en perspective d'une partie de la voûte du foyer.
The present invention will be described in more detail according to an embodiment shown schematically in the accompanying drawings in which
FIG. 1 is a view in longitudinal section of a boiler equipped with a firebox, according to the invention,
FIG. 2 is a diagrammatic perspective view from the left of the double envelope and of the hearth of the hearth unit according to FIG. 1,
FIG. 3 is a diametrical vertical section of the cylindrical envelope of FIG. 2 showing in particular the shape of the sole,
FIG. 4 is an exploded view from the right of the hearth block, according to FIG. 1,
FIG. 5 is a sectional view on an enlarged scale of part of the sole,
- Figure 6 is a perspective view of part of the roof of the hearth.

Selon la figure 1, le bloc-foyer 1 d'une chaudière est monté en amont d'un échangeur de chaleur 2 traversé par les gaz chauds de combustion. According to Figure 1, the firebox 1 of a boiler is mounted upstream of a heat exchanger 2 through which the hot combustion gases.

Le bloc-foyer 1 est alimenté en combustible à partir d'une trémie à combustible 3 par l'intermédiaire d'un conduit 4. The firebox 1 is supplied with fuel from a fuel hopper 3 via a conduit 4.

Le bloc-foyer 1 se compose d'une enveloppe cylindrique 5 formée d'une paroi extérieure 6 et d'une paroi intérieure 7 définissant entre elles une chemise d'eau parcourue par l'eau. The hearth block 1 is composed of a cylindrical envelope 5 formed by an outer wall 6 and an inner wall 7 defining between them a jacket of water traversed by the water.

A l'intérieur de cette enveloppe cylindrique circulaire 5 se trouve la sole 9 inclinée dans le sens descendant vers le foyer et formée par une plaque 10 et des conduits transversaux 11. Ces conduits transversaux débouchent dans la chemise d'eau 8 de la double enveloppe 5. Inside this circular cylindrical casing 5 is the hearth 9 inclined in the downward direction towards the hearth and formed by a plate 10 and transverse conduits 11. These transverse conduits open into the water jacket 8 of the double casing 5.

La tôle 10 de la sole 9 se poursuit à ltextérieu3 de l'enveloppe 5 jusqu'en dessous du conduit 4 de descente de combustible. The sheet 10 of the sole 9 continues at ltextérieu3 of the casing 5 to below the conduit 4 for lowering the fuel.

A ce niveau, il est prévu un poussoir 12 commandé par un moteur non représenté de façon à effectuer cycliquement et suivant un rythme dépendant de la chaleur à fournir, un mouvement de va-et-vient pour pousser progressivement le lit de charbon 13 dans la zone de combustion. At this level, there is provided a pusher 12 controlled by a motor not shown so as to perform cyclically and at a rate depending on the heat to be supplied, a back-and-forth movement to gradually push the coal bed 13 into the combustion zone.

Le bloc-foyer comporte un ventilateur 14 destiné à fournir l'air primaire et éventuellement l'air secondaire. The firebox has a fan 14 intended to supply primary air and possibly secondary air.

Ce ventilateur débouche dans le volume 15 en dessous de la sole pour injecter l'air primaire à travers les fentes 16 des conduites transversales 11, fentes qui correspondent comme cela sera vu ultérieurement aux fentes transversales de la plaque 10.This fan opens into the volume 15 below the hearth to inject the primary air through the slots 16 of the transverse conduits 11, slots which correspond as will be seen later to the transverse slots of the plate 10.

Dans la partie haute, le foyer comporte également une rampe de distribution 17 d'air secondaire située a l'arrive du foyer au-dessus de la masse de combustible. Cette rampe 17 est reliee à un ventilateur distinct ou au ventilateur d'air primaire 14 par une conduite non représentée à cette figure, et dont une partie 18 se trouve en dessous de la sole. Ainsi l'air secondaire se échauffe au contact de la sole tout en refroidissant celle-ci. In the upper part, the hearth also comprises a distribution manifold 17 for secondary air situated at the arrival of the hearth above the fuel mass. This ramp 17 is connected to a separate fan or to the primary air fan 14 by a pipe not shown in this figure, and a part 18 of which is located below the floor. Thus the secondary air heats up in contact with the floor while cooling it.

De façon analogue, l'air primaire se réchauffe au contact de la partie inférieure de la double enveloppe. Similarly, the primary air heats up on contact with the lower part of the jacket.

Dans le cas représenté, d'un ventilateur unique alimentant les deux circuits d'air, le débit dans chaque circuit se règle par des opercules. In the case shown, with a single fan supplying the two air circuits, the flow rate in each circuit is regulated by lids.

Cette figure montre également la voute en matière réfractaire 19 située dans la partie haute du foyer. Cette volte 19 est destinée à stabiliser et à favoriser la régularité de la combustion. This figure also shows the vault of refractory material 19 located in the upper part of the hearth. This volte 19 is intended to stabilize and promote the regularity of combustion.

A l'extrémité droite de la sole 9, le combustible brûlé tombe dans un bac à scories muni éventuellement d'un dispositif d'évacuation non repré senté en détail
Comme I'échangeur de chaleur 2 peut être d'un type quelcongue, sa description ne sera pas détaillée.
At the right end of the hearth 9, the burned fuel falls into a slag tank possibly provided with an evacuation device not shown in detail
As the heat exchanger 2 can be of any type, its description will not be detailed.

Dans l'exemple représenté, les gaz circulent comme indiqué par la flèche A pour s'échapper par une conduite branchée sur la sortie de fumées 21 de 1 t echangeur 2. In the example shown, the gases circulate as indicated by the arrow A to escape by a pipe connected to the smoke outlet 21 of 1 t exchanger 2.

La vue en perspective (de gauche, selon la figure 1) représentée à la figure 2, montre l'enveloppe cylindrique 5 et la disposition des éléments de la sole 9 dont la plaque 10 a été enlevée, notamment l'agencement des conduits transversaux 11 laissant les intervalles 16. The perspective view (on the left, according to FIG. 1) represented in FIG. 2, shows the cylindrical casing 5 and the arrangement of the elements of the hearth 9 from which the plate 10 has been removed, in particular the arrangement of the transverse conduits 11 leaving the intervals 16.

Derrière le foyer proprement dit, en dessous de l'emplacement occupé par la tôle 10 se trouve une boite 22 de distribution d'air. Cette botte est reliée au ventilateur 14 non représenté à cette figure, pour fournir l'air primaire injecté à travers les fentes 16 de la sole 9 et l'air secondaire qui alimente la rampe 17 branchée sur cette boite 22 par une conduite 23. Behind the hearth proper, below the location occupied by the sheet 10 is an air distribution box 22. This boot is connected to the fan 14 not shown in this figure, in order to supply the primary air injected through the slots 16 of the hearth 9 and the secondary air which feeds the manifold 17 connected to this box 22 by a pipe 23.

La vue en coupe verticale de la figure 3 montre principalement la forme de la sole lorsque la plaque 10 est mise en place. The vertical sectional view of Figure 3 mainly shows the shape of the sole when the plate 10 is put in place.

La vue éclatée de la figure 4 montre la partie avant de la chaudière en particulier la conduite 4 verticale d'alimentation en combustible, le poussoir 12 et la plaque arrière 24 dans laquelle sont guidées les tiges 25 du poussoir. The exploded view of FIG. 4 shows the front part of the boiler, in particular the vertical fuel supply pipe 4, the pusher 12 and the rear plate 24 in which the rods 25 of the pusher are guided.

La vue en coupe de la figure 5 montre le détail en coupe verticale de la sole 9 formée de la plaque 10 qui est en général, une plaque épaisse et les conduites transversales 11 soudées sous la plaque 10. La plaque 10 est munie, comme indiqué ci-dessus, de lumières transversales 26. The sectional view of Figure 5 shows the detail in vertical section of the sole 9 formed of the plate 10 which is generally a thick plate and the transverse conduits 11 welded under the plate 10. The plate 10 is provided, as shown above, of transverse lights 26.

Sous les lumières 26 et entre les conduites transversales 11 successives se trouvent les intervalles 16 d' arrivée d'air primaire. Under the openings 26 and between the successive transverse conduits 11 are the intervals 16 of primary air arrival.

La figure 8 montre la forme d'un élément réfractaire 191 constituant la voute 19. A L'avant et à l'arrière, cet élément 191, bombé, comporte deux encoches 192, 193 permettant de le disposer sur les supports prévus dans le foyer. FIG. 8 shows the shape of a refractory element 191 constituting the vault 19. At the front and at the rear, this element 191, domed, has two notches 192, 193 allowing it to be placed on the supports provided in the hearth .

Le bloc-foyer décrit ci-dessus se réalise simplement er partant d'une enveloppe cylindrique. The hearth block described above is simply produced starting from a cylindrical envelope.

Ce bloc-foyer peut être monté sur n'importe quel échangeur déià installe ou par un nouvel équipement.  This firebox can be mounted on any exchanger already installed or by new equipment.

Claims (6)

R E Y E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONSR E Y E N D I C A T I 0 N S CLAIMS 10) Bloc-foyer pour chaudière à charbon comprenant un foyer équipé d'une sole sur laquelle brûle et avance le charbon éventuellement poussé par un poussoir, avec une alimentation en air primaire, le cas échéant, une alimentation en air secondaire, blocfoyer caractérisé en ce qu'il se compose d'une enveloppe cylindrique à double paroi (5, 6, 7) formant une chemise d'eau et l'intérieur de 11 enveloppe (5) est occupé par une sole à circulation d'eau (9r formée par une plaque (10) à lumières transversales (26) reposant sur des conduits transversaux (11) solidaires de la paroi intérieure (7) de l'enveloppe cylindrique (9) et communiquant avec la chemise d'eau. 10) Burner block for a coal-fired boiler comprising a hearth fitted with a hearth on which the charcoal possibly pushed by a pusher burns and advances, with a primary air supply, if necessary, a secondary air supply, block hearth characterized in that it consists of a double-walled cylindrical casing (5, 6, 7) forming a water jacket and the interior of the casing (5) is occupied by a water circulation hearth (9r formed by a plate (10) with transverse openings (26) resting on transverse conduits (11) integral with the internal wall (7) of the cylindrical envelope (9) and communicating with the water jacket. 20) Bloc-foyer selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sole (9) est inclinée dans le sens du cheminement du combustible. 20) Firebox according to claim 1, characterized in that the hearth (9) is inclined in the direction of the fuel flow. 30) Bloc-foyer selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conduits transversaux (11) sont des tubes à section rectangulaire, dont un côté est formé par la plaque (10). 30) Firebox according to claim 1, characterized in that the transverse conduits (11) are tubes of rectangular section, one side of which is formed by the plate (10). 40) Bloc-foyer, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une rampe (17) située à l'arrière du foyer pour l'injection d'air secondaire. 40) Firebox according to claim 1, characterized in that it comprises a ramp (17) located at the rear of the firebox for the injection of secondary air. 50) Bloc-foyer, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une voûte (18) au-dessus de la sole (9), cette voûte étant composée d'au moins un élément réfractaire s'appuyant par ses extrémités sur les supports aménagés dans le bloc. 50) Firebox according to claim 1, characterized in that it comprises a vault (18) above the hearth (9), this vault being composed of at least one refractory element supported by its ends on the supports arranged in the block. 60) Bloc-foyer selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une boite (22) de distribution d'air comburant, placée sous la sole (9), en aval du ventilateur, alimentant le circuit d'air primaire et le circuit d'air secondaire.  60) Firebox according to claim 1, characterized in that it comprises a box (22) for distributing combustion air, placed under the hearth (9), downstream of the fan, supplying the primary air circuit and the secondary air circuit.
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