FR2721992A1 - Method of cooling shredded domestic refuse from incinerator - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE ET INSTALLATION DE REFROIDISSEMENT DE
MACHEFERS, ET NOTAMMENT DE CENDRES ISSUES DE
L'INCINERATION D'ORDURES MENAGERES
La présente Invention a pour objet un procédé et une installation de refroidissement de mâchefers ayant une température élevée, tels que les cendres provenant de fours d'incinération. Elle trouve plus particulièrement son application dans le domaine du refroidissement des cendres ou mâchefers provenant de l'incinération d'ordures ménagères.METHOD AND INSTALLATION FOR COOLING
MACHEFERS, AND IN PARTICULAR ASHES FROM
HOUSEHOLD INCINERATION
The present invention relates to a process and an installation for cooling bottom ash having a high temperature, such as ash from incineration furnaces. It finds more particularly its application in the field of cooling ash or bottom ash from the incineration of household waste.
Actuellement, à la connaissance de la demanderesse, le refroidissement des mâchefers, provenant de l'incinération d'ordures ménagères, est obtenu en faisant tomber les mâchefers incandescents, à la sortie du four d'incinération , dans un bassin d'eau froide, en vue de les noyer et par là même de les refroidir. Ensuite, les mâchefers refroidis qui sont totalement immergés dans l'eau du bassin sont récupérés puis acheminés à destination d'une ligne de traitement, où ils subissent un tri sélectif. Currently, to the knowledge of the applicant, the cooling of the bottom ash, from the incineration of household waste, is obtained by dropping the incandescent bottom ash, at the outlet of the incineration oven, in a basin of cold water, in order to drown them and thereby cool them. Then, the cooled clinkers which are completely immersed in the water of the basin are collected then transported to a treatment line, where they undergo a selective sorting.
Un premier inconvénient de ce procédé de refroidissement réside dans le taux d'humidité résiduel élevé des mâchefers en fin de traitement, du fait d'un apport en eau trop important, par rapport à la quantité de mâchefers refroidis. Ce taux est supérieur aux normes actuellement en vigueur, qui fixent le taux d'humidité des mâchefers refroidis à un maximum de 15 % de leur poids en eau. A first drawback of this cooling process lies in the high residual moisture content of the bottom clinkers at the end of the treatment, due to an excessive water supply, compared to the quantity of cooled bottom clinkers. This rate is higher than the standards currently in force, which set the humidity level of cooled bottom ash at a maximum of 15% of their weight in water.
Un deuxième inconvénient de ce procédé de refroidissement réside dans la pollution de l'eau du bassin de refroidissement, par les mâchefers. Cette pollution nécessite, lors du recyclage de l'eau, de dépolluer les eaux usagées, notamment par filtrage, avant de les reJeter définitivement. Ces opérations de dépollution entraînent des surcoûts de fonctionnement importants. A second drawback of this cooling process lies in the pollution of the water in the cooling tank by clinkers. This pollution requires, when recycling the water, to clean up the wastewater, in particular by filtering, before disposing of it definitively. These pollution control operations entail significant additional operating costs.
Le but que s'est fixé la demanderesse est de pallier les Inconvénients cidessus en proposant un procédé et une installation de refroidissement des mâchefers, qui d'une part permettent d'obtenir un abaissement de la température des mâchefers qui est équivalent à celui obtenu avec la technique de refroidissement connue, mais qui d'autre part nécessitent un faible apport en eau, de telle sorte que le taux d'humidité résiduel des mâchefers refroidis est très faible et est plus particulièrement inférieur aux normes en vigueur, et que le volume d'eaux usagées est très faible. The aim which the applicant has set for itself is to overcome the above drawbacks by proposing a process and an installation for cooling the bottom ash, which on the one hand makes it possible to obtain a lowering of the temperature of the bottom ash which is equivalent to that obtained with the known cooling technique, but which on the other hand require a low supply of water, so that the residual humidity level of the cooled clinkers is very low and is more particularly lower than the standards in force, and that the volume d wastewater is very low.
Ce but est parfaitement atteint par le procédé et l'installation de refroidissement de l'invention. This object is perfectly achieved by the method and the cooling installation of the invention.
De manière caracténstique, le procédé de refroidissement des mâchefers, selon l'invention, consiste à humidifier les mâchefers en les faisant passer dans une chambre d'humidification, puis à les compresser, en sorte de les priver d'oxygène. Characteristically, the process for cooling the bottom ash, according to the invention, consists in humidifying the bottom ash by passing it through a humidification chamber, then in compressing it, so as to deprive it of oxygen.
La compression des mâchefers permet d'arrêter leur combustion, et par làmême d'obtenir un refroidissement des mâchefers. En théorie, cette étape de compression pourrait suffire à refroidir totalement les mâchefers. En pratique, pour obtenir un abaissement suffisant de la température des mâchefers en utilisant uniquement la compression, il faudrait mettre en oeuvre des moyens de compression qui nécessitent une puissance installée tellement importante, qu'ils sont techniquement réalisables difficilement, si ce n'est à un coût exorbitant. La combinaison de la compression et de l'humidification des mâchefers permet d'obtenir un refroidissement des mâchefers qui est suffisant, avec un effort de compression et un apport d'eau limités Plus particulièrement, grâce à cette combinaison il est possible d'obtenir un abaissement suffisant de la température des mâchefers issus directement d'un four d'incinération, avec un apport en eau suffisamment faible, pour que le taux d'humidité résiduel des mâchefers refroidis soit inférieur aux normes en vigueur
Plus particulièrement, le procédé de refroidissement de l'invention est réalisé en maintenant dans la chambre d'humidification un volume d'eau d'une part suffisamment important pour obtenir un abaissement de température suffisant des mâchefers, mais d'autre part suffisamment faible pour que les mâchefers refroidis présentent un taux d'humidité inférieur ou égal à un taux prédéterminé.The compression of the bottom ash makes it possible to stop their combustion, and thereby to obtain a cooling of the bottom ash. In theory, this compression step could be enough to completely cool the bottom ash. In practice, in order to obtain a sufficient reduction in the temperature of the bottom ash using only compression, it would be necessary to use compression means which require so much installed power that they are difficult to technically achieve, if not an exorbitant cost. The combination of compression and humidification of the bottom ash allows sufficient cooling of the bottom ash, with a limited compression force and a supply of water. More particularly, thanks to this combination it is possible to obtain a Sufficient lowering of the temperature of bottom ash directly from an incineration oven, with a sufficiently low water supply, so that the residual humidity level of cooled bottom ash is lower than the standards in force
More particularly, the cooling process of the invention is carried out by maintaining in the humidification chamber a volume of water on the one hand sufficiently large to obtain a sufficient temperature reduction in the bottom ash, but on the other hand sufficiently low to that the cooled clinkers have a humidity rate lower than or equal to a predetermined rate.
De préférence, afin de s'assurer que le taux d'humidité résiduel des mâchefers refroidis est toujours inférieur aux normes en vigueur, le taux maximum prédéterminé sera choisi égal à 15 %. Preferably, in order to ensure that the residual humidity level of the cooled clinkers is always lower than the standards in force, the predetermined maximum rate will be chosen equal to 15%.
L'invention a également pour objet une installation de refroidissement de mâchefers, permettant la mise en oeuvre du procédé de refroidissement précité. The invention also relates to a clinker cooling installation, allowing the implementation of the above-mentioned cooling process.
De manière caracténstique selon l'invention, I'installation de refroidissement comprend une chambre d'humidification des mâchefers, qui est reliée en sortie à un canal de compactage, par l'intermédiaire d'une zone de rétrécissement, et des moyens mécaniques d'introduction forcée des mâchefers humidifiés dans la zone de rétrécissement. Characteristically according to the invention, the cooling installation comprises a chamber for humidifying the bottom ash, which is connected at the outlet to a compaction channel, by means of a narrowing zone, and mechanical means for Forced introduction of moistened bottom ash into the narrowing zone.
La compression des mâchefers humidifiés est obtenue lors de leur passage dans la zone de rétrécissement, et pendant leur progression dans le canal de compactage, du fait de l'effort de poussée latérale qu'ils subissent de la part des parois de la zone de rétrécissement et du canal de compactage. En sortie du canal de compactage, on obtient des blocs compacts de mâchefers refroidis, dont le taux d'humidité est très faible. The compression of the humidified bottom ash is obtained during their passage in the narrowing zone, and during their progression in the compaction channel, due to the lateral pushing force which they undergo on the part of the walls of the narrowing zone and the compaction channel. At the outlet of the compaction channel, compact blocks of cooled clinkers are obtained, the moisture content of which is very low.
Plus particulièrement, la chambre d'humidification contient un volume d'eau d'une part suffisamment important pour obtenir un abaissement de température suffisant des mâchefers, mais d'autre part suffisamment faible pour que les mâchefers refroidis présentent un taux d'humidité inférieur ou égal à un taux maximum prédéterminé, et de préférence inférieur ou égal à 15 % de leurs poids. Dans ce mode particulier de réalisation, I'humidification des mâchefers est obtenue d'une part , lorsque ceux-ci sont en contact avec le faible volume d'eau qui est maintenu dans le fond de la chambre d'humidification, et d'autre part sous l'effet des vapeurs d'eau qui se dégagent dans le chambre d'humidification, du fait de l'apport thermique important des mâchefers. L'abaissement de la température des mâchefers est fonction du volume d'eau contenu dans la chambre d'humidification, mais également des moyens mécaniques d'introduction forcée qui sont mis en oeuvre, et de la géométrie de la chambre d'humidification, de la zone de rétrécissement et du canal de compactage. En pratique, I'installation sera optimisée de manière à ce que la majeure partie du volume d'eau contenu dans la chambre d'humidification soit absorbé par les mâchefers, en sorte de minimiser la quantité d'effluents résiduels dans la chambre d'humidification, une fois que tous les mâchefers ont été refroidis. More particularly, the humidification chamber contains a volume of water on the one hand sufficiently large to obtain a sufficient lowering of the clinkers temperature, but on the other hand sufficiently small for the cooled clinkers to have a lower humidity level or equal to a predetermined maximum rate, and preferably less than or equal to 15% of their weight. In this particular embodiment, the humidification of the bottom ash is obtained on the one hand, when they are in contact with the small volume of water which is maintained in the bottom of the humidification chamber, and on the other hand part under the effect of water vapors which are released in the humidification chamber, due to the significant thermal contribution of bottom ash. The lowering of the bottom ash temperature is a function of the volume of water contained in the humidification chamber, but also of the mechanical means of forced introduction which are used, and of the geometry of the humidification chamber, of the narrowing zone and the compaction channel. In practice, the installation will be optimized so that most of the volume of water contained in the humidification chamber is absorbed by the bottom ash, so as to minimize the quantity of residual effluents in the humidification chamber. , once all of the bottom ash has been cooled.
De préférence, I'installation de l'invention est destinée à être montée directement en sortie d'un four d'incinération. L'alimentation de la chambre d'humidification se fait donc selon un flux continu de mâchefers et l'installation est dimensionnée en sorte de pouvoir refroidir une quantité moyenne de mâchefers. Preferably, the installation of the invention is intended to be mounted directly at the outlet of an incineration oven. The humidification chamber is therefore supplied in a continuous flow of clinkers and the installation is dimensioned so as to be able to cool an average quantity of clinkers.
Dans ce cas, afin de compenser la consommation d'eau par les mâchefers qui sont introduits en continu dans la chambre d'humidification, I'installation comprend des moyens d'alimentation en eau qui sont commandés en sorte de maintenir dans la chambre d'humidification le volume d'eau requis
Avantageusement, L'entrée de la zone de rétrécissement est située au niveau du fond de la chambre d'humidification , les moyens mécaniques d'introduction forcée consistent en des moyens de poussée à mouvement alternatif, permettant de pousser de façon continue, par mouvement de va et vient, les mâchefers humidifiés situés dans la chambre d'humidification, à destination de l'entrée de la zone de rétrécissement. Le mouvement de va et vient des moyens mécaniques d'introduction forcée permet d'obtenir un brassage des mâchefers dans la chambre d'humidification et par là-même de faciliter et de rendre homogène l'absorption d'eau. En outre s'agissant d'une installation de refroidissement alimentée par un flux continu de mâchefers, ceux-ci sont acheminés à destination de la zone de rétrécissement puis du canal de compactage, au fur et à mesure de leur introduction.In this case, in order to compensate for the consumption of water by the bottom ash which is continuously introduced into the humidification chamber, the installation comprises water supply means which are controlled so as to keep it in the humidification the volume of water required
Advantageously, the entrance to the narrowing zone is situated at the bottom of the humidification chamber, the mechanical means of forced introduction consist of reciprocating pushing means, making it possible to push continuously, by movement of back and forth, the humidified bottom ash located in the humidification chamber, destined for the entry of the narrowing zone. The back and forth movement of the mechanical means of forced introduction makes it possible to obtain mixing of the bottom ash in the humidification chamber and thereby to facilitate and make the absorption of water homogeneous. Furthermore, in the case of a cooling installation fed by a continuous flow of bottom ash, these are sent to the narrowing zone and then to the compaction channel, as and when they are introduced.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description suivante d'un mode préféré de réalisation d'une installation de refroidissement selon l'invention, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence au dessin annexé sur lequel - la figure I est une représentation schématique d'une installation pour le refroidissement en continu de mâchefers, et comportant une cuve à deux compartiments, dont l'un des compartiments fait office de chambre d'humidification, - et la figure 2 représente différents profils qui peuvent être envisagés pour la zone de rétrécissement et le canal de compactage. Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the following description of a preferred embodiment of a cooling installation according to the invention, given by way of nonlimiting example, and with reference to the attached drawing. in which - Figure I is a schematic representation of an installation for the continuous cooling of bottom ash, and comprising a tank with two compartments, one of the compartments of which acts as a humidification chamber, - and Figure 2 represents different profiles which can be envisaged for the narrowing zone and the compaction channel.
L'installation représentée à la figure 1 est utilisée pour effectuer le refroidissement de mâchefers ou cendres provenant directement d'un four d'incinération d'ordures ménagères, et qui sont évacués par gravité, de la chambre de combustion de ce four, par l'intermédiaire d'une trémie verticale 1. The installation shown in FIG. 1 is used to cool clinkers or ashes coming directly from a household waste incineration oven, and which are evacuated by gravity, from the combustion chamber of this oven, by l through a vertical hopper 1.
L'installation de la figure I comprend un bâti de construction mécanosoudé 2 , constituant une cuve ayant sensiblement la forme d'un parallélépipède, et dont la cavité intérieure est séparée en deux compartiments 3 et 4. Ces deux compartiments 3 et 4 sont séparés par une cloison 5, dont au moins la partie inférieure 5a consiste en une grille 6 , permettant de faire communiquer entre eux les deux compartiments 3 et 4. Le premier compartiment 3 qui est alimenté en eau en sorte de contenir un faible volume d'eau 3b fait office de chambre d'humidification et sera ainsi désigné dans la suite de la description. The installation of FIG. I comprises a mechanically welded construction frame 2, constituting a tank having substantially the shape of a parallelepiped, and the interior cavity of which is separated into two compartments 3 and 4. These two compartments 3 and 4 are separated by a partition 5, of which at least the lower part 5a consists of a grid 6, allowing the two compartments 3 and 4 to communicate with each other. The first compartment 3 which is supplied with water so as to contain a small volume of water 3b acts as a humidification chamber and will be designated in the following description.
La paroi supérieure 2a du bâti 2 est équipée d'un caisson de raccordement vertical 7, qui débouche à l'aplomb de la chambre d'humidification 3, et qui permet de raccorder de façon étanche, la chambre d'humidification 3, à la trémie verticale 1, afin de permettre un transfert continu par gravité des mâchefers issus du four d'incinération. The upper wall 2a of the frame 2 is equipped with a vertical connection box 7, which opens directly above the humidification chamber 3, and which allows the humidification chamber 3 to be connected in leaktight manner to the vertical hopper 1, to allow continuous transfer by gravity of bottom ash from the incineration oven.
L'installation de la figure I comprend également - un tunnel 8 mécano-soudé, qui est fixé au bâti 2, et qui est relié à la chambre d'humidification 3, par l'intermédiaire d'un goulot d'étranglement 11 - et des moyens mécaniques de poussée 16, qui sont montés à l'intérieur de la chambre d'humidification 3, et qui permettent d'acheminer les mâchefers , au fur et à mesure de leur introduction, Jusqu'à l'entrée du goulot d'étranglement 11. The installation of FIG. I also includes - a mechanically welded tunnel 8, which is fixed to the frame 2, and which is connected to the humidification chamber 3, via a bottleneck 11 - and mechanical thrust means 16, which are mounted inside the humidification chamber 3, and which make it possible to convey the bottom clinkers, as and when they are introduced, until the entry of the neck of throttling 11.
Les parois intérieures 9 du tunnel 8 sont rectilignes et délimitent un canal de compactage 10. Les parois rectilignes intérieures 12 du goulot d'étranglement 11 délimitent une zone de rétrécissement 13. Par souci de clarté, cette zone de rétrécissement 13 a été hachurée sur le schéma de la figure 1. Elle comprend une entrée 14 qui est située au niveau du fond 3a de la chambre d'humidification 3, à proximité du point de chute des mâchefers, et une sortie 15 qui correspond à l'entrée du canal de compactage 10. La section s de l'entrée 14 de la zone de rétrécissement 13 est strictement supérieure à la section s' de la sortie 15. The inner walls 9 of the tunnel 8 are straight and delimit a compaction channel 10. The inner rectilinear walls 12 of the bottleneck 11 delimit a narrowing zone 13. For the sake of clarity, this narrowing zone 13 has been hatched on the diagram of FIG. 1. It comprises an inlet 14 which is located at the bottom 3a of the humidification chamber 3, near the drop point of the bottom ash, and an outlet 15 which corresponds to the inlet of the compaction channel 10. The section s of the inlet 14 of the narrowing zone 13 is strictly greater than the section s' of the outlet 15.
Dans le mode particulier de réalisation illustré à la figure 1, le goulot d'étranglement 11 et le tunnel 8 sont inclinés vers le haut par rapport à l'horizontal, d'un angle a, de telle sorte que la zone de rétrécissement 13 et le canal de compactage 10 constituent un parcours ascendant pour les mâchefers. In the particular embodiment illustrated in FIG. 1, the bottleneck 11 and the tunnel 8 are inclined upward relative to the horizontal, by an angle a, so that the narrowing zone 13 and the compaction channel 10 constitutes an ascending path for bottom ash.
Dans le mode préféré de réalisation illustré à la figure 1, les moyens mécaniques de poussée 16 consistent en pousseur-racleur 17, qui est situé dans le fond de la chambre d'humidification 3 et qui possède un mouvement cyclique de va et vient dans un plan horizontal. Ce pousseur-racleur 17 est mis en mouvement au moyen de deux vérins hydrauliques 18, dont un seul est visible sur la figure 1, par l'intermédiaire d'un système d'embiellage 19, dont les paliers de bielle sont fixés à l'intérieur de la chambre d'humidification 3. In the preferred embodiment illustrated in FIG. 1, the mechanical pushing means 16 consist of a pusher-scraper 17, which is located in the bottom of the humidification chamber 3 and which has a cyclic movement back and forth in a horizontal plane. This scraper pusher 17 is set in motion by means of two hydraulic cylinders 18, only one of which is visible in FIG. 1, by means of a crankshaft system 19, the connecting rod bearings of which are fixed to the interior of the humidification chamber 3.
Le refroidissement des mâchefers dans l'installation de refroidissement qui vient d'être décrite se fait de la manière suivante. Les mâchefers tombent par gravité dans le chambre d'humidification 3, selon un flux continu 20, et forment un amas 21. Le pousseur-racleur 17 achemine dans son mouvement de va et vient, les mâchefers de l'amas 21, à destination de l'entrée 14 de la zone de rétrécissement 13. Les mâchefers contenus dans cette zone de rétrécissement 13 sont ensuite acheminés, sous l'effet de poussée du pousseur-racleur 17 jusque dans le canal de compactage 10, où ils poursuivent leur chemin jusqu'à la sortie 22 de ce canal. The cooling of the bottom ash in the cooling installation which has just been described takes place in the following manner. The clinkers fall by gravity into the humidification chamber 3, in a continuous flow 20, and form a cluster 21. The pusher-scraper 17 moves in its reciprocating movement, the clinkers of the cluster 21, bound for the inlet 14 of the constriction zone 13. The bottom clinkers contained in this constriction zone 13 are then conveyed, under the pushing effect of the scraper pusher 17 as far as the compaction channel 10, where they continue their path up to at exit 22 of this channel.
Lorsqu'ils sont situés dans la chambre d'humidification 3, les mâchefers subissent un premier refroidissement par absorption de l'eau contenue dans le fond de la chambre d'humidification. Cette absorption d'eau se fait au contact des vapeurs d'eau qui se dégagent dans la chambre d'humidification 3 , ainsi qu'au contact direct de l'eau sous forme liquide. Le mouvement de va et vient du pousseur-racleur 17 permet d'obtenir un brassage de mâchefers constituant l'amas 21. Ce brassage est encore accentué par la déclivité de la zone de rétrécissement 13 et du canal de compression 10. En effet, les mâchefers situés dans la zone de rétrécissement 13 ont tendance à pénétrer de nouveau par gravité dans la chambre d'humidification 3. When they are located in the humidification chamber 3, the bottom ash undergoes a first cooling by absorption of the water contained in the bottom of the humidification chamber. This absorption of water takes place in contact with the water vapors which are released in the humidification chamber 3, as well as in direct contact with the water in liquid form. The back and forth movement of the scraper pusher 17 makes it possible to obtain a stirring of clinkers constituting the cluster 21. This stirring is further accentuated by the slope of the narrowing zone 13 and of the compression channel 10. In fact, the clinkers located in the narrowing zone 13 tend to penetrate again by gravity into the humidification chamber 3.
Lors de leur passage dans la zone de rétrécissement 13 et le canal de compactage 10, les mâchefers humidifiés subissent successivement de la part des parois intérieures 12 et 9 respectivement du goulot d'étranglement 11 et du tunnel 8, une compression qui est suffisante pour arrêter complètement leur combustion en les privant d'oxygène. Au fur et à mesure de la progression des mâchefers à l'intérieur du canal de compactage 10, on obtient un bloc de mâchefers de plus en plus compact. During their passage through the narrowing zone 13 and the compaction channel 10, the humidified clinkers undergo successively from the internal walls 12 and 9 respectively of the bottleneck 11 and the tunnel 8, a compression which is sufficient to stop completely burning them by depriving them of oxygen. As the clinkers progress inside the compaction channel 10, an increasingly compact block of clinkers is obtained.
L'inclinaison du canal 10 joue un rôle important dans le phénomène de compactage. En effet la demanderesse a remarqué que plus l'inclinaison du canal de compactage 10 était importante par rapport à l'horizontal, et plus les blocs de mâchefers obtenus en sortie du canal 10 étaient compacts. Ceci s'explique par l'effet interne de compression des mâchefers sous l'effet de la gravité. The inclination of channel 10 plays an important role in the phenomenon of compaction. In fact, the Applicant has noticed that the greater the inclination of the compaction channel 10 relative to the horizontal, the more compact the clinker blocks obtained at the outlet of the channel 10 are. This is explained by the internal compression effect of bottom ash under the effect of gravity.
La longueur L du canal de compactage joue également un rôle important, au niveau de la compacité des blocs de mâchefers obtenus. En effet, la demanderesse a remarqué que plus la longueur du canal de compactage 10 était importante, plus la compacité des blocs obtenus l'était également. Pour une puissance de poussée donnée du pousseur-racleur 17, il est même possible d'obtenir un blocage des mâchefers à l'intérieur du canal de compactage, si la longueur du canal de compactage 10 a été mal calculée et est trop importante. Afin de diminuer l'effet de compression des parois intérieures 9 du tunnel 8, et par làmême de diminuer les risques de blocage dans la progression des mâchefers, les parois Intérieures 9 sont divergentes, de telle sorte en l'occurrence que la section du canal de guidage 10 croît linéairement depuis son entrée jusqu'à sa sortie 22. The length L of the compaction channel also plays an important role, in terms of the compactness of the clinker blocks obtained. Indeed, the Applicant has noticed that the greater the length of the compaction channel 10, the more the compactness of the blocks obtained is also. For a given thrust power of the scraper pusher 17, it is even possible to obtain a blockage of the bottom clinkers inside the compaction channel, if the length of the compaction channel 10 has been incorrectly calculated and is too great. In order to reduce the compression effect of the interior walls 9 of the tunnel 8, and thereby reduce the risks of blockage in the progression of bottom ash, the Interior walls 9 are divergent, so that in this case the section of the channel guide 10 increases linearly from its entry to its exit 22.
En cas de blocage des mâchefers dans canal de compactage 10, il est en outre prévu, dans la partie supérieure du tunnel 8, des trappes de visite 8a, qui permettent d'accéder directement à l'intérieur du tunnel 8, et de retirer les mâchefers qui sont bloqués.In the event that the bottom ash is blocked in the compaction channel 10, there are also provided, in the upper part of the tunnel 8, inspection hatches 8a, which allow direct access to the interior of the tunnel 8, and the removal of the clinkers that are blocked.
L'installation de refroidissement de la figure 1 permet de refroidir une quantité moyenne de mâchefers, qui est fonction notamment du débit d'introduction des mâchefers dans la chambre d'humidification. Pour un débit donné et sensiblement régulier des mâchefers à l'entrée de la chambre d'humidification 3, cette quantité moyenne de mâchefers correspond en pratique approximativement à la quantité de mâchefers qui est contenue dans la chambre d'humidification 3, une fois que l'installation de refroidissement a atteint son régime normal de fonctionnement après démarrage. The cooling installation of FIG. 1 makes it possible to cool an average quantity of bottom ash, which is a function in particular of the rate of introduction of bottom ash into the humidification chamber. For a given and substantially regular rate of bottom ash at the inlet of the humidification chamber 3, this average quantity of bottom ash corresponds in practice approximately to the amount of bottom ash which is contained in the humidification chamber 3, once the The cooling system has reached its normal operating mode after start-up.
Au démarrage de l'installation, on introduit dans la chambre d'humidification 3 un volume d'eau 3b initial dont le niveau est référencé h sur la figure 1. Pour que l'installation de la figure 1 puisse réaliser le refroidissement d'un flux continu de mâchefers, il est nécessaire, en cours de fonctionnement, de renouveler régulièrement ce volume d'eau 3b qui est consommé par les mâchefers à l'intérieur de la chambre d'humidification. A cet effet, le deuxième compartiment 4 du bâti 2 est relié à un collecteur d'eau (non représenté) par l'intermédiaire d'une électrovanne (non représentée). La commande de cette électrovanne permet de contrôler l'alimentation en eau du deuxième compartiment 4, et par là même de la chambre d'humidification 3. At the start of the installation, an initial volume of water 3b is introduced into the humidification chamber 3, the level of which is referenced h in FIG. 1. So that the installation in FIG. 1 can cool a continuous flow of bottom ash, it is necessary, during operation, to regularly renew this volume of water 3b which is consumed by the bottom ash inside the humidification chamber. To this end, the second compartment 4 of the frame 2 is connected to a water collector (not shown) by means of a solenoid valve (not shown). The control of this solenoid valve makes it possible to control the water supply to the second compartment 4, and thereby to the humidification chamber 3.
Plus particulièrement, I'alimentation en eau de la chambre d'humidification 3, par l'intermédiaire du deuxième compartiment 4 est réalisée de telle sorte que la chambre d'humidification 3 contienne en cours de fonctionnement de l'installation, un volume d'eau 3b minimum, dont le niveau est référencé h' sur la figure 1, et un volume d'eau maximum correspondant au volume d'eau initial de niveau h. More particularly, the water supply to the humidification chamber 3, via the second compartment 4 is carried out so that the humidification chamber 3 contains, during operation of the installation, a volume of water 3b minimum, the level of which is referenced h 'in FIG. 1, and a maximum volume of water corresponding to the initial volume of water at level h.
Pour maintenir dans la chambre d'humidification 3, le volume d'eau 3b précité, on réalise une addition volumétrique d'eau, à volume constant, dans le deuxième compartiment 4, chaque fois que le niveau d'eau dans le deuxième compartiment 4, et par là-même dans la chambre d'humidification 3, atteint le niveau minimum h'. Le volume d'eau additionnel est calculé de telle sorte que le niveau d'eau dans la chambre d'humidification 3 atteigne de nouveau le niveau maximum h. Dans ce mode particulier de régulation du volume d'eau contenu dans la chambre d'humidification 3, plus le niveau minimum h' est choisi proche du niveau d'eau h, plus le volume d'eau qui doit être introduit dans la chambre d'humidification 3 est faible, mais doit être introduit fréquemment, et plus le volume d'eau maintenu dans la chambre d'humidification 3 peut être considéré comme constant. Il revient à l'homme du métier d'optimiser la valeur du volume additionnel d'eau de telle sorte que ce volume additionnel d'eau soit suffisamment important pour ne pas devoir être introduit trop fréquemment, mais suffisamment faible, pour que le volume d'eau contenu dans la chambre d'humidification soit suffisamment constant et permette d'obtenir dans le temps une humidification homogène des mâchefers. To maintain the aforementioned volume of water 3b in the humidification chamber 3, a volumetric addition of water, at constant volume, is carried out in the second compartment 4, each time the water level in the second compartment 4 , and thereby in the humidification chamber 3, reaches the minimum level h '. The additional water volume is calculated so that the water level in the humidification chamber 3 again reaches the maximum level h. In this particular mode of regulating the volume of water contained in the humidification chamber 3, the closer the minimum level h 'is chosen to the water level h, the greater the volume of water which must be introduced into the chamber d humidification 3 is low, but must be introduced frequently, and the more the volume of water maintained in the humidification chamber 3 can be considered constant. It is up to a person skilled in the art to optimize the value of the additional volume of water so that this additional volume of water is large enough not to have to be introduced too frequently, but sufficiently small, so that the volume d the water contained in the humidification chamber is sufficiently constant and allows homogeneous humidification of the bottom ash to be obtained over time.
Pour réaliser l'addition volumétnque précédemment décrite, le deuxième compartiment 4 est de préférence équipé d'une jauge de niveau 4a du type flotteur, qui permet de mesurer le niveau d'eau dans la chambre d'humidification 3. Cette jauge de niveau 4a étant située dans le deuxième compartiment 4, elle n'est pas affectée par les mouvements de vagues qui sont provoqués par le pousseur-racleur 17, lors de son mouvement de va et vient, contrairement à une
Jauge de niveau qui serait placée directement dans la chambre d'humidification 3.To carry out the volume addition previously described, the second compartment 4 is preferably equipped with a level gauge 4a of the float type, which makes it possible to measure the level of water in the humidification chamber 3. This level gauge 4a being located in the second compartment 4, it is not affected by the wave movements which are caused by the scraper pusher 17, during its back and forth movement, unlike a
Level gauge which would be placed directly in the humidification chamber 3.
Cette jauge de niveau 4a et l'électrovanne permettant de contrôler l'alimentation en eau du bâti 2 font partie d'un circuit électrique qui est conçu en sorte de commander l'ouverture de l'électrovanne pendant un temps prédéterminé, de manière à laisser passer un volume d'eau donné, chaque fois que le niveau d'eau mesuré par la jauge de niveau 4a est égal au niveau minimum h'. Un tel circuit électrique est connu de l'homme du métier, et ne sera donc pas rappelé dans la présente description.This level gauge 4a and the solenoid valve for controlling the water supply to the frame 2 are part of an electrical circuit which is designed so as to control the opening of the solenoid valve for a predetermined time, so as to leave pass a given volume of water, each time the water level measured by the level gauge 4a is equal to the minimum level h '. Such an electrical circuit is known to those skilled in the art, and will therefore not be recalled in the present description.
Dans un exemple précis de réalisation, I'installation de la figure 1 était conçue pour refroidir en continu 5 t/h de mâchefers issus d'un four d'incinération d'ordures ménagères, et dont la température à l'entrée de la chambre d'humidification 3 valait environ 700 "C , la quantité moyenne de mâchefers contenue dans la chambre d'humidification était estimée à 0,250 t. A cet effet, la dimension et la géométrie des différents éléments de l'installation étaient optimisées de la manière suivante. La longueur 1 de la zone de rétrécissement valait 0,3m , les sections de sortie et d'entrée s et s' de la zone de rétrécissement 13 valaient respectivement 1,4 m et 1,25 m , la longueur L du canal de guidage 10 valait 3,5 m , la section de sortie s" du canal de guidage 10 valait 1,54 m2 la mesure de l'angle a valait 30 " les vérins hydrauliques étaient commandés en sorte de travailler selon un mouvement alternatif à raison de 3 cycles par minute, le pousseur-racleur 17 ayant une course d'environ 0,7 m , les deux vérins hydrauliques 18 permettaient de développer une poussée de 60 tonnes avec une course de 450 mm , le volume d'eau initial contenu dans la chambre d'humidification 3 valait environ 400 1 Le volume additionnel d'eau introduit dans la chambre d'humidification 3 à chaque addition volumétrique valait 100 1. In a specific embodiment, the installation in FIG. 1 was designed to continuously cool 5 t / h of bottom ash from a household waste incineration oven, the temperature of which at the entrance to the chamber humidification 3 was worth approximately 700 "C, the average quantity of bottom ash contained in the humidification chamber was estimated at 0.250 t. For this purpose, the dimension and the geometry of the various elements of the installation were optimized as follows The length 1 of the narrowing zone was worth 0.3m, the outlet and entry sections s and s' of the narrowing zone 13 were worth 1.4 m and 1.25 m respectively, the length L of the channel guide 10 was 3.5 m, the outlet section s "of guide channel 10 was 1.54 m2 the angle measurement a was 30" the hydraulic cylinders were controlled so as to work in an alternating movement at the rate of 3 cycles per minute, the pusher-scraper 17 having a stroke of about 0.7 m, the two hydraulic cylinders 18 made it possible to develop a thrust of 60 tonnes with a stroke of 450 mm, the initial volume of water contained in the humidification chamber 3 was worth approximately 400 1 The additional volume of water introduced into the humidification chamber 3 on each volumetric addition was equal to 100 1.
Cette installation de refroidissement permettait d'obtenir en sortie du canal de compactage 10 des blocs de mâchefers refroidis ayant une température d'environ 80"C et présentant un taux d'humidité compris entre 1 1 et 15 %. Par ailleurs, il est à noter que la quantité résiduelle d'eau contenue dans le fond de la chambre d'humidification , une fois l'installation arrêtée, était faible. L'évacuation de cette eau résiduelle était effectuée par l'intermédiaire d'une ouverture de vidange (non représentée) pratiquée au niveau du fond de la chambre d'humidification. This cooling installation made it possible to obtain, at the outlet of the compaction channel 10, blocks of cooled clinkers having a temperature of about 80 "C and having a humidity level of between 1 1 and 15%. note that the residual quantity of water contained in the bottom of the humidification chamber, once the installation has been stopped, was low. The evacuation of this residual water was carried out via a drain opening (not shown) practiced at the bottom of the humidification chamber.
Il revient à l'homme du métier d'adapter, pour une installation donnée, le volume d'eau qui doit être maintenu dans la chambre d'humidification pour obtenir en sortie de l'installation des mâchefers, suffisamment refroidis et présentant un taux d'humidité maximum,. Ce volume d'eau dépend notamment du type de mâchefers, de la géométrie de la chambre d'humidification, des moyens mécaniques d'introduction forcée dans la zone de rétrécissement, de la géométrie de la zone de rétrécissement et du canal de compactage. It is up to the person skilled in the art to adapt, for a given installation, the volume of water which must be maintained in the humidification chamber in order to obtain clinkers at the outlet of the installation, sufficiently cooled and having a rate of 'maximum humidity ,. This volume of water depends in particular on the type of bottom ash, the geometry of the humidification chamber, the mechanical means of forced introduction into the constriction zone, the geometry of the constriction zone and the compaction channel.
L'invention n'est pas limitée au mode particulier de réalisation qui a été décnt. On peut par exemple envisager de mettre en mouvement le pousseur-racleur 17 au moyen d'une vis sans fin à double sens de rotation. Par ailleurs, le mécanisme de mise en mouvement du pousseur-racleur peut être disposé à l'extérieur de la chambre d'humidification, ce qui facilite les interventions de réparation ou de maintenance de ce mécanisme. II est possible dans le cadre de l'invention de trouver d'autres profiles pour la zone de rétrécissement et le canal de guidage, permettant de remplir la fonction de compression des mâchefers, tels que les profils Illustrés à titre d'exemple non exhaustif à la figure 2. Enfin, la régulation du volume d'eau contenu dans la chambre d'humidification pourrait être perfectionnée, en réalisant non plus un dosage discret par addition volumétrique à volume constant, mais en réalisant un dosage continu, à partir du niveau d'eau instantané mesuré dans la chambre d'humidification. The invention is not limited to the particular embodiment which has been decnt. One can for example consider setting in motion the pusher-scraper 17 by means of a worm screw with two directions of rotation. Furthermore, the mechanism for setting the pusher-scraper in motion can be arranged outside the humidification chamber, which facilitates repair or maintenance interventions of this mechanism. It is possible in the context of the invention to find other profiles for the narrowing zone and the guide channel, making it possible to fulfill the compression function of bottom ash, such as the profiles illustrated by way of non-exhaustive example. FIG. 2. Finally, the regulation of the volume of water contained in the humidification chamber could be improved, by no longer carrying out a discrete metering by volumetric addition at constant volume, but by carrying out a continuous metering, starting from the level d instantaneous water measured in the humidification chamber.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9408365A FR2721992A1 (en) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | Method of cooling shredded domestic refuse from incinerator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9408365A FR2721992A1 (en) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | Method of cooling shredded domestic refuse from incinerator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2721992A1 true FR2721992A1 (en) | 1996-01-05 |
Family
ID=9465082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9408365A Withdrawn FR2721992A1 (en) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | Method of cooling shredded domestic refuse from incinerator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2721992A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB394579A (en) * | 1932-11-29 | 1933-06-29 | Josef Martin | Improvements in and relating to devices for discharging furnace residue |
| FR2323102A1 (en) * | 1975-09-05 | 1977-04-01 | Martin Johannes Josef | WASTE EVACUATION DEVICE FOR LARGE FIREPLACES |
| US4020773A (en) * | 1974-07-29 | 1977-05-03 | Aktieselskabet Volund | Sluice for clinker and ashes |
| EP0492541A2 (en) * | 1990-12-21 | 1992-07-01 | MARTIN GmbH für Umwelt- und Energietechnik | Method and apparatus for dewatering ashes |
-
1994
- 1994-07-01 FR FR9408365A patent/FR2721992A1/en not_active Withdrawn
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