FR2580379A1 - Burner for solid fuel and installation comprising this burner - Google Patents

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    • F23D1/02—Vortex burners, e.g. for cyclone-type combustion apparatus

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Abstract

Burner for solid fuel, comprising a tube 1, a tubulure 5 for feeding the air/fuel mixture, characterised by a member 10 which is situated inside the tube 1 and modifies thenature of the flow of the air/fuel mixture in its trajectory towards the end of the burner in the furnace.

Description

La présente invention a pour objet un brûleur pour combustible solide, de fine granulométrie, plus particulièrement pour du poussier de charbon. The present invention relates to a burner for solid fuel, of fine particle size, more particularly for coal dust.

I1 existe actuellement divers types de brûleurs pour combustible solide, qui sont généralement alimentés par un mélange du combustiale et d'air primaire de combustion, qui assure en même temps le transport du combustible. There are currently various types of burners for solid fuel, which are generally supplied by a mixture of fuel and primary combustion air, which at the same time ensures the transport of fuel.

Ils sont généralement constitués d'un tube métallique qui envoie le mélange air-combustible dans le four à grande vitesse. La granulométrie du combustible est telle, la chaleur du four aidant, que le combustible se met à brûler dès son entrée dans le four. Néanmoins cette combustion au rours de la trajectoire du combustible dans le four est imparfaite, et des particules se déposent sur la sole du four en formant des monticules par l'arrivée -d'autres particules du combustible qui recouvrent et étouffent celles qui les précèdent. They generally consist of a metal tube which sends the air-fuel mixture into the furnace at high speed. The particle size of the fuel is such, the heat of the oven helping, that the fuel starts to burn as soon as it enters the oven. However, this combustion around the fuel path in the furnace is imperfect, and particles are deposited on the hearth of the furnace, forming mounds by the arrival of other fuel particles which cover and suffocate those which precede them.

Dans une première amélioration, les brûleurs de combustible solide ont été complétés par un déflecteur simple ou double à l'extrémité du brûleur dans le four qui oriente le débit de combustible dans l'une où l'autre direction. De re fait le combustible est mieux reparti, tout en assurant un temps de combustion un peu plus long ou cours de la trajectoire de ses particules. Néanmoins l'air primaire de combustion n'arrive pas à activer le combustible déposé sur la sole du four, où se maintiennent des imbrûlés. In a first improvement, the solid fuel burners have been supplemented by a single or double deflector at the end of the burner in the furnace which directs the flow of fuel in either direction. In fact the fuel is better distributed, while ensuring a slightly longer combustion time or during the trajectory of its particles. However, the primary combustion air cannot activate the fuel deposited on the hearth of the oven, where unburnt remains.

Le but de l'invention est d'assurer une combustion plus complète du combustible solide projeté dans le four, tot en permettant un réglage très efficace de la répartition de tmpérature dans c'aque section dl four. The object of the invention is to ensure more complete combustion of the solid fuel sprayed into the furnace, early by allowing very effective adjustment of the temperature distribution in this section of the furnace.

Le brûleur de combustible solide de faible granulométrie suivant i 'invention est caractérisé par un organe se trouvant à l'intérieur du tube constituant l'enveloppe du brûleur et de forme telle qu'il modifie le courant du mélange air-combustible dans sa trajectoire vers l'extrémité du brû
leur dans le four.The solid fuel burner of small particle size according to the invention is characterized by a member located inside the tube constituting the burner casing and of a shape such that it modifies the current of the air-fuel mixture in its path towards the end of the burner
them in the oven.

De ce fait on obtient un co-urant tourbillonnoire da mélange air primaire-combustible à la sortie du brûleur ce qui -augmente le temps de la combustion des particules entrainées
tout en favorisant le contact de l'air primaire en surplus avec les particules déposées sur la sole du four et non complètement brûlées.As a result, a swirling co-urant of primary air-fuel mixture is obtained at the outlet of the burner, which increases the combustion time of the entrained particles
while favoring the contact of the surplus primary air with the particles deposited on the hearth of the oven and not completely burnt.

D'autre particularités et avantages du brûleur de combustible solide suivant l'invention ressortiront de la descripLion qui va vivre, d'un brûleur de combustible solide, faiLe en regard des figures annexées et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme préferée de réalisation. Other particularities and advantages of the solid fuel burner according to the invention will emerge from the description which will live, of a solid fuel burner, weak in relation to the appended figures and giving, by way of explanation but in no way limiting, a preferred form. of achievement.

La figure 1 est une coupe schématique d'un brûleur pour charbon fin suivant l'invention. Figure 1 is a schematic section of a fine coal burner according to the invention.

La figure 2 est une coupe verticale de l'extrémité dans le four d'un brûleur pour charbon fin suivant l'invention avec un déflecteur extérieur. Figure 2 is a vertical section through the end in the furnace of a fine coal burner according to the invention with an external deflector.

Le brûleur pour charbon fin suivant l'invention, dont la coupe verticale est représentée à la figure 1 est constitué d'un tube métallique 1 fixé à la -paroi 2 du four au moyen de l'armature métallique 3. A l'extrémité du tube 2, extérieure au four se trouve un double tubulure 4 comprenant d'une part la tubulure latérale d'entrée 5 du mélange sir-charbon et d autre part d'une tt lure coaxiale 6 fermé nu moyen d'un bouchon 7 servant également de support à une tige 8 s'étendant d'une part à l'intérieur du tube 1 et d'autre part vers l'extérieur et dont la longueur à l'intérieur du tube est réglable au moyen d'un volant 9, la tige 8 étant filetée suivant une partie de sa longueur et le bouchon 7 comportant un pas de vis permettant à la tige filetée de pénétrer ou de sortir du tube 1 en tournant le volant 9. A l'intérieur du tube 1 la tige 8 porte un organe 10 constitué par une hélice à deux pales, qui restant fixé pendant l'alimentation du brûleur constitue un obstacle et modifie le courant du mé- lange air-combustible. The fine coal burner according to the invention, the vertical section of which is shown in FIG. 1, consists of a metal tube 1 fixed to the wall 2 of the furnace by means of the metal frame 3. At the end of the tube 2, external to the oven, is a double tube 4 comprising on the one hand the lateral inlet tube 5 of the sir-carbon mixture and on the other hand a coaxial tt lure 6 closed bare by means of a plug 7 also serving supporting a rod 8 extending on the one hand inside the tube 1 and on the other hand outwards and the length of which inside the tube is adjustable by means of a handwheel 9, the rod 8 being threaded along a part of its length and the plug 7 comprising a thread allowing the threaded rod to enter or exit the tube 1 by turning the handwheel 9. Inside the tube 1 the rod 8 carries a organ 10 constituted by a two-blade propeller, which remains fixed during the supply of the burner constitutes an obstacle and modifies the course air-fuel mixture.

Par son passage à Lravers l'hélice, il acquiert un mouvement giratoire. De laminoire le courant devient turbulent. Les particules les plus lourdes soumises à la force centrifuge viennent tourbillonner le long de la surface intérieure du tube 1 avant de s'échapper du brûleur. Celui-ci comprend à la sortie du tube 1 dans le four d'un dispositif de déflection ou déflecteur 11 constitué par un cylindre 12 de diamètre inférieur à celui du tube 1 et se terminant dans le four en s'élargissanl par une surface conique 13. Afin de regler la déflection du courant d'air-combustible, la longueur de pénétration du déflecteur 11 dans le tube 1 est réglable. By its passage to Lravers the propeller, it acquires a gyratory movement. From the rolling mill the current becomes turbulent. The heaviest particles subjected to the centrifugal force swirl along the inner surface of the tube 1 before escaping from the burner. This comprises at the outlet of the tube 1 in the furnace a deflection or deflector device 11 constituted by a cylinder 12 of diameter smaller than that of the tube 1 and ending in the furnace by widening by a conical surface 13 In order to adjust the deflection of the air-fuel stream, the penetration length of the deflector 11 in the tube 1 is adjustable.

L'air primaire débarassé des particules de charbon les plus lourdes s'échappe en grande partie par la sortie centrale du déflecteur 11, à grande vitesse ce qui a pour effet de permettre à l'air soufflé d'atteindre et d'activer la combustion des particules déposées sur la sole du four. The primary air, freed from the heaviest coal particles, largely escapes through the central outlet of the deflector 11, at high speed, which has the effect of allowing the blown air to reach and activate the combustion. particles deposited on the bottom of the oven.

En modifiant la distance de l'hélice 10 du déflecteur 11 on peut mo-difier sensiblement l'effet giratoire imprimé au courant du mélange air-combustible. Ce réglage a pour effet de séparer plus au moins le combustible de l'air et de modifier ainsi la zone de combustion. By modifying the distance of the propeller 10 from the deflector 11, it is possible to substantially modify the gyratory effect imparted to the current of the air-fuel mixture. This setting has the effect of separating the fuel from the air more or less and thus modifying the combustion zone.

De même en modifiant la position du déflecteur 11 dans le tube 1 du brûleur, on peut modifier la dispersion et la trajectoire des particules de combustible ce qui a pour effet d'élargir ou de restreindre la zone de distribution et de combustion. Likewise by modifying the position of the deflector 11 in the tube 1 of the burner, it is possible to modify the dispersion and the trajectory of the fuel particles, which has the effect of widening or restricting the distribution and combustion zone.

Plus particulièrement, comme représenté à la figure 2, il est possible de limiter ceLte zone de distribution des particules de combustible par un déflecteur secondaire 14 fixé à l'extérieur du tube 1 du brûleur. Le combustible dévié par le déflecteur 11 reçoit une déflection supplémentaire par -le déflecteur secondaire 14,  More particularly, as shown in FIG. 2, it is possible to limit this distribution area of the fuel particles by a secondary deflector 14 fixed to the outside of the tube 1 of the burner. The fuel deflected by the deflector 11 receives an additional deflection by the secondary deflector 14,

Claims (8)

l'extrémité du brûleur dans le four. the end of the burner in the oven. courant du mélange air-combustible dans sa trajectoire vers current of the air-fuel mixture in its trajectory towards situé à l'intérieur du tube (1) et modifiant la nature du located inside the tube (1) and modifying the nature of the lange air-combustible, caractérisé par un organe (10) air-fuel line, characterized by a member (10) prenant un tube (1), une tubulure (5) d'alimentation du mé taking a tube (1), a tube (5) supplying the mete REVENDICATIONS 1. Brûleur pour combustible solide de fine granulométrie com CLAIMS 1. Burner for solid fuel with fine particle size com 2. Brûleur pour combustible solide de fine granulométrie sui2. Burner for solid fuel with fine grain size vant la revendication 1, caractérisé en ce que le dit vant claim 1, characterized in that said organce (10) est fixé sur une tige (8) qui s'étend depuis organce (10) is fixed on a rod (8) which extends from l'organe (10) jusqu'à l'extérieur du tube (1) par une the member (10) to the outside of the tube (1) by a tubulure coaxiale (6) fermée au moyen d'un bouchon (7) ser coaxial tube (6) closed by means of a plug (7) ser vant de support à la tige (8). support of the rod (8). 3. Brûleur pour combustible solide de fine granulométrie3. Burner for solid fuel with fine grain size suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la lon according to claim 2, characterized in that the length gueur de la tige (8), se trouvant dans le tube (1) et rod rod (8), located in the tube (1) and sur laquelle est fixée l'organe (10), est déterminée au on which the member (10) is fixed, is determined at moyen d'un syte'.e de rgglage (9).  by means of an adjustment system (9). 4. Brûleur pour combustible solide de fine gr.anulométrie sui4. Burner for solid fuel of fine gr. vant la revendication 3, caractérisé en ce que- la tige (8) vant claim 3, characterized in that- the rod (8) est filetée et le bouchon - support (7) comprend un pas de is threaded and the support cap (7) has a pitch of vis qui permet de i-egler la longueur de la tige (8) à screw that allows i-adjust the length of the rod (8) to l'intérieur du tube (1) au moyen du volant (9). inside the tube (1) by means of the handwheel (9). 5. Brûleur pour combustible solide de fine granulométrie sui5. Burner for solid fuel with fine grain size vant une des revendications précédentes caractérisé en ce vant one of the preceding claims characterized in that que l'organe (10) modifiant: la nature du courant du mélange that the modifying member (10): the nature of the current of the mixture air-combustible est constitué par une hélice. air-fuel is constituted by a propeller. 6. Brûleur pour combustible solide de fine granulométrie sui6. Burner for solid fuel with fine grain size vant une des revendications précédentes caractérisé eR ce vant one of the preceding claims characterized in that que le tube (1) se termine dans le four par un déflecteur(ll) that the tube (1) ends in the furnace with a deflector (ll) 7. Brûleur pour combustible solide de fine granulomérie sui7. Burner for solid fuel of fine grain size vant la revendication (6) en ce qu'au déflecteur (11) est vant claim (6) in that the deflector (11) is ajouté un déflecteur secondaire (14). added a secondary deflector (14). 8. Installation de chauffage de four au moyen de bruleurs pour8. Installation of furnace heating by means of burners for combustible solide de fine granulométrie suivant une des solid fuel of fine particle size according to one of the revendications précédentes.  previous claims.
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