WO1982002243A1 - Bruleur utilisant des ordures menageres comme combustible - Google Patents

Bruleur utilisant des ordures menageres comme combustible Download PDF

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    • F23G2209/00—Specific waste
    • F23G2209/12—Sludge, slurries or mixtures of liquids

Definitions

  • the present invention relates to a burner characterized in that the fuel used consists of household waste or waste without the need to subject them to any prior preparation.
  • waste wood, shells or waste from the textile industry such as waste from wool depainting by grinding them beforehand so as to obtain a very fine powder, the particles of which have a size d '' about 1 micron, then transport them by fludization in an air flow to a burner where they produce a flame similar to that obtained by an oil burner.
  • the device according to the present invention does not require any significant installation, no external supply of fuel and makes it possible, with a very simple installation, to burn household waste directly in the state in which it is collected by the municipal services.
  • the device according to the present invention is characterized in that it is constituted by: a vertical hearth, provided at its base with an opening comprising a movable grid; a source of forced air supplying air nozzles directed upwards and distributed over practically the entire width of the hearth; said hearth comprising at its upper part on the one hand a flame outlet duct and on the other hand, substantially at the same level, a fuel supply device which comprises a preheating chamber opening into the hearth at its upper part and practically at its center.
  • the hearth includes a device detecting the level of the mass of material in combustion in order to control the supply device in order to keep it substantially constant.
  • Figure 1 a schematic view in vertical section of an embodiment of the invention
  • Figure 2 a plan view of the device of Figure 1.
  • the burner according to the invention comprises a vertical hearth 1, which in the example depicted is a sheet metal revolution cylinder.
  • a vertical hearth 1 which in the example depicted is a sheet metal revolution cylinder.
  • the base of the cylinder 1 one can place a round grid having the same diameter as the cylinder and animated by a back and forth movement or even as shown a grid 2 with two strands 3 and 4 stretched between two rollers 5 whose at least one is motor.
  • the hearth comprises on the one hand a pipe 9 through which the flame comes out and on the other hand a supply device designated by the general reference 10.
  • This device comprises a hopper 11, receiving household refuse or other waste, a piston 12 pushing the waste towards a pre-chamber 13 whose section increases towards the interior of the hearth and whose end flange 14 is practically in the middle of said focus.
  • this chamber 13 is a gutter whose width increases.
  • a solid fuel such as wood or charcoal
  • the fan 8 is started up.
  • household waste is supplied which is discharged as it is into the hopper 11 without any sorting or prior drying.
  • the air drawn by the orifices 7 maintains in this mass sorts of chimneys 16 where. the temperature is very high, which ensures that all the mass burns completely , to the point that a long flame comes out through the mouth 9.
  • the incandescent mass 15 occupies a large volume, estimated at about half of the hearth 1. It is therefore advantageous to have inside the hearth a sensor device 17 which, depending on the level of material, regulates the feed device 12.
  • the upper partition 18 of the hearth is oblique and the upper partitions 19 of the mouth 9 and 20 of the chamber 13 are aligned with the partition 18 so as to avoid flashbacks in the supply device 12.
  • a hearth 1 with a diameter of 1.10 m and a height of 2.70 m was made of sheet metal 4/10 thick, the mouth 9 having a diameter of 0.30 m and a length of 0.80 m.
  • Grid 2 consisted of a circular grid fitted with a handle allowing the stir from time to time.
  • the hopper 12 was also supplied with residual sludge from a wastewater treatment plant. This sludge was simply piled up in the open air after having been removed from the settling tanks, then was taken up in bulk and was introduced directly into the hopper 12 without having undergone any prior drying or having received combustion aids. It was found that remarkably this sludge was incinerated and reduced to ashes
  • Such a device can be connected to a boiler such as an oil burner.
  • a boiler such as an oil burner.
  • a dust collector of known type on the chimney of the boiler.
  • the supply of material is done by means of a piston 12 pushing the materials jerkily into the chamber but it is obvious that the invention is not limited to this particular mechanism of feed which can be a worm or a carpet.

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Abstract

Bruleur pour l'incineration d'ordures menageres, de boues residuaires de traitement des eaux usees et autres dechets, caracterise par le fait qu'il est constitue par: un foyer vertical (1) muni a sa base d'une ouverture comportant une grille mobile (2); une source d'air pulse (8) alimentant des buses (7) dirigees vers le haut et reparties sur pratiquement toute la largeur du foyer; ledit foyer comportant a sa partie superieure, d'une part un conduit de sortie de flamme (9) et d'autre part, sensiblement au meme niveau, un dispositif d'alimentation en combustible (10) qui comporte une chambre de prechauffage (13) debouchant dans le foyer a sa partie haute et pratiquement en son centre.

Description

Brûleur utilisant des ordures ménagères comme combustible.
La présente invention a pour objet un brûleur caractérisé par le fait que le combustible utilisé est constitué par des ordures ménagères ou des déchets sans qu'il soit nécessaire de leur faire subir une préaparation préalable quelconque.
II est connu de brûler des déchets de bois, de coquilles ou des déchets de l'industrie textile tels que des déchets de dépeignage de la laine en les broyant au préalable de façon à obtenir une poudre très fine, dont les particules ont une grosseur d'environ 1 micron, puis de les véhiculer par fludisation dans un flux d'air jusqu'à un brûleur où ils produisent une flamme analogue à celle obtenue par un brûleur à mazout. Ces matériels donnent entièrement satisfaction, mais la mise préalable en poudre de ces déchets nécessite des matériels spéciaux et est grande consommatrice d'énergie.
Il est également connu de brûler des ordures ménagères et d'utiliser la chaleur ainsi obtenue pour le chauffage urbain par exemple, mais les installations utilisées sont extrêmement importantes au point que les ordures sont, incinérées dans des usines d'incinération d'ordures. Ces installations comportent d'abord des dispositifs de triage pour éliminer les pièces métalliques ou en verre, puis des installations de séchage que les matières à brûler doivent traverser avant d'être introduites dans le foyer lequel comporte de surcroît des brûleurs à mazout destinés à entretenir la combustion.
Le dispositif selon la présente invention ne cécessite aucune installation importante, aucun apport extérieur de combustible et permet avec une installation très simple de brûler directement les ordures ménagères dans l'état dans lequel elles sont ramassées par les services municipaux.
Le .dispositif selon la présente invention est caractérisé par le fait qu'il est constitué par : un foyer vertical, muni à sa base d'une ouverture comportant une grille mobile; une source d'air puisé alimentant des buses d'air dirigées vers le haut et réparties sur pratiquement toute la largeur du foyer ; ledit foyer comportant à sa partie supérieure d'une part un conduit de sortie de flamme et d'autre part, sensiblement au même niveau, un dispositif d'alimentation en combustible qui comporte une chambre de préchauffage débouchant dans le foyer à sa partie haute et pratiquement en son centre.
De préférence, Je foyer comporte un dispositif détectant le niveau de la masse de matière en combustion afin d'asservir le dispositif d'alimentation afin de le maintenir sensiblement constant.
A titre d'exemple non limitatif et pour faciliter la compréhension de l'invention, on a représenté auxdessins annexés :
Figure 1, une vue schématique en coupe verticale d'un mode de réalisation de l'invention ;
Figure 2, une vue en plan du dispositif de la figure 1.
En se reportant à ces figures, on voit que le brûleur selon l'invention comporte un foyer vertical 1, qui dans l'exemple représenté est un cylindre de révolution en tôle. A la base du cylindre 1, on peut placer une grille ronde ayant même diamètre que le cylindre et animée d'un mouvement de va et vient ou encore comme représenté une grille 2 à deux brins 3 et 4 tendue entre deux rouleaux 5 dont l'un au moins est moteur.
Juste au-dessus de la grille 2 est placée une pluralité de tuyaux horizontaux 6, munis d'orifices 7 dirigés vers le haut, ces tuyaux 6 étant alimentés en air puisé par un ventilateur 8.
A sa partie supérieure, le foyer comporte d'une part un tuyau 9 par lequel sort la flamme et d'autre part un dispositif d'alimentation désigné par la référence générale 10.
Ce dispositif comporte une trémie 11, recevant les ordures ménagères ou autres déchets, un piston 12 poussant les déchets vers une pré-chambre 13 dont la section s'accroît en direction de l'intérieur du foyer et dont le rebord terminal 14 se trouve pratiquement au milieu dudit foyer.
De préférence, cette chambre 13 est une gouttière dont la largeur augmente.
Le fonctionnement du dispositif ainsi décrit est le suivant: pour le démarrage, on met dans le foyer un combustible solide, tel que du bois ou du charbon et on l'allume ; puis on met en route le ventilateur 8. Quand toute la masse est bien prise, on alimente en ordures ménagères que l'on déverse telles qu'elles dans la trémie 11 sans procéder à aucun tri ou séchage préalable. Du fait de l'accroissement de la section de la gouttière constituant la chambre 13, la vitesse d'écoulement des ordures diminue au fur et à mesure que ces matières pénètrent dans la zone chaude du foyer, ce qui assur une montée en température et un dessèchement progressifs de ces matières qui s'enflamment en tombant sur le tas de matières incandescentes 15. L'air puisé par les orifices 7 maintient dans cette masse des sortes de cheminées 16 où.la température est très élevée, ce qui assure que toute la masse brûle complètement, au point qu'une longue flamme sort par la bouche 9.
Selon une variante de réalisation, non représentée, on peut matérialiser les cheminées 16 créées dans la masse en incandescence par les flux d'air insufflés par les orifices 7 au moyen d'une pluralité de tubes verticaux, éventuellement percés sur leurs côtés d'une pluralité d'orifices, ces tubes prenant naissance légèrement au-dessus du niveau de la grille (2).
Afin d'avoir un régime de combustion régulier, il s'avère nécessaire que la masse incandescente 15 occupe un volume important, estimé à environ la moitié du foyer 1. Il est donc avantageux de disposer à l'intérieur du foyer un dispositif capteur 17 qui, en fonction du niveau de matière, régule le dispositif d'alimentation 12.
De préférence, comme cela est représenté à la figure 1, la cloison supérieure 18 du foyer est oblique et les cloisons supérieurs 19 de la bouche 9 et 20 de la chambre 13 sont alignées avec la cloison 18 de façon à éviter des retours de flammes dans le dispositif d'alimentation 12.
A titre d'exemple, on a réalisé un foyer 1 d'un diamètre de 1,10 m d'une hauteur de 2,70 m en tôle de 4/10 d'épaisseur, la bouche 9 ayant un diamètre de 0,30 m et une longueur de 0,80 m. On a rempli le foyer de déchets de bois sur une hauteur de 1 m environ et après l'avoir allumé, on a alimenté la trémie 12 avec des ordures ménagères ramassées le matin même et amenées dans les sacs en plastique dans lesquels on les avait ramassées. La grille 2 était constituée par une grille circulaire munie d'un manche permettant de la remuer de temps à autre. On a brûlé en 30 minutes 40 sacs pesant approximativement 5 kg chacun, soit un total de 200 kg en produisant une flamme bleue de près de 1 mètre le long à la sortie de la bouche 9, l'enceinte en tôle étant portée au rouge à sa base sur une hauteur de 0,60 m environ. Pendant l'opération le niveau de la masse en incandescence a été maintenu à environ 1 m au-dessus de la grille 2 formant le fond du foyer. Tout a été complètement brûlé et dans les cendres, on a trouvé des petites masses de verre fondu provenant des bouteilles vides se trouvant dans les ordures. Même les boîtes de conserves étaient partiellement détruites. Cependant, comme il peut y avoir dans les orduires ménagères des produits réfractaires ou céramiques (débris de vaisselle notamment) totalement incombustible et non fusibles aux températures considérées, il est préférable de remplacer la grille ronde utilisée par une grille à chaîne telle que celle représentée à la figure 2.
On a également alimenté la trémie 12 avec des boues résiduaires provenant d'une station de traitement d'eaux usées. Ces boues ont simplement été entassées â l'air libre après avoir été retirées des bacs de décantation, puis ont été reprises en vrac et ont été introduites directement dans la trémie 12 sans avoir subi aucun séchage préalable ni avoir reçu d'adjuvants de combustion. On a constaté que de façon stupéfiante ces boues était incinérées et réduites en cendres
Un tel dispositif peut être branché sur une chaudière comme un brûleur à mazout. Cependant, comme des cendres sont entraînées dans la flamme, il est préférable de prévoir sur la cheminée de la chaudière un dispositif dëpoussiêreur de type connu.
Dans l'exemple représenté, l'alimentation en matière se fait au moyen d'un piston 12 poussant par à-coups les matières dans la chambre mais il est bien évident que l'invention n'est pas limitée à ce mécanisme particulier d'alimentation qui peut être une vis sans fin ou un tapis.

Claims

Revendications de brevet
1. Brûleur pour l'incinération d'ordures ménagères, de boues résîduaires de traitement des eaux usées et autres déchets, caractérisé par le fait qu'il est constitué par : un foyer vertical (1) muni à sa base d'une ouverture comportant une grille mobile (2) ; une source d'air puisé (8) alimentant des buses (7) dirigées vers le haut et réparties sur pratiquement toute la largeur du foyer ; ledit foyer comportant à sa partie supérieure, d'une part un conduit de sortie de flamme (9) et d'autre part, sensiblement au même niveau, un dispositif d'alimentation en combustible (10) qui comporte une chambre de préchauffage (13) débouchant dans le foyer à sa partie haute et pratiquement en son centre.
2. Brûleur selon la revendication 1, dans lequel la section de la chambre (13) augmente depuis son début jusqu'à son extrémité (14) de façon que la vitesse découle- ment des matières diminue.
3. Brûleur selon la revendication 2, dans lequel la chambre de prëchauffage est constituée par une gouttière en U dont la section va en s'élargissant.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 , dans lequel la paroi supérieure (18) du four est dirigée obliquement vers le haut en direction de la bouche de sortie (9) de la flamme.
5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequei la paroi supérieure (20) de la chambre de prëchauffage (13), la paroi supérieure (18) du foyer (1) et la paroi supérieur de la bouche de sortie (9) de la. flamme sont alignées et dirigées obliquement vers le haut.
6. Brûleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le mécanisme d'alimentation (12) est un piston animé d'un mouvement de va et vient, ou une vis sans fin ou un tapis roulant.
7. Brûleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la grille (2) occupe tout le fond du foyer et est reliée à un mécanisme de secouage.
8. Brûleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la grille (2) est constituée par un tapis roulant métallique à mailles.
9. Brûleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le foyer comporte un moyen de détection du niveau de la machine en incandescence, pilotant le mécanisme d'alimentation (12) afin de maintenir ce niveau sensiblement constant.
10. Brûleur selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant à l'intérieur du foyer des cheminées destinées à améliorer la circulation de l'air à travers la masse incandescente.
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