FR2590653A1 - Compact, modular, automatic coal-fired boiler plant which can be disassembled and transported - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne le domaine du chauffage collectif, en particulier au charbon, et a pour objet une chaufferie au charbon automatique,modulaire, compacte, démontable et transportable. The present invention relates to the field of collective heating, in particular to coal, and has for its object an automatic, modular, compact, removable and transportable coal boiler.
Les chaufferies au charbon existant actuellement sont de deux types, à savoir les chaufferies à fonctionnement manuel et celles à fonctionnement automatique ou dites automatisées. There are two types of coal-fired boilers currently in existence: manual and automatic or so-called automated boilers.
Les chaufferies du premier type sont réalisées dans des locaux existants ou spécialement érigés en fonction des besoins et comportent généralement un local de stockage du combustible, ou soute, un local logeant une chaudière à charbon avec trémie tampon et à décendrage manuel, et un dispositif de transport entre stockage et chaudière, du type à vis d'Archimède ou bande caoutchouc, à commande manuelle. Ces chaufferies présentent l'inconvénient de nécessiter une surveillance permanente et donc une main d'oeuvre d'exploitation importante pour assurer cette surveillance. En outre, le travail de décendrage, qui consiste à évacuer les cendres à la pelle, s'effectue dans une ambiance poussiéreuse et est très pénible. Boilers of the first type are carried out in existing premises or specially erected as required and generally include a fuel storage room, or bunker, a room housing a coal-fired boiler with buffer hopper and manual ash removal, and a device for transport between storage and boiler, of the Archimedes screw or rubber band type, with manual control. These boilers have the disadvantage of requiring permanent monitoring and therefore a significant operating workforce to ensure this monitoring. In addition, the ash removal work, which consists of removing the ashes with a shovel, takes place in a dusty environment and is very difficult.
Les chaufferies dites automatisées sont également réalisées dans des locaux existants ou construits à cet effet, et comportent un local de dépotage, un dispositif de stockage en forme de silo, un dispositif de transfert du combustible du local de dépotage vers le dispositif de stockage, une ou plusieurs chaudières à charbon avec trémie tampon et dispositif de contrôle de chauffe, un dispositif de transfert du charbon du dispositif de stockage à la ou aux chaudières à commande automatique, et un dispositif d'évacuation des cendres muni, par exemple, d'une vis d'extraction des cendres, d'un broyeur, d'une vis dlArchimède, d'un dispositif d'aspiration pneumatique, d'un système de réception des cendres, tel qu'un silo, ou analogue, d'un dispositif d'enlèvement des cendres, et d'un automate de gestion de ces divers dispositifs. The so-called automated boiler rooms are also carried out in existing premises or built for this purpose, and include an unloading room, a silo-shaped storage device, a device for transferring the fuel from the unloading room to the storage device, a or several coal-fired boilers with buffer hopper and heating control device, a device for transferring the coal from the storage device to the automatically-controlled boiler or boilers, and an ash removal device provided, for example, with a ash extraction screw, a crusher, an Archimedes screw, a pneumatic suction device, an ash receiving system, such as a silo, or the like, of a device for 'removal of ashes, and an automatic management system for these various devices.
Ces chaufferies, bien qu'automatisées et nécessitant donc une main d'oeuvre moins importante que les chaufferies à fonctionnement manuel, présentent cependant l'in convénient de nécessiter une surveillance intermittente par un personnel qualifié au moins deux fois par jour. En outre, la réalisation de telles chaufferies entraîne des investissements très importants et leur coût d'exploitation est très élevé du fait d'un entretien fréquent et d'un important remplacement de matériel. En effet, ces chaufferies ne supportent quasiment aucun dérèglage possible de combustion pouvant entraîner la formation de cendres vitrifiées, ou l'introduction de corps étrangers au charbon, tels que des pièces métalliques, entraînant la rupture du broyeur. Enfin, les dispositifs d'alimentation en charbon et d'extraction des cendres sont soumis à une usure rapide. These boilers, although automated and therefore requiring less labor than manual boilers, have the disadvantage of requiring intermittent monitoring by qualified personnel at least twice a day. In addition, the realization of such boilers involves very large investments and their operating cost is very high due to frequent maintenance and significant replacement of equipment. Indeed, these boilers hardly support any possible combustion adjustment that could lead to the formation of vitrified ash, or the introduction of foreign bodies to the coal, such as metal parts, causing the breaking of the grinder. Finally, the coal supply and ash extraction devices are subject to rapid wear.
Ces chaufferies au charbon, à fonctionnement manuel ou automatique, connues nécessitent donc un investissement élevé, un important volume de bâtiment et un temps de mise en oeuvre très long, sont d'un coût d'exploitation élevé, et présentent un risque de panne important et un degré de sûreté et d'efficacité relativement faible. These known manual or automatic coal boilers therefore require a high investment, a large building volume and a very long implementation time, are of high operating cost, and present a significant risk of failure. and a relatively low degree of safety and effectiveness.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. The present invention aims to overcome these drawbacks.
Elle a, en effet, pour objet une chaufferie au charbon constituée par un dispositif de dépotage et de stockage, par une chaudière à charbon munie d'un automate de pilotage et de régulation, par un ensemble d'extraction et d'alimentation de la chaudière, par un local technique, par un dispositif de réception et d'enlèvement des cendres, par un bâti de protection, et par une cheminée, caractérisée en ce que la chaudière, l'ensemble d'extraction et d'alimentation de la chaudière, le bâti de protection et la cheminée sont sous forme d'éléments modulaires, compacts, démontables et transportables, et sont montés sur une infrastructure en béton armé, délimitant le dispositif de dépotage et de stockage, qui est muni d'une grille de calibrage, le local technique et le dispositif de réception et d'enlèvement des cendres, et formant le support de la chaudière et du bâti, l'ensemble de ces éléments formant un module de chaufferie. Its purpose, in fact, is a coal-fired boiler room constituted by an unloading and storage device, by a coal-fired boiler provided with a control and regulation automaton, by a set of extraction and supply of the boiler, by a technical room, by a device for receiving and removing ash, by a protective frame, and by a chimney, characterized in that the boiler, the assembly for extracting and supplying the boiler , the protective frame and the chimney are in the form of modular, compact, removable and transportable elements, and are mounted on a reinforced concrete infrastructure, delimiting the unloading and storage device, which is provided with a calibration grid , the technical room and the device for receiving and removing ash, and forming the support for the boiler and the frame, all of these elements forming a boiler module.
L'invention sera mieux comprise grâce à la des cription ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels
la figure 1 est une vue en plan et en coupe d'une chaufferie conforme à l'invention ;
la figure 2 est une vue en élévation et en coupe de la chaufferie suivant la figure 1
la figure 3 est une vue en coupe de l'infrastructure
la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 d'une variante de réalisation de l'invention, et
la figure 5 est une vue analogue à la figure 1 de la chaufferie selon la figure 4.The invention will be better understood from the description below, which relates to preferred embodiments, given by way of nonlimiting examples, and explained with reference to the appended schematic drawings, in which
Figure 1 is a plan view in section of a boiler room according to the invention;
Figure 2 is an elevational and sectional view of the boiler room according to Figure 1
Figure 3 is a sectional view of the infrastructure
FIG. 4 is a view similar to FIG. 2 of an alternative embodiment of the invention, and
FIG. 5 is a view similar to FIG. 1 of the boiler room according to FIG. 4.
Les figures 1 à 3 des dessins annexés représentent, à titre d'exemple, une chaufferie au charbon essentiellement constituée par un dispositif de dépotage et de stockage 1, par une chaudière à charbon 2 munie d'un automate de pilotage et de régulation, par un ensemble 3 d'extraction et d'alimentation de la chaudière 2, par un dispositif 5 de réception et d'enlèvement des cendres, par un bâti de protection 6, et par une cheminée 7. Figures 1 to 3 of the accompanying drawings show, by way of example, a coal boiler essentially constituted by a stripping and storage device 1, by a coal boiler 2 provided with a control and regulation automaton, by an assembly 3 for extracting and supplying the boiler 2, by a device 5 for receiving and removing ash, by a protective frame 6, and by a chimney 7.
Conformément à l'invention, la chaufferie est caractérisée en ce que la chaudière 2, l'ensemble 3 d'extraction et d'alimentation de la chaudière 2, le bâti de protection 6 et la cheminée 7 sont sous forme d'éléments modulaires, compacts, démontables et transportables. En outre, ces éléments sont montés sur une infrastructure en béton armé, qui délimite le dispositif de dépotage et de stockage 1, qui est muni d'une grille de calibrage 8, le local technique 4, et le dispositif 5 de réception et d'enlèvement des cendres. In accordance with the invention, the boiler room is characterized in that the boiler 2, the assembly 3 for extracting and supplying the boiler 2, the protective frame 6 and the chimney 7 are in the form of modular elements, compact, removable and transportable. In addition, these elements are mounted on a reinforced concrete infrastructure, which delimits the unloading and storage device 1, which is provided with a calibration grid 8, the technical room 4, and the device 5 for receiving and ash removal.
Cette infrastructure forme simultanément le supportdu bâti 6 et de la chaudière 2 (figures 1 à 3).This infrastructure simultaneously forms the support of the frame 6 and of the boiler 2 (Figures 1 to 3).
Le local technique 4, prévu dans l'infrastructure en béton armé, renferme, de manière connue, toute la partie hydraulique de la chaufferie, à savoir les tubes, les pompes de recyclage, le vase d'expansion, ainsi que des pompes hydrauliques de commande de l'ensemble 3 d'extraction et d'alimentation de la chaudière. The technical room 4, provided in the reinforced concrete infrastructure, contains, in a known manner, all the hydraulic part of the boiler room, namely the tubes, the recycling pumps, the expansion tank, as well as hydraulic pumps of control of the assembly 3 for extracting and supplying the boiler.
La grille de calibrage 8 recouvre l'ouverture du dispositif de dépotage et de stockage 1 et se présente sous forme d'un caillebotis présentant une maille serrée de l'ordre de 50 mm X 50 mm, de préférence de 48 mm X 48 mm, une extrémité du dispositif 1 étant pourvue, dans un logement 9 correspondant, d'un volet roulant 10 à commande électrique assurant l'étanchéité du stockage à la pluie, et guidé latéralement, de manière connue, au-dessus du dispositif 1, (figures 1 et 2). The calibration grid 8 covers the opening of the unloading and storage device 1 and is in the form of a grating having a tight mesh of the order of 50 mm X 50 mm, preferably 48 mm X 48 mm, one end of the device 1 being provided, in a corresponding housing 9, with an electrically controlled shutter 10 ensuring the impermeability of the storage in the rain, and guided laterally, in a known manner, above the device 1, (figures 1 and 2).
La grille de calibrage 8 permet de filtrer les "égarés" généralement contenus dans le combustible, à savoir les pièces de bois, du coke, des cailloux, etc..., de granulométrie trop importante pour permettre un fonctionnement correct de la chaufferie, sans risque de panne. The calibration grid 8 makes it possible to filter the "stray" generally contained in the fuel, namely pieces of wood, coke, stones, etc ..., of too large particle size to allow correct operation of the boiler room, without risk of breakdown.
L'ensemble 3 est constitué par un extracteur planétaire à vis d'Archimède 11 à commande hydraulique de déplacement angulaire et de rotation, et par un moyen d'ali- mentation de la chaudière 2 sous forme d'un élévateur-transporteur 12 à bande caoutchouc munie de bords et de crans. The assembly 3 is constituted by a planetary extractor with an Archimedes screw 11 with hydraulic control of angular displacement and rotation, and by a means of supplying the boiler 2 in the form of a belt elevator-conveyor 12 rubber with edges and notches.
Ainsi, l'extracteur 11 amène le combustible contenu dans le dispositif 1 sur l'élévateur-transporteur 12 qui l'élève verticalement jusqu'à la trémie de la chaudière 2.Thus, the extractor 11 brings the fuel contained in the device 1 to the elevator-transporter 12 which elevates it vertically to the hopper of the boiler 2.
Cette dernière comporte un foyer à grille fixe ou mobile, un bloc échangeur, une trémie de stockage et une armoire de commande avec automate de pilotage et de régulation. The latter includes a fireplace with a fixed or mobile grid, a heat exchanger block, a storage hopper and a control cabinet with automatic control and regulation.
Le dispositif 5 de réception et d'enlèvement des cendres consiste en un habitacle étanche s'étendant partiellement sous la chaudière 2, avec laquelle il communique par une ouverture 13 de passage des cendres, cet habitacle renfermant une benne à cendres 14 positionnée au moyen de rails de guidage 15 sous l'ouverture 13, une porte étanche 16 fermant l'habitacle, qui est muni, par ailleurs, d'une rampe d'accès 17. La benne à cendres 14 est une benne de type connu pouvant être chargée directement sur un camion. The device 5 for receiving and removing ash consists of a sealed cockpit partially extending under the boiler 2, with which it communicates through an opening 13 for the passage of ash, this cockpit containing an ash bucket 14 positioned by means of guide rails 15 under the opening 13, a sealed door 16 closing the passenger compartment, which is also provided with an access ramp 17. The ash bucket 14 is a bucket of known type which can be loaded directly on a truck.
L'habitacle du dispositif 5 est muni, en outre, d'une part, d'un dispositif 18 de répartition des cendres dans la benne 14, constitué par une raclette 19 s'étendant dans le sens longitudinal de l'habitacle au-dessus de la benne 14, et déplaçable en va-et-vient sur toute la largeur dudit habitacle par suspension à un actionneur à chaîne ou à câble 20, commandé par la centrale hydraulique,ou électriquement (figure 2), et, d'autre part, d'une rampe d'arrosage 21 s'étendant près de la porte 16 sur toute la largeur de l'habitacle, et dont l'ouverture et la fermeture sont commandées au moyen d'une vanne actionnée lors du chargement de la benne de manière entièrement mécanique par un levier coopérant avec les parois de la benne 14, ou par l'intermédiaire d'une temporisation déclenchée par un levier coopérant avec les parois de la benne 14, ou encore au moyen d'une cellule de détection. The cabin of the device 5 is further provided, on the one hand, with a device 18 for distributing the ashes in the bucket 14, constituted by a squeegee 19 extending in the longitudinal direction of the cabin above of the bucket 14, and movable back and forth over the entire width of said passenger compartment by suspension from a chain or cable actuator 20, controlled by the hydraulic power unit, or electrically (FIG. 2), and, on the other hand , a spray bar 21 extending near the door 16 over the entire width of the passenger compartment, the opening and closing of which are controlled by means of a valve actuated when the bucket is loaded. entirely mechanically by a lever cooperating with the walls of the bucket 14, or by means of a timer triggered by a lever cooperating with the walls of the bucket 14, or even by means of a detection cell.
La porte étanche 16 est avantageusement constituée sous forme d'une vanne guidée verticalement de manière à être appliquée à étanchéité contre l'encadrement de la baie en position de fermeture. The watertight door 16 is advantageously constituted in the form of a valve guided vertically so as to be applied in leaktightness against the frame of the opening in the closed position.
Cette disposition du dispositif 5 partiellement sous la chaudière 2 permet, grâce à l'ouverture 13,un écoulement direct des produits de la combustion dans la benne 14 et la répartition de ces produits dans cette dernière sans intervention humaine, et donc en supprimant tous les inconvénients inhérents aux chaufferies existantes. En outre, la rampe d'arrosage 21 permet d'éviter toutes les émissions de poussière tant lors du chargement que lors du transport, et la porte 16 assure une étanchéité parfaite empêchant tout phénomène de pertubation du tirage. This arrangement of the device 5 partially under the boiler 2 allows, thanks to the opening 13, a direct flow of the products of combustion in the bucket 14 and the distribution of these products in the latter without human intervention, and therefore eliminating all drawbacks inherent in existing boiler rooms. In addition, the watering ramp 21 makes it possible to avoid all dust emissions both during loading and during transport, and the door 16 ensures a perfect seal preventing any phenomenon of disturbance of the draft.
De manière connue, la chaudière 2 est reliée à la cheminée 7 par l'intermédiaire d'un ventilateur aspirateu dépoussiéreur 22, et le local technique 4 est recouvert d'un caillebotis 23 et est accessible par l'intermédiaire d'une échelle 24 (figure 1). In known manner, the boiler 2 is connected to the chimney 7 by means of a dust extractor fan 22, and the technical room 4 is covered with a grating 23 and is accessible via a ladder 24 ( figure 1).
La cheminée 7 est avantageusement une cheminée métallique autoportée préfabriquée. The chimney 7 is advantageously a prefabricated self-supporting metal chimney.
Le bâti de protection 6 est, de préférence, un bâti préfabriqué en tôle prélaquée et est muni d'un dispositif d'insonorisation. The protective frame 6 is preferably a prefabricated frame made of prepainted sheet and is provided with a soundproofing device.
Les figures 4 et 5 représentent une variante de réalisation de l'invention, et les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références. Figures 4 and 5 show an alternative embodiment of the invention, and the same elements are designated by the same references.
Dans ce mode de réalisation, le dispositif 1' de dépotage et de stockage est constitué par deux parties distinctes, à savoir, par une trémie de dépotage 25 munie d'une grille de calibrage 8', cette trémie 25 étant formée dans l'infrastructure en béton armé, et par un silo de stockage 26 monté sur l'infrastructure, la grille de calibrage 8'pouvant être recouverte par un volet roulant 10' (figures.4 et 5). In this embodiment, the device 1 'for unloading and storage consists of two separate parts, namely, by an unloading hopper 25 provided with a calibration grid 8', this hopper 25 being formed in the infrastructure in reinforced concrete, and by a storage silo 26 mounted on the infrastructure, the calibration grid 8 'can be covered by a rolling shutter 10' (Figures 4 and 5).
Le fond de la trémie de dépotage 25 est pourvu d'une vis d'Archimède 27 dite "sous tas", qui amène le combustible, à travers une ouverture 28, sur un élévateurtransporteur 12' à bande caoutchouc munie de bords et de crans qui alimente une bande transporteuse de répartition réversible 29, reliée à une extrémité à la trémie de chargement de la chaudière 2, et coopérant à son autre extrémité avec un deuxième élévateur-transporteur 30 de chargement du silo 26 (figures 5 et 6), l'alimentation de la chaudière 2 à partir du silo 26 étant effectuée au moyen de l'élévateurtransporteur 12' et de la bande 29 après actionnement de la vanne à guillotine 31 dudit silo 26. The bottom of the unloading hopper 25 is provided with an Archimedes screw 27 called "under pile", which brings the fuel, through an opening 28, onto a conveyor lift 12 ′ with a rubber band provided with edges and notches which feeds a reversible distribution conveyor belt 29, connected at one end to the loading hopper of the boiler 2, and cooperating at its other end with a second elevator-transporter 30 for loading the silo 26 (FIGS. 5 and 6), feeding of the boiler 2 from the silo 26 being effected by means of the transporter elevator 12 ′ and of the strip 29 after actuation of the guillotine valve 31 of the said silo 26.
A titre d'exemple, le silo 26 présente avantageu
3 sement une capacité de chargement comprise entre 70 m et 120 m3 de combustible.By way of example, silo 26 has advantageous
Thirdly, a loading capacity of between 70 m and 120 m3 of fuel.
Les autres éléments de la chaufferie selon les figures 4 et 5 sont identiques à ceux décrits à propos des figures 1 à 3 et ne sont donc pas décrits ci-dessous. The other elements of the boiler room according to Figures 4 and 5 are identical to those described in connection with Figures 1 to 3 and are therefore not described below.
Les deux variantes de réalisation de chaufferies au charbon décrits ci-dessus forment des modules de chaufferie permettant-, par assemblage de plusieurs modules, de couvrir une large gamme de puissances thermiques. The two embodiments of coal boilers described above form boiler modules making it possible, by assembling several modules, to cover a wide range of thermal powers.
Grâce à l'invention, il est possible de réaliser des chaufferies au charbon automatiques, modulaires, compactes, démontables et transportables, dans lesquelles les dispositifs de réception et de transfert du charbon sont simplifiés de manière optimale, ainsi que l'infrastructure lourde qui est réduite à une forme en béton armé. En outre,-l'in- vention permet une réduction du temps de montage sur; site du fait de la mise en oeuvre d'éléments préfabriqués et~standar- tisés, une simplification des automatismes de contrôle,-et une sûreté de fonctionnement du fait de la prévision d'or ganes de transfert insensibles aux corps étrangers contenus dans le charbon, tels que les pièces métalliques, les déchets de pierre et les gravats, et une élimination des aléas de combustion. Thanks to the invention, it is possible to produce automatic, modular, compact, removable and transportable coal-fired boilers, in which the coal reception and transfer devices are optimally simplified, as well as the heavy infrastructure which is reduced to a reinforced concrete form. In addition, the invention allows a reduction of the mounting time on; site due to the use of prefabricated and ~ standardized elements, a simplification of control automations, -and operational reliability due to the provision of transfer ganes insensitive to foreign bodies contained in the coal , such as metal parts, stone waste and rubble, and elimination of combustion hazards.
Par ailleurs, l'invention permet de supprimer totalement les dispositifs de transfert des cendres entre la chaudière et le dispositif d'enlèvement desdites cendres et donc une réduction de l'investissement. Furthermore, the invention makes it possible to completely eliminate the devices for transferring the ashes between the boiler and the device for removing said ashes and therefore a reduction in investment.
Enfin, la surveillance de la chaufferie peut être réduite, de sorte que les coûts d'exploitation sont sensiblement abaissés. Finally, monitoring of the boiler room can be reduced, so that operating costs are significantly lowered.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de 11 invention. Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown in the accompanying drawings. Modifications remain possible, in particular from the point of view of the constitution of the various elements, or by substitution of technical equivalents, without thereby departing from the scope of protection of the invention.
Claims (9)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8517636A FR2590653B1 (en) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | AUTOMATIC, MODULAR, COMPACT, REMOVABLE AND TRANSPORTABLE COAL BOILER |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR8517636A FR2590653B1 (en) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | AUTOMATIC, MODULAR, COMPACT, REMOVABLE AND TRANSPORTABLE COAL BOILER |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2590653A1 true FR2590653A1 (en) | 1987-05-29 |
| FR2590653B1 FR2590653B1 (en) | 1988-01-29 |
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ID=9325248
Family Applications (1)
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| FR8517636A Expired FR2590653B1 (en) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | AUTOMATIC, MODULAR, COMPACT, REMOVABLE AND TRANSPORTABLE COAL BOILER |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |