FR2912496A1 - Dispositif d'obturation de conduite d'air situe en amont d'une unite de broyeur de charbon d'une installation de combustion en fonctionnement, et procede d'exploitation dudit dispositif - Google Patents

Abstract

Dispositif et procédé correspondant pour obturer la conduite d'air primaire (3, 4) en amont d'une unité de broyeur de charbon 1 d'une installation de combustion 20, en vue de travaux de réparation et d'entretien sur l'unité de broyeur de charbon (1) en cours de fonctionnement de l'installation de combustion (20), chaque unité de broyeur de charbon (1) comprenant au moins une première conduite d'air primaire (3) pour l'arrivée d'air primaire chaud à l'unité de broyeur de charbon, une deuxième conduite d'air primaire (4) pour l'addition et le mélange d'air primaire froid en amont de l'unité de broyeur de charbon, un premier et un deuxième clapet de régulation (7, 8) respectivement dans la première et la deuxième conduite d'air primaire (3, 4), un clapet d'obturation (2) agencé entre la zone de mélange (5) et l'unité de broyeur de charbon (1), et une conduite de détente de pression (6).

Description

L'invention se rapporte à dispositif et à un procédé d'exploitation d'une

installation de combustion fonctionnant avec au moins un broyeur de charbon. Des dispositifs et procédés d'exploitation d'une installation de combustion fonctionnant avec au moins un broyeur de charbon, sont connus. Ainsi, un tel dispositif et un tel procédé sont présentés dans l'article "Kraftwerkstechnik zur Nutzung fossiler, regenerativer und nuklearer Energiequellen" (Technique des centrales pour l'exploitation de sources d'énergie fossiles, de régénération et nucléaires) de Karl StrauP, Editions Springer, 1994. Le chapitre "4.3.2.2 Staubfeuerungen" (4.3.2.2 brûleurs à poussière) de l'article précité, divulgue le mode de fonctionnement détaillé d'une installation de combustion fonctionnant avec au moins une unité de broyeur de charbon, le dessin schématique montré indiquant une unité de broyeur de charbon avec les conduites d'arrivée et d'évacuation associées pour l'air primaire, le charbon brut, la poussière de charbon, et ainsi de suite. D'après cela, le charbon nécessaire à la combustion dans l'installation de combustion, est broyé en poussière de charbon dans au moins une unité de broyeur de charbon, et séché. Pour le séchage du charbon dans le broyeur, ainsi que pour la combustion de la poussière de charbon dans l'installation de combustion, on met à disposition de l'air préchauffé ou air primaire, qui est produit par échange de chaleur, dans un système de préchauffage d'air, entre de l'air frais aspiré et des gaz d'échappement chauds ou des gaz de fumées chauds engendrés par la combustion du charbon dans l'installation de combustion. A cet effet, une grande partie de l'air frais aspiré est conduite à travers le système de préchauffage d'air en y étant échauffée, tandis que la partie restante de l'air frais aspiré est dérivée en amont du système de préchauffage 2 d'air et est à nouveau mélangée, sous forme non préchauffée, c'est-à-dire sous forme d'air froid, à la partie préchauffée de l'air frais ou air primaire, en aval du système de préchauffage d'air. Pour que l'unité de broyeur de charbon soit alimentée avec de l'air primaire ayant une température située dans une plage de température déterminée, la température de l'air primaire peut être réglée par l'addition et le mélange d'une quantité d'air primaire froid dans l'air primaire chaud, en réglant de manière appropriée les clapets de régulation dans les conduites d'arrivée d'air primaire préchauffé et froid. L'air primaire préchauffé ou chaud, qui, comme on l'a déjà évoqué plus haut, est utilisé pour le séchage de la poussière de charbon broyé, fait office, à l'intérieur du broyeur ou de l'unité de broyeur de charbon et en aval du broyeur jusqu'aux brûleurs de poussière de charbon de l'installation de combustion, également d'air porteur, puisqu'il entraîne les particules de poussières de charbon en les portant ou en les véhiculant en suspension. Comme le fonctionnement avec de la poussière de charbon dans une installation de combustion, à savoir une installation de combustion de poussière de charbon, comporte en soi certains dangers, la directive TRD 413 (de "Technische Regeln für Dampfkessel", à savoir règles techniques pour chaudières à vapeur) et respectivement la norme européenne EN 12952, partie 9, prévoient des mesures de sécurité déterminées. Cela est par exemple divulgué par la publication "Explosionsschutzmassnahmen für Kohlenstaubfeuerungen in Kraftwerken" (mesures de sécurité pour systèmes à combustion de poussière de charbon dans les centrales) de F. Arens-Fischer, VGB Krafwerkstechnik 72 (1992), cahier 6. Dans ce document, on explique sur la figure 1 et dans description correspondante, que certaines exigences de la directive TRD 413 conduisent à monter des clapets à fermeture rapide de sécurité dans la conduite d'air porteur ou conduite d'air (primaire) du broyeur. Ces clapets à fermeture rapide de sécurité interrompent, dans un temps de sécurité donné, l'arrivée de poussière de charbon dans la chambre de combustion, parce qu'ils interrompent l'arrivée d'air porteur ou d'air primaire au broyeur, et qu'en conséquence il n'y a plus d'air qui s'écoule à travers l'unité de broyeur de charbon en direction du brûleur de poussière de charbon et de la chambre de combustion, et qui pourrait porter ou véhiculer la poussière de charbon. Ces clapets à fermeture rapide de sécurité ou clapets de sécurité sont usuellement réalisés sous forme de clapets pivotants, qui sont ouverts au moyen d'entraînements pneumatiques, hydrauliques ou électriques, et fermés au moyen de ressorts ou de poids (position dite de sécurité). Pour maintenir faible les fuites des clapets à fermeture rapide de sécurité, on met généralement en oeuvre des joints d'étanchéité à lamelles, et pour éviter une usure sur le volet de clapet du clapet de sécurité, ceux-ci sont guidés dans des poches en canal. La directive TRD 413 prévoit par ailleurs, à des fins de réparation ou d'entretien, d'implanter avant et après l'unité de broyeur de charbon, des dispositifs d'obturation, si des travaux doivent être effectués sur l'unité de broyeur de charbon pendant le fonctionnement de l'installation de combustion de poussière de charbon ou l'installation de chaudière. Pour l'obturation avant l'unité de broyeur de charbon, c'est-à-dire en amont de l'unité de broyeur de charbon en se référant à la direction d'écoulement de l'air primaire, on utilise le clapet à fermeture rapide ou clapet de sécurité en tant que clapet d'obturation, pour pas être obligé d'installer encore deuxième clapet avant l'unité de broyeur de charbon. Il s'est toutefois avéré que malgré le système d'étanchéité complexe de grande qualité dans le clapet de sécurité, de l'air primaire chaud passe sous forme d'air de fuite à travers le clapet de sécurité et s'écoule dans l'unité de broyeur de charbon. L'entrée d'un écoulement d'air primaire chaud dans l'unité de broyeur de charbon ne permet toutefois pas d'assurer un travail en toute sécurité dans l'unité de broyeur de charbon à des fins de réparation ou d'entretien. Pour remédier à cela, il est nécessaire d'ouvrir de grands couvercles dans la conduite d'air primaire ou des portes sur l'unité de broyeur de charbon, pour maintenir les températures à un niveau acceptable pour le personnel de maintenance dans l'unité de broyeur de charbon. Cela nécessite une mise en œuvre de montage supplémentaire et prenant beaucoup de temps, les conditions de travail dans l'unité de broyeur de charbon n'étant, dans certains cas, pas sensiblement améliorées.

La construction de la génération la plus récente de centrales (>800 MW électriques) nécessite de nouvelles unités de broyeur de charbon de très grandes dimensions pour les installations de combustion, à savoir les installations de combustion de poussière de charbon des centrales, qui entraînent forcément des conduites d'air primaire et des clapets de sécurité et d'obturation de plus grandes dimensions. Il s'est avéré que le poids propre de la construction agrandie du clapet de sécurité réalisé en tant que clapet pivotant n'augmentait pas de manière linéaire, mais progressive. Il en va de même en ce qui concerne le couple de rotation nécessaire pour l'actionnement du clapet pivotant par l'entraînement pneumatique, hydraulique ou électrique, parce que lors de l'ouverture du clapet pivotant, il est nécessaire de surmonter pression antagoniste produite par l'air primaire agissant sur le clapet pivotant. Un clapet pivotant agrandi entraîne ainsi en raison de sa surface plus grande, une pression antagoniste plus élevée de l'air primaire, et donc la nécessité d'un couple 5 sensiblement croissant pour l'actionnement du clapet pivotant. Cela entraîne, par rapport aux clapets de sécurité usuels et utilisés jusqu'à présent, des coûts augmentant de manière plus que proportionnelle pour fabrication, à savoir la fourniture, du clapet de sécurité et pour les composants nécessaires comme en premier lieu l'entraînement d'actionnement pour clapet de sécurité. A l'inverse des directives TRD 413 et EN 12952, partie 9, la norme américaine NFPA 8503 pour les systèmes à combustibles pulvérisés ("Standard for pulverized fuel systems") prévoit d'agencer le clapet à fermeture rapide nécessaire aux situations d'urgence pour l'obturation ou l'interruption de l'écoulement d'air primaire ou porteur, non pas en amont de l'unité de broyeur de charbon, mais au contraire de l'agencer en aval de l'unité de broyeur de charbon. Pour le cas d'une nécessité de réparation ou d'entretien sur une unité de broyeur de charbon, cette directive prévoit des clapets d'obturation en amont de l'unité de broyeur de charbon. On a toutefois constaté que suivant le mode de réalisation des clapets d'obturation, ceux-ci étaient plus ou moins étanches, et que de ce fait de l'air de fuite est en mesure de s'écouler à travers les clapets d'obturation pour parvenir ensuite dans l'unité de broyeur de charbon. Il n'est alors plus possible de garantir une sécurité suffisante pour un entretien ou une réparation à l'intérieur de l'unité de broyeur de charbon. Le but de l'invention consiste à présent à fournir un dispositif d'exploitation d'une installation de combustion fonctionnant avec au moins une unité de 6 broyeur de charbon, qui évite les inconvénients précités. Un but de l'invention consiste notamment à proposer un dispositif d'exploitation d'une installation de combustion fonctionnant avec au moins une unité de broyeur de charbon, qui présente un clapet d'obturation d'un coût favorable en amont de l'unité de broyeur de charbon en se référant à la direction d'écoulement de l'air primaire, et qui empêche la pénétration d'air primaire chaud dans l'unité de broyeur de charbon, en permettant ainsi un travail en toute sécurité à des fins de réparation ou d'entretien à l'intérieur de l'unité de broyeur de charbon, en cours de fonctionnement de l'installation de combustion. Un autre but de l'invention est par ailleurs de proposer un procédé d'exploitation d'une installation de combustion fonctionnant avec au moins une unité de broyeur de charbon. Le but recherché est atteint en ce qui concerne le dispositif, grâce à un dispositif pour obturer la conduite d'air primaire en amont d'une unité de broyeur de charbon d'une installation de combustion fonctionnant avec au moins une unité de broyeur de charbon, en vue de travaux de réparation et d'entretien sur l'unité de broyeur de charbon lorsque l'installation de combustion se trouve en fonctionnement, dispositif dans lequel chaque unité de broyeur de charbon comprend au moins une première conduite d'air primaire pour l'arrivée d'air primaire chaud à l'unité de broyeur de 30 charbon, une deuxième conduite d'air primaire pour l'addition et le mélange d'air primaire froid au niveau d'une zone de mélange dans la première conduite d'air primaire, la zone de mélange étant 35 agencée en amont de l'unité de broyeur de charbon, un premier clapet de régulation à l'intérieur de 7 première conduite d'air primaire et un deuxième clapet de régulation à l'intérieur de la deuxième conduite d'air primaire, les deux clapets de régulation étant agencés en amont de la zone de 5 mélange, et le premier clapet de régulation étant réalisé avec des barrettes d'étanchéité, un clapet d'obturation agencé, en se référant à entre 1= ,., 2912496 l'écoulement d'air primaire,

mélange et l'unité de broyeur de charbon, et 10 réalisé avec un volet en tandem, le volet en tandem étant monté de manière centrale, une cavité étant formée entre les deux volets du volet en tandem, et le clapet d'obturation étant réalisé avec des barrettes d'étanchéité, 15 et une conduite de détente de pression, qui est reliée à la cavité du volet en tandem se trouvant dans la position fermée, et la conduite de détente de pression comprenant un clapet de détente de pression. 20 Par ailleurs, le but recherché est atteint en ce qui concerne le procédé, grâce à un procédé d'exploitation d'un dispositif du type de celui qui vient d'être évoqué et comprenant les étapes suivantes : 25 fermeture du clapet d'obturation et interruption de l'arrivée d'air primaire chaud et froid à l'unité de broyeur de charbon à entretenir ou à réparer, et ouverture simultanée du clapet de détente de pression et évacuation d'air de fuite de la cavité du clapet d'obturation à travers la conduite de détente de pression, ensuite, fermeture du premier clapet de régulation et interruption de l'arrivée d'air primaire chaud à l'unité de broyeur de charbon, et ensuite ouverture du deuxième clapet de régulation amenée d'air primaire froid à travers 8 les conduites d'air primaire, en guise d'air d'isolement, au premier clapet de régulation et au clapet d'obturation. Grâce à la solution selon l'invention, on réalise un dispositif et un procédé pour l'exploitation d'une installation de combustion fonctionnant avec au moins une unité de broyeur de charbon, qui présentent les avantages suivants clapet d'obturation situé à l'intérieur de la conduite d'air primaire, en amont de l'unité de broyeur de charbon, et comportant un volet en tandem monté de manière centrale, avec en conséquence une exécution simplifiée du clapet d'obturation et un besoin de couple moindre pour l'actionnement du clapet, ceci autorisant la mise en œuvre d'entraînements de clapet plus petits et ainsi l'utilisation de composants d'entraînement moins chers ; fuites d'air primaire empêchées au niveau du clapet d'obturation en direction de l'unité de broyeur de charbon, grâce à une évacuation contrôlée de l'air de fuite à travers une conduite de détente de pression dans l'atmosphère, entretien ou réparation en toute sécurité à l'intérieur de l'unité de broyeur de charbon isolée par le clapet d'obturation, pendant le fonctionnement de l'installation de combustion, le concept de clapets connu jusqu'ici, avec un clapet de sécurité ou d'obturation et les deux clapets de régulation dans la conduite d'air primaire froid et la conduite d'air primaire chaud, est mieux exploité. Une réalisation avantageuse de l'invention prévoit que l'actionnement du clapet d'obturation et celui du clapet de détente de pression soient mutuellement couplés sur le plan mécanique par un 9 dispositif d'actionnement de clapet. Cela permet de garantir de manière simple que l'actionnement du clapet d'obturation déclenche simultanément l'actionnement du clapet de détente de pression. Cela permet de supprimer un deuxième entraînement d'actionnement pour le clapet de détente de pression ainsi qu'une technique de gestion complexe pour la commande de ce deuxième entraînement d'actionnement. Selon une configuration avantageuse de l'invention, les barrettes d'étanchéité du clapet d'obturation sont agencées soit sur le volet en tandem, soit sur le carter du clapet d'obturation. Cela permet d'adapter de manière optimale la conception des barrettes d'étanchéité aux données de construction du clapet d'obturation. Selon une réalisation avantageuse de l'invention, les barrettes d'étanchéité du premier clapet de régulation sont agencées soit sur le volet de clapet, soit sur le carter du premier clapet de régulation. Cela permet, comme précédemment, d'adapter de manière optimale la conception des barrettes d'étanchéité aux données de construction du clapet de régulation. Une autre réalisation avantageuse de l'invention prévoit que la conduite de poussière de charbon qui, en se référant à la direction d'écoulement de l'air primaire, est agencée en aval de l'unité de broyeur de charbon, et est reliée à l'unité de broyeur de charbon, est équipée d'un dispositif d'obturation.

Cela permet, lorsque le dispositif d'obturation est fermé dans la conduite de poussière de charbon, d'empêcher un écoulement en retour de gaz de fumées en provenance de la chambre de combustion, à travers la conduite de poussière de charbon, en direction de l'unité de broyeur de charbon. 10 Selon une configuration avantageuse de l'invention, le clapet d'obturation est réalisé en tant que clapet à fermeture rapide de sécurité. Grâce à cette mesure, il est possible, à l'aide de cet unique clapet, de remplir deux fonctions, à savoir d'une part l'obturation ou l'isolement pour le cas de travaux de réparation et/ou le cas de travaux d'entretien, et d'autre pa la fonction fermeture rapide pour les situations d'urgence. A cet effet, le clapet d'obturation est réalisé avec des ressorts ou des contrepoids appropriés, qui en cas d'urgence, ferment très rapidement le clapet d'obturation. En outre, l'entraînement d'actionnement du clapet d'obturation est connecté sur le plan de la régulation de façon telle, que dans le cas du fonctionnement normal, il ouvre le clapet ou respectivement le maintient ouvert, et en cas d'urgence, il interrompe l'état ouvert en permettant ainsi aux ressorts ou aux contrepoids d'agir sur le clapet d'obturation, pour la fermeture.

Une autre réalisation avantageuse de l'invention prévoit que la conduite de poussière de charbon qui, en se référant à la direction d'écoulement de l'air primaire, est agencée en aval de l'unité de broyeur de charbon, et est reliée à l'unité de broyeur de charbon, soit équipée d'une vanne à fermeture rapide, pour, dans le cas d'une situation d'urgence, interrompre en un temps le plus court possible, l'écoulement de poussière de charbon de l'unité de broyeur de charbon en direction des brûleurs de poussière de charbon. Selon une caractéristique particulière du procédé conforme à l'invention, après ouverture du deuxième clapet de régulation, on ferme le dispositif d'obturation en aval de l'unité de broyeur de charbon.

Selon une manière de procéder utile, ure deuxième clapet de régulation n'est 11 amorcée que lorsque le clapet d'obturation est en position fermée. Cela permet d'éviter qu'un écoulement d'air primaire plus important parvienne dans l'unité de broyeur de charbon avant la fermeture du clapet d'obturation. Dans la suite, des exemples de réalisation de l'invention vont être explicités plus en détail au regard de la description et des dessins annexés, qui montrent : Fig. 1 selon une représentation schématique, un dispositif pour obturer la conduite d'air primaire en amont d'une unité de broyeur de charbon d'une installation de combustion fonctionnant avec au moins une unité de broyeur de charbon, le clapet à fermeture rapide de sécurité étant agencé en amont de l'unité de broyeur de charbon, en se référant à la direction d'écoulement de l'air primaire, Fig. 2 comme la figure 1, avec toutefois le clapet à fermeture rapide de sécurité agencé en aval de l'unité de broyeur de charbon, en se référant à la direction d'écoulement de l'air primaire.

La figure 1 constitue une représentation schématique du dispositif, la représentation se limitant essentiellement à une unité de broyeur de charbon 1, avec ses conduites d'arrivée et d'évacuation 3, 4, 17, 18 associées, d'une installation de combustion 20 non représentée davantage. L'installation de combustion 20 peut par exemple faire partie d'une centrale non représentée, pour la production de courant électrique, et comprend au moins une, dans la plupart des cas deux à quatre unités de broyeur de charbon 1, qui sont normalement toutes en fonctionnement. En service ou fonctionnement, charbon non broyé est 12 conduit à l'unité de broyeur de charbon 1 par l'intermédiaire d'une conduite d'arrivée de charbon 17, le charbon étant alors broyé dans l'unité de broyeur de charbon 1 et dans une large mesure séché à cette occasion, au moyen d'air primaire chaud conduit à travers la première conduite d'air primaire 3. La poussière de charbon est conduite par l'air primaire chaud, qui fait simultanément office d'air porteur, par l'intermédiaire d'une conduite de poussière de charbon 18, au ou aux brûleur(s) de poussière de charbon 19, au moyen duquel ou desquels la poussière de charbon est brûlée, en présence de l'air primaire et d'air secondaire conduit par ailleurs (non représenté), dans une chambre de combustion non représentée de l'installation de combustion 20. Pour respecter une plage de température déterminée à l'intérieur de l'unité de broyeur de charbon 1, les conduites d'arrivée d'air primaire chaud et froid, c'est-à-dire la première et la deuxième conduite d'air primaire 3, 4, comportent chacune un clapet de régulation 7 et 8. L'air primaire froid est ajouté et mélangé à l'air primaire chaud au niveau d'une zone de mélange 5 qui, en se référant à la direction d'écoulement de l'air primaire, se situe en aval des clapets de régulation 7, 8 et en amont de l'unité de broyeur de charbon 1. Cela signifie que la deuxième conduite d'air primaire 4 véhiculant l'air primaire froid, débouche au niveau de la zone de mélange 5, dans la première conduite d'air primaire 3 véhiculant l'air primaire chaud. En se référant à la direction d'écoulement de l'air primaire, le dispositif comprend entre la zone de mélange 5 et l'unité de broyeur de charbon 1, un clapet d'obturation 2 qui interrompt l'écoulement d'air primaire ou d'air porteur en direction de l'unité de broyeur de charbon 1, en cas de nécessité de travaux réparation ou d'entretien 13 sur ou dans l'unité de broyeur de charbon 1, et supprime ainsi l'écoulement de poussière de charbon vers le brûleur de poussière de charbon 19, puisque sans air porteur, les particules de charbon ne peuvent plus parvenir dans le brûleur de poussière de charbon 19. Le dispositif conforme à l'invention, pour obturer la conduite d'air primaire 3 en amont d'une unité de broyeur de charbon 1, qui par rapport au dispositif selon l'état de la technique, ne permet plus de fuite d'air primaire à l'intérieur du clapet d'obturation 2 en direction de l'unité de broyeur de charbon 1, présente un clapet d'obturation 2 qui est conçu avec un volet en tandem 10 monté de manière centrale, et une conduite de détente de pression 6 reliée à l'atmosphère extérieure et comprenant un clapet de détente de pression 9. Par ailleurs, aussi bien le clapet d'obturation 2 que le premier clapet de régulation 7 présentent des barrettes d'étanchéité 13, 14. Celles-ci peuvent être placées soit directement sur le volet en tandem ou respectivement le volet de clapet 10, 15, soit sur le carter de clapet des clapets 2, 7. Les deux volets du volet en tandem 10, espacés l'un de l'autre, forment entre les deux volets, une cavité 12. La conduite de détente de pression 6 est agencée de manière telle sur le clapet d'obturation 2, que la conduite 6, dans l'état fermé du clapet d'obturation 2, à savoir du volet en tandem 10, soit en liaison ou en communication avec la cavité 12 de ce dernier, de sorte que de l'air primaire de fuite se trouvant dans la cavité 12, est en mesure de s'échapper dans l'atmosphère par l'intermédiaire de la conduite de détente de pression 6 et le clapet de détente de pression 9 ouvert. Le clapet de détente de pression 9 de la conduite 6 est de préférence couplé au clapet d'obturation 2 au moyen d'un dispositif mécanique 14 d'actionnement de clapet 16. Le couplage des deux clapets 2, 9 est conçu de façon telle, que la fermeture du clapet d'obturation 2, à savoir du volet en tandem 10, produise simultanément l'ouverture du clapet de détente de pression 9, et que l'ouverture du clapet d'obturation 2 produise simultanément la fermeture du clapet de détente de pression 9. A la place du dispositif mécanique d'actionnement de clapet 16, le clapet de détente de pression 9 peut également être actionné par un entraînement pneumatique, hydraulique ou électrique non représenté, qui lui est propre. Dans le cas de l'utilisation d'un entraînement propre au clapet de détente de pression 9, il est nécessaire de garantir que, comme décrit plus haut, le clapet 9 soit ouvert lorsque le clapet d'obturation 2 est fermé, et inversement. Cela peut par exemple être obtenu par des systèmes techniques de régulation et de gestion de commande. Grâce à l'arbre 11 du volet en tandem 10, qui est monté de manière centrale, on obtient un couple nécessaire à l'actionnement du volet en tandem 10 sensiblement plus faible par rapport à un clapet monté de manière décentrée ou unilatérale, parce qu'il n'est pas nécessaire que l'entraînement d'actionnement 21 surmonte, lors de l'ouverture du volet en tandem 10, la totalité de la pression de la surface du clapet produite par l'air primaire en présence. Il en résulte la possibilité de mettre en ouvre un entraînement d'actionnement 21 sensiblement plus petit et plus économique, qui peut être entraîné par voie pneumatique, hydraulique ou électrique. Un arbre 11 monté de manière centrale signifie ici que l'arbre d'actionnement 11 est agencé, en se référant à la longueur de volet en tandem 10, au milieu du volet en tandem 10, l'arbre 11 pouvant se situer à l'intérieur 3_5 des deux volets, c'est-à-dire dans la cavité 12, ou à l'extérieur des deux volets du volet en tandem 10. Dans le cas du fonctionnement normal de l'installation de combustion 20, les clapets d'obturation 2 de toutes les unités de broyeur de charbon 1 en service, sont ouverts et les deux clapets de régulation 7, 8 de l'unité de broyeur de charbon 1 respectivement considérée sont réglés, au moyen d'entraînements de réglage usuels du marché, de façon telle, que l'unité de broyeur de charbon 1 soit alimentée par un mélange d'air primaire chaud et froid, dont la température se situe à l'intérieur d'une plage prescrite. Dans le cas de la nécessité d'un entretien ou d'une réparation sur l'une des unités de broyeur de charbon 1 de l'installation de combustion 20, on effectue en guise de première étape de procédé, pour une installation de combustion 20 continuant à fonctionner, la fermeture du clapet d'obturation 2 situé en amont de l'unité de broyeur de charbon 1 à entretenir ou à réparer, et simultanément l'ouverture du clapet de détente de pression 9 à l'intérieur de la conduite de détente de pression 6. L'étape de procédé suivante consiste à fermer le premier clapet de régulation 7, de manière à interrompre l'arrivée d'air primaire chaud à l'unité de broyeur de charbon 1. Ensuite, on ouvre le deuxième clapet de régulation 8 de sorte que de l'air primaire froid parvient, par l'intermédiaire de la deuxième conduite d'air primaire 4 et de la zone de mélange 5, dans la première conduite d'air primaire 3 où l'air primaire froid stagne contre les clapets 2 et 7 fermés, en faisant office d'air d'isolement. Comme l'air primaire froid présente une pression très légèrement supérieure à celle de l'air primaire chaud (pertes de pression en raison du passage dans le système de préchauffage d'air), l'air primaire froid peut isoler de manière fiable l'air primaire 16 chaud au niveau du premier clapet de régulation 7, parce qu'une éventuelle fuite d'air primaire chaud au niveau de ce clapet de régulation 7, est ainsi empêchée par la pression antagoniste plus élevée de l'air primaire froid. Au niveau du clapet d'obturation 2, on empêche une fuite de l'air primaire froid utilisé en tant qu'air d'isolement, en direction de l'unité de broyeur de charbon 1, dans la mesure où de l'air primaire froid traversant le premier volet du volet en tandem 10, est collecté dans la cavité 12 entre les deux volets du volet en tandem 10, et est évacué dans l'atmosphère par l'intermédiaire de la conduite de détente de pression 6 reliée à la cavité 12. On empêche ainsi une fuite d'air primaire froid en direction de l'unité de broyeur de charbon 1, en rendant ainsi possible un travail en toute sécurité à l'intérieur de l'unité de broyeur de charbon 1, à des fins d'entretien ou de réparation. Le clapet d'obturation 2 peut, par exemple en vue de satisfaire aux prescriptions de la directive TRD 413ou de la norme EN 12952, partie 9, être réalisé sous la forme d'un clapet à fermeture rapide de sécurité, tel que représenté sur la figure 1. Dans des cas de situations d'urgence, l'écoulement d'air primaire à l'intérieur de la conduite d'air primaire 3 en direction de l'unité de broyeur de charbon 1, est alors interrompu très rapidement, grâce au fait que le volet en tandem 10 est amené en un temps extrêmement court, à savoir un temps de sécurité, dans sa position fermée au moyen d'une force de ressort ou de contrepoids, en produisant ainsi l'interruption de l'écoulement de poussière de charbon vers le brûleur de poussière de charbon 19. Après la situation d'urgence, le clapet à fermeture rapide de sécurité peut à nouveau être ramené dans sa position ouverte, par l'entraînement d'actionnement 21. vue d'obtenir 17 fermeture rapide, le clapet d'obturation 2 est équipé de ressorts ou de contrepoids appropriés et l'entraînement d'actionnement 21 est connecté sur le plan de la technique de régulation de façon correspondante, à savoir de manière à commuter à l'arrêt sur la position ouverte, en cas de situation d'urgence. Grâce à la combinaison consistant à réaliser le clapet d'obturation 2 simultanément en tant que clapet à fermeture rapide de sécurité, l'agencement d'un deuxième clapet n'est plus nécessaire. Le dispositif devient ainsi moins coûteux dans son ensemble. En guise d'étape de procédé supplémentaire et en vue d'une sécurité additionnelle pour des travaux de réparation et d'entretien sur l'unité de broyeur de charbon 1, il est possible de fermer le dispositif d'obturation 22 qui est agencé dans la conduite de poussière de charbon 18, entre l'unité de broyeur de charbon 1 et le brûleur de poussière de charbon 19.

Lorsque le dispositif d'obturation 22 est fermé, on évite que des gaz de chambre de combustion s'écoulent éventuellement en retour, de la chambre de combustion de l'installation de combustion 20 se trouvant en fonctionnement, en direction de l'unité de broyeur de charbon 1, à travers la conduite de poussière de charbon 18. Une réparation ou un entretien devenus nécessaires sur une unité de broyeur de charbon 1 isolée par obturation, s'effectue ici pendant que l'installation de combustion 20 se trouve en fonctionnement, c'est-à-dire pendant le fonctionnement d'autres unités de broyeur de charbon 1 de l'installation de combustion 20, ou bien, s'il n'existe qu'une seule unité de broyeur de charbon 1, pendant le fonctionnement de brûleurs de secours à fuel ou à gaz. La figure 1 montre de manière schématique, l'état du 18 dispositif en ce qui concerne la position de clapet des clapets 2, 7, 8, 9, 22, qui correspond à l'état pendant la réparation ou l'entretien. La figure 2 montre l'agencement d'une vanne à fermeture rapide 23 en aval de l'unité de broyeur de charbon 1, en se référant à la direction d'écoulement de l'écoulement d'air primaire, c'est-à-dire dans la conduite de poussière de charbon 18, entre l'unité de broyeur de charbon 1 et les brûleurs de poussière de charbon 19, comme l'exige la norme américaine NFPA 8503 pour les systèmes à combustibles pulvérisés ("Standard for pulverized fuel systems"). L'agencement selon la figure 2 est identique à l'agencement de la figure 1, exception faite du dispositif à fermeture rapide 23, et les étapes de procédé décrites au regard de la figure 1, en vue d'un isolement par obturation à des fins de travaux de réparation ou d'entretien dans l'unité de broyeur de charbon 1, sont également valables dans ce cas. En cas de réparation ou d'entretien d'une unité de broyeur de charbon 1 on effectue tout comme dans l'agencement selon la figure 1, la fermeture du clapet d'obturation 2 et simultanément l'ouverture du clapet de détente de pression 9, puis ensuite la fermeture du premier clapet de régulation 7 et ensuite l'ouverture du deuxième clapet de régulation 8. Pour réaliser une obturation ou un isolement entre l'unité de broyeur de charbon 1 et le brûleur de poussière de charbon 19, il est ensuite possible de fermer un dispositif d'obturation 22, qui peut être actionné soit manuellement, soit à l'aide d'un entraînement d'actionnement 25. La vanne à fermeture rapide 23 est équipée d'un entraînement d'actionnement 24 qui peut être entraîné par voie pneumatique, hydraulique ou électrique. Dans des cas de situations d'urgence, il est possible d'interrompre l'écoulement de poussière de charbon direction du brûleur de poussière de charbon 19 19 ou de la chambre de combustion, par fermeture rapide de la vanne à fermeture rapide 23. Les étapes de procédé individuelles s'effectuent quant à leur succession dans le temps, soit directement l'une à la suite de l'étape de procédé précédente, soit à l'intérieur d'un intervalle de temps de quelques secondes. Font exception à cette règle, les étapes de procédé effectuées simultanément. L'étape de procédé succédant à la fermeture du clapet d'obturation 2 et à l'ouverture simultanée du clapet de détente de pression 9, c'est-à-dire la fermeture du premier clapet de régulation 7, peut par exemple être amorcée dès que le clapet d'obturation 2 a quitté l'état de la "position ouverte" et transite dans l'état de la "position fermée". Cette mesure permet de réaliser une succession très rapide dans le temps des deux étapes de procédé. Il est possible de rendre l'ouverture suivante du deuxième clapet de régulation 8, dépendante du fait que le clapet d'obturation 2 ait déjà atteint la "position fermée". Dans ce cas, de l'air primaire froid, qui sert d'air d'isolement, n'est envoyé en direction du clapet d'obturation 2, que lorsque le clapet d'obturation 2 est fermé et que le clapet de détente de pression 9 est ouvert pour l'évacuation de l'air d'isolement. Les positions ouverte et fermée respectives des différents dispositifs d'obturation et clapets 2, 7, 8, 9, 22, 23 peuvent être indiquées par des sondes de mesure, des contacteurs de fin de course ou des éléments analogues non représentés.30

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour obturer la conduite d'air primaire (3, 4) en amont d'une unité de broyeur de charbon (1) d'une installation de combustion (20) fonctionnant avec au moins une unité de broyeur de charbon (1), en vue de travaux de réparation et d'entretien sur l'unité de broyeur de charbon (1) lorsque l'installation de combustion (20) se trouve en fonctionnement, caractérisé en ce que chaque unité de broyeur de charbon (1) comprend au moins : une première conduite d'air primaire (3) pour l'arrivée d'air primaire chaud à l'unité de broyeur de charbon (1), une deuxième conduite d'air primaire (4) pour l'addition et le mélange d'air primaire froid au niveau d'une zone de mélange (5) dans la première conduite d'air primaire (3), la zone de mélange (5) étant agencée en amont de l'unité de broyeur 20 de charbon (1), un premier clapet de régulation (7) à l'intérieur de la première conduite d'air primaire (3) et un deuxième clapet de régulation (8) à l'intérieur de la deuxième conduite d'air primaire (4), les deux 25 clapets de régulation (7, 8) étant agencés en amont de la zone de mélange (5), et le premier clapet de régulation (7) étant réalisé avec des barrettes d'étanchéité (14), un clapet d'obturation (2) agencé, en se référant à 30 l'écoulement d'air primaire, entre la zone de mélange (5) et l'unité de broyeur de charbon (1), et réalisé avec un volet en tandem (10), le volet en tandem (10) étant monté de manière centrale, une cavité étant formée entre les deux volets21 du volet en tandem (10), et le clapet d'obturation (2) étant réalisé avec des barrettes d'étanchéité (13) , et une conduite de détente de pression (6), qui est 5 reliée à la cavité (12) du volet en tandem (10) se trouvant dans la position fermée, et la conduite de détente de pression (6) comprenant un clapet de détente de pression (9).

2. Dispositif selon la revendication 1, 10 caractérisé en ce que l'actionnement du clapet d'obturation (2) et celui du clapet de détente de pression (9) sont mutuellement couplés sur le plan mécanique par un dispositif d'actionnement de clapet (16). 15

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les barrettes d'étanchéité (13) du clapet d'obturation (2) sont agencées soit sur le volet en tandem (IO), soit sur le carter du clapet d'obturation (2). 20

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les barrettes d'étanchéité (14) du premier clapet de régulation (7) sont agencées soit sur le volet de clapet (15), soit sur le carter du premier clapet de 25 régulation (7).

5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une conduite de poussière de charbon (18) qui, en se référant à la direction d'écoulement de l'air primaire, est agencée 30 en aval de l'unité de broyeur de charbon (1), et est reliée à l'unité de broyeur de charbon (1), est équipée d'un dispositif d'obturation (22).

6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le clapet 35 d'obturation (2) est réalisé en tant que clapet à fermeture rapide de sécurité. 22

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une conduite de poussière de charbon (18) qui, en se référant à la direction d'écoulement de l'air primaire, est agencée en aval de l'unité de broyeur de charbon (1), et est reliée à l'unité de broyeur de charbon (1), est équipée d'une vanne à fermeture rapide (23).

8. Procédé d'exploitation d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé 10 en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - fermeture du clapet d'obturation (2) et interruption de l'arrivée d'air primaire chaud et froid à l'unité de broyeur de charbon (1) à entretenir ou à réparer, et ouverture simultanée du 15 clapet de détente de pression (9) et évacuation d'air de fuite de la cavité (12) du clapet d'obturation (2) à travers la conduite de détente de pression (6), - ensuite, fermeture du premier clapet de régulation 20 (7) et interruption de l'arrivée d'air primaire chaud à l'unité de broyeur de charbon (1), - et ensuite ouverture du deuxième clapet de régulation (8) et amenée d'air primaire froid à travers les conduites d'air primaire (4) et (3), en 25 guise d'air d'isolement, au premier clapet de régulation (7) et au clapet d'obturation (2). 12. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'après ouverture du deuxième clapet de régulation (8), on ferme le dispositif d'obturation 30 (22) en aval de l'unité de broyeur de charbon (1). 13. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que l'ouverture du deuxième clapet de régulation (8) n'est amorcée que lorsque le clapet d'obturation (2) est en position fermée.