FR2868516A1 - Grille pour four d'incineration des ordures menageres - Google Patents

Abstract

Un élément (6) de grille (3), destiné à être associé latéralement à d'autres sensiblement identiques, comprend une paroi supérieure (7) de laquelle font saillie une première et une deuxième parois latérales (11, 12), comportant au moins une première saillie (19) s'étendant depuis la première paroi latérale vers l'extérieur et une deuxième saillie (21) s'étendant depuis la deuxième paroi latérale vers l'extérieur.La face supérieure (22) de la deuxième saillie est décalée vers le bas par rapport à la face supérieure de la première saillie, d'une distance supérieure à la hauteur de la première saillie.Les éléments sont associés entre eux latéralement de sorte que la première saillie d'un élément recouvre la deuxième de l'élément adjacent, un jeu latéral (j2) existant entre l'extrémité libre d'une saillie d'un élément et la paroi latérale en regard de l'élément associé.

Description

L'invention concerne un élément de grille pour four d'incinération des

ordures ménagères destiné à être associé latéralement à d'autres éléments sensiblement identiques, un module de grille comprenant au moins un tel élément, une grille comprenant une pluralité de tels modules, ainsi qu'une

installation pour l'incinération des ordures ménagères.

Une installation de ce type comprend un four dans lequel est prévue une grille sur laquelle sont placées les ordures lors de leur combustion.

io Les ordures à incinérer sont amenées dans le four, en amont de la grille, puis progressivement déplacées sur la grille vers l'aval, la grille étant inclinée vers le bas par rapport à l'horizontale dans le sens de progression des ordures.

Les grilles sont généralement constituées d'une pluralité de modules de géométrie analogue placés les uns à la suite des autres de façon décalée verticalement et horizontalement, de sorte que la grille se présente comme une succession de gradins . Chaque module comprend plusieurs éléments formant d'une part une partie fixe, servant notamment de support aux ordures lors de leur combustion, et d'autre part une partie mobile agencée pour pousser les ordures depuis la partie fixe du module considéré vers la partie fixe du module adjacent situé immédiatement en aval.

Selon une première réalisation connue, les différents éléments du module couvrent chacun toute la largeur d'un gradin. De ce fait, il est nécessaire de prévoir un système de refroidissement des modules particulièrement efficace pour limiter le jeu de dilatation nécessaire de chaque côté du gradin.

Par ailleurs, puisque les éléments forment un unique bloc sur toute la largeur d'un gradin, l'air nécessaire à la bonne combustion des ordures ne peut passer que par des orifices débouchants pratiqués dans lesdits éléments. Cette solution peut être difficile à mettre en oeuvre et présenter des inconvénients (bouchage des orifices notamment). En outre, l'efficacité d'un tel système d'amenée d'air de combustion n'est pas optimale.

Selon une deuxième réalisation connue, un gradin comprend lui-même plusieurs modules sensiblement identiques associés latéralement les uns aux autres, un élément d'un module ne couvrant qu'une partie de la largeur d'un gradin.

II existe donc un certain jeu entre les différents éléments. La fonction de ce jeu est d'une part de permettre la dilatation des pièces, et d'autre part de fournir un passage pour l'air nécessaire à la combustion des ordures.

Toutefois, pour obtenir une bonne qualité de la combustion, il est indispensable io de maîtriser le débit d'air. Or, le jeu précité est en général dimensionné pour permettre la dilatation des pièces, et se révèle ainsi de dimensions trop importantes pour le passage de l'air, par rapport au débit optimal recherché.

Pour pallier ce problème, des moyens mécaniques limitant l'écartement entre les éléments peuvent être prévus. Mais ces moyens sont coûteux, se dérèglent facilement, et sont relativement fragiles. De plus, leur présence diminue fortement la liberté de dilatation des éléments.

Un objectif de l'invention est de fournir une grille de conception simple et robuste, comportant plusieurs modules eux-mêmes composés d'éléments associés notamment latéralement à d'autres éléments sensiblement identiques, qui permette une libre dilatation des éléments dans la largeur d'un gradin, dans une plage choisie, et dans laquelle le passage de l'air entre les éléments d'un même gradin est maîtrisé, de façon à optimiser la qualité de la combustion.

A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention concerne un élément de grille pour four d'incinération des ordures ménagères, destiné à être associé latéralement à d'autres éléments sensiblement identiques, comprenant une paroi supérieure de laquelle font saillie une première et une deuxième parois latérales, et comportant au moins une première saillie s'étendant depuis la première paroi latérale dudit élément vers l'extérieur, et au moins une deuxième saillie s'étendant depuis la deuxième paroi latérale dudit élément vers l'extérieur, la face supérieure de la deuxième saillie étant décalée vers le bas par rapport à la face supérieure de la première saillie d'une distance supérieure à la hauteur de la première saillie, de sorte que, lorsque deux éléments sensiblement identiques sont associés latéralement, la première saillie d'un élément recouvre la deuxième saillie de l'élément adjacent.

Les saillies et les éléments sont agencés pour permettre une dilatation latérale des éléments, dans l'espace compris entre deux éléments, par coulissement des saillies l'une par rapport à l'autre.

De plus, gräce à cette structure, la zone de liaison entre deux éléments est io relativement étanche à l'air, du fait du recouvrement latéral des saillies des éléments adjacents. Seuls les passages d'air nécessaires à la combustion sont prévus, ces passages d'air existant même lorsque les éléments se dilatent latéralement. De la sorte, on maîtrise la circulation d'air entre deux éléments latéraux, tant en termes de débit (compris dans la plage souhaitée) que d'homogénéité de répartition. D'autres passages d'air peuvent être prévus, notamment dans les éléments eux-mêmes.

L'invention permet ainsi d'obtenir une relative étanchéité à l'air (débit limité et maîtrisé) tout en permettant la libre dilatation du métal.

La face supérieure de la deuxième saillie est par exemple située sensiblement dans le même plan que la face inférieure de la première saillie.

Selon une réalisation possible, la première saillie s'étend sur sensiblement la 25 totalité de la première paroi latérale et la deuxième saillie est discontinue le long de la deuxième paroi latérale.

Les saillies peuvent être venues de fabrication avec ledit élément. Une saillie peut présenter une section transversale sensiblement rectangulaire et constante le long de la paroi latérale correspondante, les faces supérieure et inférieure de la saillie étant sensiblement horizontales, les première et deuxième saillies présentant par exemple des sections transversales sensiblement identiques.

La largeur des saillies, entre la paroi latérale correspondante de l'élément et leur extrémité libre, peut être comprise entre 1 et 3 cm.

Selon un mode de réalisation, la paroi supérieure de l'élément est sensiblement plane et horizontale, la face supérieure de la première saillie étant située sensiblement dans le même plan que la face supérieure de ladite paroi supérieure.

Selon un autre mode de réalisation, la paroi supérieure est formée d'une io succession de 4 à 7 marches elles-mêmes comportant chacune une portion sensiblement plane et horizontale et une portion sensiblement plane et verticale, au moins une première saillie s'étendant depuis la première paroi latérale dudit élément sensiblement parallèlement à la portion horizontale d'une marche de sorte que la face supérieure de ladite première saillie soit située sensiblement dans le même plan que la face supérieure de ladite portion horizontale, et au moins une deuxième saillie s'étendant depuis la deuxième paroi latérale dudit élément sensiblement parallèlement à la paroi horizontale d'une marche. Par exemple, au moins une première et une deuxième saillies font saillie de la même marche.

Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un module destiné à être associé à d'autres modules de géométrie analogue pour former une grille pour four d'incinération des ordures ménagères, comprenant au moins un élément tel que précédemment décrit.

Le module peut comprendre: un premier élément comprenant une paroi supérieure formant première paroi de combustion des ordures, sensiblement plane; - un deuxième élément comprenant une paroi supérieure formant deuxième paroi de combustion des ordures s'étendant à partir de l'extrémité aval de la première paroi de combustion en étant globalement inclinée par rapport à ladite première paroi de combustion d'un angle (a) compris entre 15 et 45 ; - un moyen de poussée des ordures, mobile en translation le long de la face supérieure de la première paroi, entre une position rétractée, dans laquelle l'extrémité aval du moyen de poussée est située au voisinage de l'extrémité amont de la première paroi de combustion, et une position déployée, dans laquelle l'extrémité aval du moyen de poussée est située au voisinage de l'extrémité aval de la première paroi de combustion, ledit moyen de poussée étant en position rétractée pendant au moins 70 % de la durée d'un cycle un système de refroidissement du module, ledit système de refroidissement étant formé d'au moins une paroi inférieure qui est associée sous les première et deuxième parois de combustion de sorte à former entre ladite paroi et lesdites première et deuxième parois de combustion au moins une io chambre dans laquelle un liquide de refroidissement est apte à circuler.

Ainsi, pendant la majeure partie de son cycle de déplacement (plus de 70 % de la durée d'un cycle, voire plus de 80 %, voire même plus de 90 %), la partie mobile est située, en totalité sous le module adjacent situé immédiatement en amont, et est de ce fait protégée et moins exposée à la chaleur.

Le dispositif de poussée est simplement refroidi à l'air, ce qui évite les problèmes liés à l'utilisation de flexibles pour l'alimentation en liquide de refroidissement d'une pièce mobile.

Par exemple, la longueur de la deuxième paroi de combustion est comprise entre environ 50 % et 150 % de la longueur de ladite première paroi de combustion, et est donc relativement importante par rapport à la longueur totale du module. De ce fait, la course de la partie mobile est relativement faible.

Après une poussée initiale, les ordures tombent et se retournent naturellement le long de la deuxième paroi de combustion, et le moyen de poussée peut donc revenir à sa position rétractée.

Un système d'amenée d'air de combustion peut être prévu, ce système comportant au moins un canal de passage d'air traversant le premier élément sensiblement verticalement et débouchant d'une part par une ouverture ménagée dans la paroi inférieure et d'autre part par un orifice ménagé dans la paroi supérieure, sensiblement horizontale, du premier élément, le canal présentant, sur toute sa hauteur, une section horizontale de dimensions supérieures ou égales à celles de l'orifice, le canal s'élargissant depuis la face supérieure de l'élément vers la paroi inférieure dudit élément au moins sur une partie de la hauteur du canal.

Le canal s'élargissant vers le bas (de façon continue, à la manière d'un cône par exemple, ou de façon discontinue, en formant des degrés), son bouchage par les ordures est plus difficile, celles-ci pouvant tomber sans rester bloquées dans le canal.

io Le système d'amenée d'air de combustion peut en outre comporter au moins un canal de passage d'air traversant le deuxième élément de bas en haut, et débouchant par un orifice ménagé dans une portion sensiblement verticale de la paroi supérieure dudit deuxième élément.

Les orifices étant pratiqués dans une paroi verticale, et le mouvement de poussée des ordures tendant à éloigner les ordures de ces orifices, le risque de bouchage est faible.

Il est à noter que le mode de réalisation selon lequel le canal s'élargit peut être 20 utilisé en combinaison ou indépendamment de la réalisation dans laquelle les orifices sont prévus dans une paroi verticale.

Selon un troisième aspect, l'invention concerne une grille pour four d'incinération des ordures ménagères, comprenant une pluralité d'éléments tels que précédemment décrits, lesdits éléments étant associés entre eux latéralement de sorte qu'il existe un jeu latéral entre l'extrémité libre d'une saillie d'un élément et la paroi latérale en regard de l'élément associé.

Enfin, selon un quatrième aspect, l'invention concerne une installation pour l'incinération des ordures ménagères, comportant au moins un four dans lequel est prévue une telle grille, des moyens d'amenée des ordures ménagères dans le four, en amont de la grille, des moyens de collecte des résidus de l'incinération, en aval de la grille, et des moyens d'acheminement d'un liquide de refroidissement des modules de la grille.

Les autres caractéristiques de l'invention résultent de la description qui suit d'un mode de réalisation, description effectuée en référence aux figures annexées dans lesquelles: la figure 1 est une vue partielle d'une installation pour l'incinération des ordures ménagères comprenant une grille selon l'invention; la figure 2 est une vue agrandie d'un module de la grille de la figure 1; - la figure 3 est une vue de dessus d'un premier élément du module de la 10 figure 2; les figures 4 et 5 sont des vues en coupe du premier élément de la figure 3, selon la ligne AA et la ligne BB, respectivement; la figure 6 est une vue de dessus d'un deuxième élément du module de la figure 2; les figures 7, 8 et 9 sont des vues en coupe du deuxième élément de la figure 6, selon la ligne CC, la ligne DD et la ligne EE, respectivement; les figures 10 et 11 sont des vues extérieures respectivement droite et gauche du deuxième élément de la figure 6; la figure 12 est une vue en coupe partielle, selon la ligne FF, de l'installation 20 de la figure 1.

On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente une installation pour l'incinération des ordures ménagères.

L'installation comprend un four 1 dans lequel les ordures à incinérer sont amenées, en amont, via des moyens d'amenée tels qu'une trémie de chargement 2. En outre, l'installation comprend des moyens de collecte des résidus de l'incinération, en aval, ainsi que des moyens d'évacuation des effluents notamment des gaz de combustion.

Le four comprend une grille 3 globalement inclinée vers le bas par rapport à l'horizontale, de l'amont à l'aval du four 1. Les ordures, amenées sur la grille 3 en amont, sont progressivement incinérées et déplacées sur la grille 3 vers l'aval.

Le four 1 comprend également plusieurs trémies 4 de répartition d'air situées sous la grille 3, et destinées à apporter l'air nécessaire à la combustion des ordures. Des moyens d'acheminement d'un liquide de refroidissement vers et depuis la grille 3 sont également prévus.

La grille peut présenter une longueur de 8 à 10 m, selon sa capacité, et une largeur de 3 à 6 m environ.

io La grille 3 comporte une pluralité de modules 5 associés les uns aux autres de façon décalée verticalement et horizontalement, de sorte que la grille 3 se présente comme une succession de gradins . Un gradin comprend lui-même plusieurs modules sensiblement identiques associés latéralement les uns aux autres (voir figure 12). Le nombre de gradins peut varier de 6 à 9, selon la capacité du four 1.

On définit une direction Dl correspondant au sens de progression des ordures, une direction D3 sensiblement verticale, et une direction D2 orthogonale à Dl et D2. Les termes longueur , amont , aval seront employés en référence à la direction Dl, les termes largeur , transversal , latéral seront employés en référence à la direction D2, et le terme hauteur sera employé en référence à la direction D3.

Dans la réalisation représentée, la grille 3 est composée de trois types de modules différents: le ou les modules situés le plus en amont, le ou les modules situés le plus en aval, et les modules situés au milieu. On s'intéressera par la suite aux modules situés au milieu de la grille 3.

On décrit à présent un module 5 en référence aux figures 2 à 11.

Le module 5 comprend une partie fixe, servant notamment de support aux ordures lors de leur combustion, et une partie mobile agencée pour pousser les ordures de la partie fixe du module considéré vers la partie fixe du module adjacent situé immédiatement en aval.

On décrit tout d'abord la partie fixe du module 5.

La partie fixe comprend un premier élément 6, sensiblement parallélépipédique, comportant une paroi supérieure 7, une paroi inférieure 8, une paroi amont 9, une paroi aval 10, une paroi latérale gauche 11 et une paroi latérale droite 12. Le premier élément 6 est placé dans le four 1 de sorte que sa paroi supérieure 7 soit sensiblement horizontale, et ses parois latérales 11, 12 soient sensiblement parallèles à la direction D1. i0

La largeur du premier élément est de l'ordre de 25 cm, sa longueur de l'ordre de 50 cm, et son épaisseur voisine de 5 cm.

De la paroi supérieure 7 fait saillie, perpendiculairement et vers le bas, une paroi de séparation 13 s'étendant parallèlement à D1 depuis la paroi aval 10 vers la paroi amont 9, sur une distance de l'ordre des trois quarts de la longueur du premier élément 6, sensiblement à mi distance des parois latérales 11, 12. Une première portion de la paroi de séparation 13, s'étendant depuis la paroi aval 10 sur environ un tiers de la longueur du premier élément 6, est formée d'une simple plaque 14. Une deuxième portion, s'étendant depuis la première portion vers la paroi amont 9, est formée de deux plaques 15a, 15b parallèles disposées en regard l'une de l'autre et associées par leurs extrémités aval et amont de sorte à former un canal 60 de section horizontale rectangulaire. Les plaques 15a, 15b sont espacées d'une distance de l'ordre de 1 cm.

La paroi supérieure 7 comprend deux orifices oblongs 16, d'une longueur voisine de 6 cm, débouchant dans l'espace compris entre les plaques 15a, 15b. La largeur des orifices 16 est de l'ordre de 6 mm à la face supérieure 17 de la paroi supérieure 7, la largeur du canal 60 augmentant progressivement lorsque l'on se déplace vers le bas, la face intérieure de l'orifice rejoignant la face intérieure 18a, 18b des plaques 15a, 15b (figure 5).

En outre, le premier élément 6 comprend une première saillie 19 s'étendant depuis la paroi latérale droite 12 vers l'extérieur, sensiblement en prolongement de la paroi supérieure 7, sur toute la longueur dudit premier élément 6. La première saillie 19 présente une section transversale sensiblement rectangulaire. La largeur de la première saillie 19 est de l'ordre de 1,5 cm. La hauteur de la première saillie, entre sa face supérieure située sensiblement dans le même plan que la face supérieure 17 de la paroi supérieure 7 du premier élément 6, et sa face inférieure 20, est de l'ordre de 1 cm.

Une deuxième saillie 21 s'étend depuis la paroi latérale gauche 11 vers l'extérieur, mais n'est pas continue sur toute la longueur du premier élément 6.

Depuis la paroi amont 9 vers la paroi aval 10, on rencontre successivement: une première portion 21 a de la deuxième saillie 21, de longueur voisine de 30 de la longueur totale du premier élément 6, une interruption de la deuxième saillie 21 (environ 15 % de la longueur totale du premier élément 6), une deuxième portion 21b de la deuxième saillie 21 (environ 10 % de la longueur totale du premier élément 6), une interruption de la deuxième saillie 21 (environ 15 % de la longueur totale du premier élément 6), une troisième portion 21c de la deuxième saillie 21 (environ 25 % de la longueur totale du premier élément 6), et une interruption de la deuxième saillie 21.

La deuxième saillie 21 présente une section transversale sensiblement rectangulaire, une hauteur de l'ordre de 1 cm et une largeur voisine de 1, 5 cm. La deuxième saillie 21 est décalée vers le bas par rapport à la première saillie 19, de sorte que la face supérieure 22 de la deuxième saillie 21 soit située sensiblement dans le même plan que la face inférieure 20 de la première saillie 18.

Les parois 7, 9 à 14, 15a, 15b ainsi que les saillies 19, 21 sont réalisées d'une seule pièce en acier par moulage.

La paroi inférieure 8 est une plaque de tôle présentant la forme générale d'un U, soudée en partie inférieure du premier élément 6, aux parois amont 9 et aval 10, ainsi que, d'une part, entre la paroi latérale gauche 11 et la plaque 15a et, d'autre part, entre la paroi latérale droite 12 et la plaque 15b. il

Ainsi, une première chambre 23 en forme de U est formée entre la paroi inférieure 8 et les parois supérieure 7, latérales 11, 12 et amont 9, aval 10. En outre, le canal formé entre les plaques 15a et 15b est dépourvu de fond (voir figure 5).

La paroi inférieure 8 présente un orifice d'entrée 24 et un orifice de sortie 25 situés de part et d'autre de la plaque 14. Un conduit 26 est soudé dans chacun de ces orifices 24, 25 de façon à former un port d'entrée et un port de sortie vers et depuis la première chambre 23. Le conduit 26 débouche à l'intérieur de la io première chambre 23 sous et au voisinage immédiat de la paroi supérieure 7, à une distance inférieure à 1 cm, par exemple à 8 mm.

La partie fixe comprend par ailleurs un deuxième élément 27 comportant une paroi supérieure 28, une paroi inférieure 29, une paroi amont 30 et une paroi aval 31 sensiblement parallèles à D2, une paroi latérale gauche 32 et une paroi latérale droite 33 sensiblement parallèles à D1. La largeur du deuxième élément est de l'ordre de 25 cm, sa longueur de l'ordre de 50 cm, et sa hauteur voisine de 30 cm.

La paroi supérieure 28 du deuxième élément 27 comprend une succession de 5 marches comprenant chacune une portion 28a sensiblement plane et parallèle à la paroi supérieure 7 du premier élément 6 et une portion 28b sensiblement plane et perpendiculaire à la paroi supérieure 7 du premier élément 6. La paroi supérieure 28 présente ainsi la forme générale d'un escalier, incliné globalement d'un angle a de l'ordre de 23 .

De la paroi supérieure 28 fait saillie, perpendiculairement et vers le bas, une paroi de séparation s'étendant parallèlement à Dl depuis la paroi aval 31 vers la paroi amont 30, sur une distance de l'ordre de 85 % de la longueur du deuxième élément 27, sensiblement à mi distance des parois latérales 32, 33. La paroi de séparation est formé de deux plaques 34a, 34b espacées l'une de l'autre d'une distance voisine de 1 cm et associées à leur extrémité amont.

Chacune des portions 28b sensiblement verticales de la paroi supérieure 28 présente un orifice 35, s'étendant sur sensiblement toute la hauteur de ladite portion 28b, de largeur correspondant à l'écartement entre les plaques 34a, 34b, et débouchant dans l'espace compris entre lesdites plaques 34a, 34b (figure 9).

Le deuxième élément 27 comprend une série de premières saillies 36 s'étendant chacune depuis la paroi latérale droite 33 vers l'extérieur, sensiblement en prolongement d'une portion 28a sensiblement horizontale de la paroi supérieure 28, depuis l'extrémité aval de ladite portion 28a vers et légèrement au-delà de l'extrémité amont de ladite portion 28a.

Chacune des premières saillies 36 présente une section transversale sensiblement rectangulaire et une largeur de l'ordre de 1,5 cm. La hauteur d'une première saillie 36, entre sa face supérieure, située sensiblement dans le même plan que la face supérieure 37 de la portion 28a considérée, et sa face inférieure 38, est de l'ordre de 1 cm.

Le deuxième élément 27 comprend en outre une série de deuxièmes saillies 39 s'étendant chacune depuis la paroi latérale gauche 32 vers l'extérieur. Chacune des deuxièmes saillies 39 présente une section transversale sensiblement rectangulaire, une hauteur de l'ordre de 1 cm et une largeur voisine de 1,5 cm.

Chacune des deuxièmes saillies 39 s'étend parallèlement à une portion 28a sensiblement horizontale de la paroi supérieure 28, non en prolongement de celle-ci, mais de façon décalée vers le bas, de façon que la face supérieure 40 de la deuxième saillie 39 soit située sensiblement dans le même plan que la face inférieure 38 de la première saillie 36. En outre, chacune des deuxièmes saillies 39 s'étend depuis l'extrémité aval de ladite portion 28a vers et légèrement au-delà de l'extrémité amont de ladite portion 28a.

Le deuxième élément 27 présente ainsi un saillie horizontale gauche 39 et une saillie droite 36 à chacune de ses marches, et est dépourvue de toute saillie verticale (parallèle à la portion verticale 28b de chaque marche).

Selon une variante (figures 10 et 11), la portion verticale 28b de la marche inférieure présente une saillie verticale droite 36 discontinue s'étendant vers l'extérieur sensiblement en prolongement de la portion verticale 28b, et une saillie verticale gauche 39 discontinue s'étendant vers l'extérieur, en étant décalée vers l'amont, de sorte que la face amont 41 de la saillie droite 36 soit située sensiblement dans le même plan que la face aval 42 de la saillie gauche 39.

La paroi inférieure 29 du deuxième élément 27 présente, en coupe longitudinale, une forme similaire à celle de la paroi supérieure (succession de portions horizontales 29a et de portions verticales 29b formant les marches d'un escalier). En vue de dessus, la paroi inférieure 29 présente la forme générale d'un U s'étendant entre les parois amont 30 et aval 31 ainsi que, d'une part, entre la paroi latérale gauche 32 et la plaque 34a et, d'autre part, entre la paroi latérale droite 33 et la plaque 34b. Ainsi, le canal formé entre les plaques 34a, 34b est dépourvu de fond (voir figure 8).

Une deuxième chambre 43 en forme de U est donc formée entre la paroi inférieure 29 et les parois supérieure 28, latérales 32, 33 et amont 30, aval 31.

La paroi inférieure 29 comprend une zone centrale 44 s'étendant sur toute la largeur du deuxième élément 27, ainsi qu'une zone amont 45 et une zone aval 46 s'étendant, sur toute la largeur du deuxième élément 27, depuis une extrémité de la zone centrale vers, respectivement, la paroi amont 30 et la paroi aval 31.

Les parois 28, 30 à 33, 34a, 34b, la zone centrale 44, ainsi que les saillies 36, 39 sont réalisées d'une seule pièce en acier par moulage, avec l'aide d'un noyau. Les zones amont 45 et aval 46 sont des plaques de tôle soudées en partie inférieure du deuxième élément 27, entre la zone centrale 44, les parois latérales 32, 33 et la paroi amont 30, respectivement aval 31.

La zone amont 45 de la paroi inférieure 29 du deuxième élément 27 présente un orifice d'entrée 47 et un orifice de sortie 48 situés de part et d'autre des plaques 34a, 34b, dans une portion horizontale de ladite paroi inférieure 29.

Un conduit 26 est soudé dans chacun de ces orifices 47, 48 de façon à former un port d'entrée et un port de sortie vers et depuis la deuxième chambre 43. Le conduit 26 débouche à l'intérieur de la deuxième chambre 43 sous et au voisinage immédiat de la portion horizontale 28a de la paroi supérieure 28 située le plus en amont, à une distance inférieure à 1 cm, par exemple à 8 mm.

Ainsi, la bulle d'air créée en sortie du conduit 26 est de dimensions réduites. De plus, elle est située en partie haute du deuxième élément 27, c'est-à-dire dans sa partie la moins chaude, ce qui limite les problèmes liés au mauvais refroidissement.

Les premier et deuxième éléments 6, 27 sont soutenus par des traverses en H 49 (figure 2). Le deuxième élément 27 est disposé de sorte que: - ses parois latérales 32, 33 soient situées sensiblement dans les mêmes plans que les parois latérales 11, 12 du premier élément 6; sa paroi amont 30 soit adjacente à la paroi aval 10 du premier élément 6; - et que la face supérieure 37 de la portion horizontale 28a de sa paroi supérieure 28 laplus en amont soit située immédiatement sous un rebord 50 saillant en prolongement de la paroi supérieure 7 du premier élément 6 vers l'aval.

On décrit à présent la partie mobile 51 du module 5 (voir figure 2).

La partie mobile 51 comprend une paroi supérieure 52 sensiblement rectangulaire, de laquelle font saillie, vers le bas, une paroi amont 53, une paroi aval 54 inclinée par rapport à l'horizontale d'un angle ss compris entre 60 et 80 environ, et des parois latérales.

La partie mobile 51 est placée dans le four 1 de sorte que sa paroi supérieure 52 soit sensiblement horizontale, et ses parois latérales sensiblement parallèles à Dl et dans les mêmes plans que les parois latérales 11, 12 du premier élément 6. En outre, la face inférieure de la partie mobile 51 coopère avec la face supérieure 17 de la paroi supérieure 7 du premier élément 6.

La largeur de la partie mobile 51 est de l'ordre de 25 cm, sa longueur de l'ordre 5 de 60 cm, et son épaisseur voisine de 10 cm.

La partie mobile 51 est apte à être déplacée en translation le long de la face supérieure 17 du premier élément 6, via un dispositif d'entraînement 55 comprenant une bielle fixée à la paroi amont 53 de la partie mobile 51, entre: une position rétractée, dans laquelle la paroi aval 54 de la partie mobile 51 est située au voisinage de la paroi amont 9 du premier élément 6; et une position déployée, dans laquelle la paroi aval 54 de la partie mobile 51 est située au voisinage de la paroi aval 10 du premier élément 6.

Par exemple, un cycle de déplacement se décompose comme suit: la partie mobile 51 est en position rétractée pendant au moins 100 secondes, et se déplace vers sa position déployée, puis à partir de sa position déployée vers sa position rétractée pendant environ 10 secondes.

La partie mobile 51 du module 5 ne forme pas de chambre intérieure, et est dépourvue de système de refroidissement par un liquide, cette partie étant simplement refroidie par une circulation d'air.

Deux modules 5 adjacents sont disposés de sorte que, d'une part, la paroi aval 31 du deuxième élément 27 du module 5 supérieur soit placée sensiblement au droit ou de façon légèrement décalée vers l'aval de la paroi amont 9 du premier élément 6 du module 5 inférieur et, d'autre part, le deuxième élément 27 du module 5 supérieur soit situé au-dessus de la partie mobile 51 du module 5 inférieur. Le jeu j1 entre la face inférieure du deuxième élément 27 du module 5 supérieur et la face supérieure 56 est de l'ordre de 6 mm.

On se réfère à présent à la figure 12 qui illustre l'association latérale des premiers éléments 6 d'un gradin de la grille 3.

Les premiers éléments 6 sont placés de sorte que les faces supérieures 17 de leurs parois supérieures 7 soient situées sensiblement dans un même plan. La première saillie 19 d'un élément 6 coopère alors avec la deuxième saillie 21 de l'élément 6 adjacent, puisque la face inférieure 20 d'une première saillie 19 est située sensiblement dans le même plan que la face supérieure 22 d'une deuxième saillie 21. Une saillie peut reposer sur la saillie adjacente. En variante, il peut exister un jeu vertical très faible entre ces deux saillies.

En outre, il existe un jeu j2, par exemple de l'ordre de 4 mm, entre l'extrémité libre d'une saillie 19, 21 et la paroi latérale 11, 12 adjacente. Ce jeu permet la dilatation latérale des premiers éléments 6, les saillies coulissant alors l'une sur l'autre selon la direction D2.

En fonctionnement normal, la température de peau du premier élément 6 est de l'ordre de 80 à 85 C, la dilatation de chacun des premiers éléments 6 étant limitée à 0,3 mm environ du fait de l'efficacité du refroidissement. En cas d'incident, la température de peau peut atteindre 500 C et la dilatation 1,7 mm par premier élément 6. La valeur de j2 permet de faire face à cette situation.

Cette structure dans laquelle les saillies se recouvrent n'empêche toutefois pas la circulation d'air de bas en haut nécessaire à la bonne combustion des ordures.

En effet, comme illustré sur la figure 3, du fait du jeu j2 et de la discontinuité de la deuxième saillie 21, plusieurs ouvertures 57 sont ménagées entre la paroi latérale gauche 11 d'un premier élément 6 et l'extrémité libre de la première saillie 19 du premier élément 6 adjacent (représenté en traits mixtes), ces ouvertures permettant donc le passage d'air.

II est à noter que les premiers éléments 6 situés aux extrémités latérales d'un gradin peuvent présenter des formes latérales différentes (absence de saillies par exemple).

Par ailleurs, l'association latérale des deuxièmes éléments 27 est réalisée selon le même principe, par coopération des premières et deuxièmes saillies 36, 39 avec un jeu latéral de dilatation. Là encore est prévu un passage d'air entre deux des deuxièmes éléments 27 adjacents, perpendiculairement à chacune des portions verticales 28b de la paroi supérieure 28, entre deux saillies 36, 39 consécutives (voir les flèches portées sur la figure 11).

On décrit maintenant le fonctionnement de l'installation.

Les ordures, amenées en amont de la grille 3, se trouvent au bout d'une certain temps disposées sur la paroi supérieure 7 du premier élément 6 du module 5 situé le plus en amont, la partie mobile 51 correspondante étant en position rétractée. Après un laps de temps défini, la partie mobile 51 est déplacée vers sa position déployée, poussant ainsi les ordures vers l'aval.

Les ordures tombent ensuite naturellement sur les marches successives du deuxième élément 27 vers le premier élément 6 du module 5 adjacent. Il n'est donc pas nécessaire que la partie mobile 51 continue à pousser les ordures. Ainsi, pendant que les ordures se déplacent sur les deuxièmes éléments 27, les différentes parties mobiles sont déplacées vers leur position rétractée pour libérer la paroi supérieure 7 des premiers éléments 6. La présence des marches favorise le déplacement des ordures ainsi que leur retournement, ce qui est un avantage pour la combustion.

La qualité de la combustion dépend entre autres de la quantité d'air insufflée. Cette quantité varie selon la quantité d'ordures incinérées, le PCI, et la zone du four 1: le besoin en oxygène est moyen dans les zones où se produit essentiellement un séchage des déchets (évaporation de l'eau contenue), important dans les zones de combustion active, et faible dans les zones de fin de combustion (permettant d'avoir un taux d'imbrûlés minimal). Le système de distribution d'air doit donc s'adapter aux différentes situations.

L'air nécessaire à la combustion est apporté par les trémies 4 de répartition d'air, via: les espaces prévus entre les saillies latérales des éléments (ouvertures 57 de la figure 3, flèches de la figure 11) ; le jeu j1 entre la partie mobile 51 d'un module 5 et le deuxième élément 27 du module 5 supérieur (sur toute la largeur de la grille 3). Du fait du déplacement de la partie mobile, le jeu jl ne s'encrasse pratiquement pas; les orifices 16 de la paroi supérieure 7 des premiers éléments 6; les orifices 35 ménagés dans les portions 28b sensiblement verticales de la paroi supérieure 28 des deuxièmes éléments 27.

io Afin d'assurer une bonne aération, et donc une bonne combustion, la surface des passages d'air à prévoir est de l'ordre de 40 cm2 par module 5 (dans la réalisation représentée, et sans tenir compte des passages entre modules adjacents latéralement). La répartition peut être la suivante: environ 50 % de la surface prévue dans le deuxième élément 27, environ 25 % de la surface prévue dans le premier élément 6, et environ 25 % de la surface obtenue via le jeu j1.

Ainsi, malgré l'encrassement possible du premier élément 6, la qualité de la combustion restera relativement égale dans le temps, car au moins 75 % des 20 passages d'air seront toujours opérationnels.

Les modules 5 sont refroidis d'une part par circulation d'air (parties mobiles 51) et d'autre part par circulation d'un liquide de refroidissement dans les premières et deuxièmes chambres 23, 43.

Le liquide de refroidissement peut être de l'eau ou tout liquide adapté à une pression de 2 à 10 bars, et notamment de 4 à 6 bars (pour vaincre les pertes de charge du réseau et éviter la vaporisation), et un débit de 1,5 à 5 m3/h par m2 de grille, en particulier 3 m3lh par m2 de grille. L'eau entrant dans le module est à une température comprise entre 60 et 90 C, par exemple voisine de 80 C.

L'alimentation en eau des modules se fait de la façon suivante: l'eau est amenée en milieu de gradin et la circulation s'effectue par demi gradin. Sur un demi gradin considéré, l'eau est amenée à l'entrée d'un deuxième élément 27 situé sensiblement au centre du gradin puis passe successivement dans tous les deuxièmes éléments 27 du même demi gradin, jusqu'en sortie du deuxième élément 27 du module 5 situé à l'extrémité latérale du gradin. L'eau est ensuite. amenée en entrée du premier élément 6 dudit module 5 et passe successivement dans tous les premiers éléments 6 du même demi gradin, jusqu'en sortie du premier élément 6 situé sensiblement au centre du gradin. L'eau est ensuite évacuée.

En outre, la circulation et le débit du liquide de refroidissement sont choisis pour 10 permettre l'entraînement de la bulle d'air piégée en sortie des conduits 26 d'entrée dans les chambres 23, 43.

Un des avantages de l'invention réside dans la possibilité de remplacer une partie seulement des modules d'une grille en service par des modules tels que précédemment décrits, sans que le changement de la totalité de la grille soit nécessaire, ce qui est très avantageux pour l'exploitant.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Elément de grille (3) pour four (1) d'incinération des ordures ménagères, destiné à être associé latéralement à d'autres éléments (6, 27) sensiblement identiques, comprenant une paroi supérieure (7, 28) de laquelle font saillie une première et une deuxième parois latérales (11, 12, 32, 33), caractérisé en ce qu'il comporte au moins une première saillie (19, 36) s'étendant depuis la première paroi latérale (12, 33) dudit élément (6, 27) vers l'extérieur, et au moins une deuxième saillie (21, 39) s'étendant depuis la lo deuxième paroi latérale (11, 32) dudit élément (6, 27) vers l'extérieur, la face supérieure (22, 40) de la deuxième saillie (21, 39) étant décalée vers le bas par rapport à la face supérieure de la première saillie (19, 36) d'une distance supérieure à la hauteur de la première saillie (19, 36), de sorte que, lorsque deux éléments (6, 27) sensiblement identiques sont associés latéralement, la première saillie (19, 36) d'un élément (6, 27) recouvre la deuxième saillie (21, 39) de l'élément adjacent.

2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face supérieure (22, 40) de la deuxième saillie (21, 39) est située sensiblement dans le 20 même plan que la face inférieure (20, 38) de la première saillie (19, 36).

3. Elément selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la première saillie (19, 36) s'étend sur sensiblement la totalité de la première paroi latérale (12, 33) et en ce que la deuxième saillie (21, 39) est discontinue le long de la deuxième paroi latérale (11, 32).

4. Elément l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les saillies (19, 21, 36, 39) sont venues de fabrication avec ledit élément (6, 27).

5. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une saillie (19, 21, 36, 39) présente une section transversale sensiblement rectangulaire et constante le long de la paroi latérale (11, 12, 32, 33) correspondante, les faces supérieure et inférieure de ladite saillie étant sensiblement horizontales.

6. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce 5 que les première et deuxième saillies (19, 21, 36, 39) présentent des sections transversales sensiblement identiques.

7. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la largeur des saillies (19, 21, 36, 39), entre la paroi latérale (11, 12, 32, 33) correspondante de l'élément (6, 27) et leur extrémité libre, est comprise entre 1 et 3 cm.

8. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la paroi supérieure (7) est sensiblement plane et horizontale, la face supérieure de la première saillie (19) étant située sensiblement dans le même plan que la face supérieure (17) de ladite paroi supérieure (7).

9. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la paroi supérieure (28) est formée d'une succession de 4 à 7 marches elles-mêmes comportant chacune une portion (28a) sensiblement plane et horizontale et une portion (28b) sensiblement plane et verticale, au moins une première saillie (36) s'étendant depuis la première paroi latérale (33) dudit élément (27) sensiblement parallèlement à la portion horizontale (28a) d'une marche de sorte que la face supérieure de ladite première saillie soit située sensiblement dans le même plan que la face supérieure (37) de ladite portion horizontale (28a), et au moins une deuxième saillie (39) s'étendant depuis la deuxième paroi latérale (32) dudit élément (27) sensiblement parallèlement à la paroi horizontale (28a) d'une marche.

10. Elément selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'au moins une première et une deuxième saillies (36, 39) font saillie de la même marche.

11. Module destiné à être associé à d'autres modules (5) de géométrie analogue pour former une grille (3) pour four (1) d'incinération des ordures ménagères, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément (6, 27) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.

12. Module selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend: un premier élément (6) comprenant une paroi supérieure (7) formant première paroi de combustion des ordures, sensiblement plane; - un deuxième élément (27) comprenant une paroi supérieure (28) formant deuxième paroi de combustion des ordures s'étendant à partir de l'extrémité aval de la première paroi de combustion en étant globalement io inclinée par rapport à ladite première paroi de combustion d'un angle (a) compris entre 15 et 45 ; un moyen de poussée (51) des ordures, mobile en translation le long de la face supérieure de la première paroi (7), entre une position rétractée, dans laquelle l'extrémité aval du moyen de poussée (51) est située au voisinage de l'extrémité amont de la première paroi de combustion, et une position déployée, dans laquelle l'extrémité aval du moyen de poussée (51) est située au voisinage de l'extrémité aval de la première paroi de combustion, ledit moyen de poussée (51) étant en position rétractée pendant au moins 70 % de la durée d'un cycle; un système de refroidissement du module, ledit système de refroidissement étant formé d'au moins une paroi inférieure (8, 29) qui est associée sous les première et deuxième parois de combustion de sorte à former entre ladite paroi et lesdites première et deuxième parois de combustion au moins une chambre (23, 43) dans laquelle un liquide de refroidissement est apte à circuler.

13. Module selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il comprend: un élément (6) comportant une paroi supérieure (7) sensiblement plane et horizontale et une paroi inférieure (8) associée sous la paroi supérieure de sorte à former, entre lesdites parois supérieure et inférieure, une chambre (23) dans laquelle un liquide de refroidissement est apte à circuler; et un système d'amenée d'air de combustion, comportant au moins un canal (60) de passage d'air traversant l'élément (6) sensiblement verticalement et débouchant d'une part par une ouverture ménagée dans la paroi inférieure (8) et d'autre part par un orifice (16) ménagé dans la paroi supérieure (7) de l'élément; le canal (60) présentant, sur toute sa hauteur, une section horizontale de dimensions supérieures ou égales à celles de l'orifice (16), le canal (60) s'élargissant depuis la face supérieure (17) de l'élément (6) vers la paroi inférieure (8) dudit élément (6) au moins sur une partie de la hauteur du canal (60).

io

14. Module selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième élément (27) comportant une paroi supérieure (28) et une paroi inférieure (29) associée sous la paroi supérieure de sorte à former, entre lesdites parois supérieure et inférieure, une chambre (43) dans laquelle un liquide de refroidissement est apte à circuler, la paroi supérieure (28) étant formée d'une succession de 4 à 7 marches elles-mêmes comportant chacune une portion (28a) sensiblement plane et horizontale et une portion (28b) sensiblement plane et verticale, le système d'amenée d'air de combustion comportant au moins un canal de passage d'air traversant le deuxième élément (27) de bas en haut, ledit canal débouchant par un orifice (35) ménagé dans une portion sensiblement verticale (28b) de la paroi supérieure dudit deuxième élément (27).

15. Grille pour four (1) d'incinération des ordures ménagères, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité d'éléments (6, 27) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, lesdits éléments étant associés entre eux latéralement de sorte qu'il existe un jeu latéral (j2) entre l'extrémité libre d'une saillie d'un élément et la paroi latérale en regard de l'élément associé.

16. Installation pour l'incinération des ordures ménagères, comportant au moins un four (1) dans lequel est prévue une grille (3) selon la revendication 15, des moyens d'amenée (2) des ordures ménagères dans le four (1), en amont de la grille, des moyens de collecte des résidus de l'incinération, en aval de la grille, et des moyens d'acheminement d'un liquide de refroidissement des modules (5) de la grille (3).