WO1984004577A1 - Method and boiler hearth for the desulphuration of fuel gas - Google Patents

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WO1984004577A1 PCT/FR1984/000134 FR8400134W WO8404577A1 WO 1984004577 A1 WO1984004577 A1 WO 1984004577A1 FR 8400134 W FR8400134 W FR 8400134W WO 8404577 A1 WO8404577 A1 WO 8404577A1
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Poray Marcel Cyprien De
Roland Kissel
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Elf France
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B90/00Combustion methods not related to a particular type of apparatus
    • F23B90/04Combustion methods not related to a particular type of apparatus including secondary combustion
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24BDOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B5/00Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges
    • F24B5/02Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges in or around stoves
    • F24B5/04Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges in or around stoves the air or gas passing downwards through the bottom of the stove of fire grate

Definitions

  • the present invention relates to a process for desulfurizing gases from the combustion in a fixed bed of a sulfur-containing solid fuel or improving their combustion and to boiler stoves comprising application of this process;
  • the present invention aims to provide a particularly economical solution to the problem of desulfurization of combustion gases, in particular in the context of the use of stoves of staged combustion boilers, such as those described in patents FR-A-895,629 and US-A-2,554,092, FR-A-1,020,525 and French patent application 82/08 603, where it not only avoids the rejection of sulfur fumes, but also improves secondary combustion.
  • the subject of the present invention is a method for desulfurizing combustible gases originating from fixed bed combustion of a solid fuel and / or improving their combustion, characterized in that reverse combustion of the solid fuel is carried out in a precombustion zone. and the gases obtained in this zone are passed through a combustion zone proper of solid fuel, adjacent to the precombustion zone, the temperatures in the precombustion zone and in the combustion zone proper said being regulated so as to obtain a release of the volatile materials in the pre-combustion zone and a fixation of the sulfur on the ashy solid materials in the combustion zone proper and / or an improvement in the quality of the combustible gases as a result of reactions of dissociation of volatile matter and / or water vapor.
  • the temperatures in the precombustion zone and in the combustion zone proper can be easily adjusted by the controlled mixture of burnt gas rich in CO 2 and at suitable temperature, respectively with the air sent to the precombustion zone and with the air sent to the combustion zone proper.
  • the temperature of the recycled burnt gases can be regulated by sampling these gases at different points in their circuit before their evacuation to the atmosphere.
  • the present invention also relates to a primary hearth for sulfur-containing solid fuel, and / or with a high volatile matter or water content, in a boiler of the type comprising a solid fuel supply system, a primary hearth with grate on which the solid fuel forms a thick slope of slope, this hearth working in gas ⁇ gene or semigazogen, and a secondary hearth of gas combustion coming from the primary hearth, whose burnt gases (smoke for example) are partially recycled in the combustion air of the primary hearth, characterized in that it comprises a reverse combustion prefoyer disposed between the solid fuel supply system and the primary hearth and supplied with a mixture of air and burnt gases coming from the secondary hearth, means for pass the gases from the prefoyer through the bank slope and means for separately regulating the recycling rates of the burnt gases from the secondary hearth to the prefoyer and the primary hearth so as to obtain a release of volatile matter in the pre-concentrate and fix sulfur on the ashy solids present in the primary hearth and / or
  • reverse precombustion or reverse combustion is meant a preliminary combustion in which the combustion air progresses in the same direction as the solid fuel (whereas, generally, the combustion takes place against current or cross).
  • this preliminary combustion can generally be carried out at a temperature below 700 ° C. At this temperature, the evolution of volatile matter occurs. These volatiles contain a large part of the sulfur present in solid fuels.
  • FIG. 1 is a vertical section view of a primary hearth according to the present invention
  • Figs. 2 and 3 are views in vertical section showing variants of the present invention.
  • the primary focus 1 shown in FIG. 1 comprises an enclosure 2 provided with a refractory lining. Inside this enclosure is arranged a simple stepped grid 3. This grid 3 is supplied with granular solid fuel by gravity from a hopper 4. At the entrance to the hearth 1, that is to say between the hopper 4 and hearth 1, the fuel passes into a hearth 5 separated from hearth 1 by a wall 6 having an L-shaped section plunging into hearth 1. The exit of hearth 5 is relatively wide so as to allow the formation of a large slope of landslide on the stepped grid 3. A de-ashtray 7 ensures the evacuation of the ash accumulating at the lower part of the hearth 1.
  • the primary hearth 1 supplies combustible gas to a secondary hearth burner 8 via a duct 9.
  • the secondary hearth is supplied with air by a duct 10.
  • the gases used for the combustion of solid fuel are brought under the grid 3 by a conduit 11, while the gases used for the preliminary combustion of the reverse type are brought to the upper part of the prefoyer 5 by a conduit 12.
  • the air inlet in the duct 12 is controlled by a valve 15, the burnt gases are brought to the ducts 11 and
  • the operation of the hearth 1 is as follows: The solid fuel undergoes a preliminary combustion of the reverse type in the preheater 5.
  • the temperature in the preheater 5 is adjusted using the valves 15 and 19 by adjusting the relative proportions of air and burnt gases from the secondary hearth containing CO 2 . This adjustment is advantageously carried out so as to obtain only a release of volatile matter in the preheater, that is to say that the temperature is maintained below 700 ° C. to 800 ° C. taking into account the possible presence of steam. of water.
  • the temperature in the primary hearth 1 is adjusted by means of the valve 18 by the rate of recycling of the fumes in the primary hearth 1. This temperature is advantageously maintained between 700 and 950 ° C., which avoids the melting of the ashes.
  • the overall flow rate of gas sent through line 12 is adjusted so as to have a sufficiently strong current of gas in the preheater so that it has a sufficient path inside the layer of solid matter during combustion. forming a landslide embankment in the primary hearth 1.
  • the sulfur reacts with the solid materials during combustion and settles on these materials containing powdery ash.
  • there occurs a cracking of the volatile materials in the preheater 5 and a certain reforming of the recycled CO 2 which improves the subsequent combustion thanks to the presence of CO and H 2 in a relatively homogeneous mixture.
  • the preheater 5 could be separated from the primary hearth 1 and fed independently with a different fuel, in particular in order to allow easier combustion in the preheater.
  • the focus 21 shown in FIG. 2 is a circular hearth comprising a rotating grate 22, supplied with gas for combustion by a conduit 23 opening out under the rotating grate 22.
  • a preheater 24 At the upper part of the hearth 21 is arranged a preheater 24. This preheater is separated from the hearth 21 by a shrinking 25. It is supplied with solid fuel by a hopper 26 disposed at the upper part and with gas used for reverse combustion by a conduit 27 opening out in the vicinity of its upper part.
  • the combustible gases resulting from the combustion in the hearth 21 are evacuated by a lateral duct 28.
  • the hearth 31 shown in FIG. 3 is a hearth comprising a double tiered grate 32, supplied with gas for combustion by a duct 33 opening out under the grate 32.
  • a preheater 34 At the upper part of the hearth 31 is arranged a preheater 34. This preheater is separated from the hearth 32 by a shrinking 35.
  • the prefoyer comprises, at its upper part, a stepped grid 36 under which is injected by a conduit 37 the gas used for reverse combustion.
  • the grid 36 rests on a base 38 integral with the narrowing 35.
  • the prefoyer 34 is supplied with solid fuel by a hopper 39 disposed at its upper part.
  • the combustible gases resulting from combustion in the hearth 31 are evacuated through a conduit 40 disposed just under the base 38.

Abstract

Method wherein a fixed combustion bed is used to desulphurate and improve combustion gas resulting from the combustion of solid fuel containing sulphur and/or with a high content of volatile materials or water. The invention relates more particularly to a primary hearth for a staged combustion boiler comprising a pre-hearth (5) with reversed combustion arranged between the solid fuel supply system (4) and the primary hearth (1) and supplied with a mixture of air and burnt gas provided from the secondary hearth (8), means for circulating the gas provided from the pre-hearth through the talus of the primary hearth so as to avoid a direct evacuation of volatile materials and means for adjusting the recycling ratios of burnt gas from the secondary hearth towards the pre-hearth and the primary hearth so as to obtain a liberation of volatile materials in the pre-hearth (5) and a fixation of sulphur to solid ashy materials present in the primary hearth (1) and/or an improvement of the quality of fuel gas following reactions of dissociation of volatile materials an/or water vapour.

Description

Procédé et foyer de chaudière pour désulfurer les gaz combustibles.
Figure imgf000003_0001
Process and boiler furnace for desulfurizing combustible gases.
Figure imgf000003_0001
La présente invention concerne un procédé pour désulfurer les gaz provenant de la combustion en lit fixe d'un combustible solide soufré ou améliorer leur combustion et des foyers de chaudière comportant application de ce procédé;The present invention relates to a process for desulfurizing gases from the combustion in a fixed bed of a sulfur-containing solid fuel or improving their combustion and to boiler stoves comprising application of this process;
La désulfuration des gaz de combustion est devenue un problème majeur. Divers procédés ont été proposés à cet effet. Certains procédés utilisent les réactions de produits alcalins et le lait de chaux, ce qui conduit à des installations relativement importantes et coûteuses. Pour réduire les frais d'exploitation, on a pensé à utiliser les éléments alcalins des cendres volantes des foyers à pulvérisé ou à lit fluidisé.Desulphurization of combustion gases has become a major problem. Various methods have been proposed for this purpose. Some processes use the reactions of alkaline products and milk of lime, which leads to relatively large and expensive installations. To reduce operating costs, thought has been given to using the alkaline elements of fly ash from spray or fluidized bed fireplaces.
La présente invention vise à fournir une solution particulièrement économique au problème de la désulfuration des gaz de combustion, notamment dans le cadre de l'utilisation de foyers de chaudières à combustion étagée, telles que celles décrites dans les brevets FR-A-895 629 et US-A-2 554 092, FR-A-1 020 525 et la demande de brevet français 82/08 603, où elle permet non seulement d'éviter le rejet de fumées soufrées, mais également d'améliorer la combustion secondaire.The present invention aims to provide a particularly economical solution to the problem of desulfurization of combustion gases, in particular in the context of the use of stoves of staged combustion boilers, such as those described in patents FR-A-895,629 and US-A-2,554,092, FR-A-1,020,525 and French patent application 82/08 603, where it not only avoids the rejection of sulfur fumes, but also improves secondary combustion.
La présente invention a pour objet un procédé pour désulfurer les gaz combustibles provenant de la combustion en lit fixe d'un combustible solide et/ou améliorer leur combustion, caractérisé en ce qu'on effectue une combustion inversée du combustible solide dans une zone de précombustion et on fait passer les gaz obtenus dans cette zone à travers une zone de combustion proprement dite du combustible solide, adjacente à la zone de précombustion, les températures dans la zone de précombustion et dans la zone de combustion proprement dite étant réglée de façon à obtenir un dégagement des matières volatiles dans la zone de précombustion et une fixation du soufre sur les matières solides cendreuses dans la zone de combustion proprement dite et/ou une amélioration de la qualité des gaz combustibles par suite de réactions de dissociation des matières volatiles et/ou de la vapeur d'eau.The subject of the present invention is a method for desulfurizing combustible gases originating from fixed bed combustion of a solid fuel and / or improving their combustion, characterized in that reverse combustion of the solid fuel is carried out in a precombustion zone. and the gases obtained in this zone are passed through a combustion zone proper of solid fuel, adjacent to the precombustion zone, the temperatures in the precombustion zone and in the combustion zone proper said being regulated so as to obtain a release of the volatile materials in the pre-combustion zone and a fixation of the sulfur on the ashy solid materials in the combustion zone proper and / or an improvement in the quality of the combustible gases as a result of reactions of dissociation of volatile matter and / or water vapor.
Les températures dans la zone de précombustion et dans la zone de combustion proprement dite peuvent être réglées aisément par le mélange contrôlé de gaz brûlé riche en CO2 et à température convenable, respectivement avec l'air envoyé dans la zone de précombustion et avec l'air envoyé dans la zone de combustion proprement dite. la température des gaz brûlés recyclés peut être régulée par prélèvement de ces gaz en des points différents de leur circuit avant leur évacuation à l'atmosphère.The temperatures in the precombustion zone and in the combustion zone proper can be easily adjusted by the controlled mixture of burnt gas rich in CO 2 and at suitable temperature, respectively with the air sent to the precombustion zone and with the air sent to the combustion zone proper. the temperature of the recycled burnt gases can be regulated by sampling these gases at different points in their circuit before their evacuation to the atmosphere.
La présente invention a également pour objet un foyer primaire pour combustible solide soufré, et/ou à haute teneur en matières volatiles ou en eau, dans une chaudière du type comprenant un système d'alimentation en combustible solide, un foyer primaire à grille sur laquelle le combustible solide forme un talus d'éboulement épais, ce foyer fonctionnant en gazόgène ou semigazogène, et un foyer secondaire de combustion de gaz provenant du foyer primaire, dont les gaz brûlés (fumée par exemple) sont partiellement recyclés dans l'air de combustion du foyer primaire, caractérisé en ce qu'il comprend un préfoyer à combustion inversée disposé entre le système d'alimentation du combustible solide et le foyer primaire et alimenté avec un mélange d'air et de gaz brûlés provenant du foyer secondaire, des moyens pour faire passer les gaz provenant du préfoyer à travers le talus d'eboulement et des moyens pour régler séparément les taux de recyclage des gaz brûlés du foyer secondaire vers le préfoyer et le foyer primaire de façon à obtenir un dégagement des matières volatiles dans le préfoyer et une fixation du soufre sur les matières solides cendreuses présentes dans le foyer primaire et/ou une amélioration de la qualité des gaz combustibles par suite de réactions de dissociation des matières volatiles et/ou de la vapeur d'eau.The present invention also relates to a primary hearth for sulfur-containing solid fuel, and / or with a high volatile matter or water content, in a boiler of the type comprising a solid fuel supply system, a primary hearth with grate on which the solid fuel forms a thick slope of slope, this hearth working in gasόgene or semigazogen, and a secondary hearth of gas combustion coming from the primary hearth, whose burnt gases (smoke for example) are partially recycled in the combustion air of the primary hearth, characterized in that it comprises a reverse combustion prefoyer disposed between the solid fuel supply system and the primary hearth and supplied with a mixture of air and burnt gases coming from the secondary hearth, means for pass the gases from the prefoyer through the bank slope and means for separately regulating the recycling rates of the burnt gases from the secondary hearth to the prefoyer and the primary hearth so as to obtain a release of volatile matter in the pre-concentrate and fix sulfur on the ashy solids present in the primary hearth and / or improve the quality of combustible gases as a result of dissociation reactions of volatile materials and / or water vapor.
Dans la présente invention, par précombustion "inversée" ou combustion "inversée", on désigne une combustion préliminaire dans laquelle l'air de combustion progresse dans le même sens que le combustible solide (alors que, généralement, la combustion se fait à contre-courant ou croisée).In the present invention, by "reverse" precombustion or "reverse" combustion, is meant a preliminary combustion in which the combustion air progresses in the same direction as the solid fuel (whereas, generally, the combustion takes place against current or cross).
En pratique, cette combustion préliminaire peut généralement être effectuée à une température inférieure à 700°C. A cette température, se produit le dégagement des matières volatiles. Ces matières volatiles contiennent une grande partie du soufre présent dans les combustibles solides.In practice, this preliminary combustion can generally be carried out at a temperature below 700 ° C. At this temperature, the evolution of volatile matter occurs. These volatiles contain a large part of the sulfur present in solid fuels.
Dans les foyers classiques, ces matières volatiles se mélangent aux fumées, brûlent (d'ailleurs très mal) si un excès d'air est présent et quittent le foyer en polluant ainsi l'environnement.In conventional fireplaces, these volatile materials mix with the fumes, burn (moreover very badly) if an excess of air is present and leave the firebox thus polluting the environment.
Dans la présente, invention, au contraire, on force tous les gaz qui proviennent de la combustion préliminaire à travers une zone de combustion plus poussée des matières solides en évitant ainsi toute évacuation directe et irrégulière des matières volatiles et de la vapeur d'eau du combustible. Le soufre contenu dans les matières volatiles se fixe aux matières solides en cours de combustion pour se combiner avec les éléments tels que calcium, magnésium et fer contenus dans ces matières solides cendreuses.In the present invention, on the contrary, all the gases which come from the preliminary combustion are forced through a more intense combustion zone of the solid materials, thus avoiding any direct and irregular evacuation of the volatile materials and of the water vapor. combustible. The sulfur contained in volatile matter binds to solid matter during combustion to combine with elements such as calcium, magnesium and iron contained in these ashy solid matter.
Les additions contrôlées d'un gaz brûlé (riche en CO2) à température convenable envoyé séparément dans les deux zones de combustion en mélange avec l'air ermettent de réguler aisément les températures optima de réaction des deux zones grâce aux réactions endothermiques de dissociation du CO2 qui évitent la fusion des cendres. Ainsi, dans la présente invention, la désuifuration est effectuée sur les gaz avant leur combustion proprement dite et évite donc un traitement onéreux des fumées tout en améliorant la qualité de cette combustion. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide, de dessins représentant seulement des modes de réalisation.Controlled additions of a burnt gas (rich in CO 2 ) at a suitable temperature sent separately to the two combustion zones mixed with air allow to easily regulate the optimum reaction temperatures of the two zones thanks to the endothermic reactions of dissociation of CO 2 which avoid the fusion of the ashes. Thus, in the present invention, the desulphurization is carried out on the gases before their actual combustion and therefore avoids an expensive treatment of the fumes while improving the quality of this combustion. The invention is explained below in more detail using drawings representing only embodiments.
Sur ces dessins : la Fig. 1 est une vue en coupe verticale d'un foyer primaire selon la présente invention; les Fig. 2 et 3 sont des vues en coupe verticale représentant des variantes de la présente invention.In these drawings: FIG. 1 is a vertical section view of a primary hearth according to the present invention; Figs. 2 and 3 are views in vertical section showing variants of the present invention.
Le foyer primaire 1 représenté sur la Fig. 1 comprend une enceinte 2 munie d'un revêtement réfractaire. A l'intérieur de cette enceinte est disposée une grille à gradins simple 3. Cette grille 3 est alimentée en combustible solide granulaire par gravité à partir d'une trémie 4. A l'entrée du foyer 1, c'est-àdire entre la trémie 4 et le foyer 1, le combustible passe dans un préfoyer 5 séparé du foyer 1 par une paroi 6 ayant une section en L plongeant dans le foyer 1. La sortie du préfoyer 5 est relativement large de façon à permettre la formation d'un large talus d'éboulement sur la grille en gradins 3. Un décendreur 7 assure l'évacuation des cendres s'accumulant à la partie inférieure du foyer 1.The primary focus 1 shown in FIG. 1 comprises an enclosure 2 provided with a refractory lining. Inside this enclosure is arranged a simple stepped grid 3. This grid 3 is supplied with granular solid fuel by gravity from a hopper 4. At the entrance to the hearth 1, that is to say between the hopper 4 and hearth 1, the fuel passes into a hearth 5 separated from hearth 1 by a wall 6 having an L-shaped section plunging into hearth 1. The exit of hearth 5 is relatively wide so as to allow the formation of a large slope of landslide on the stepped grid 3. A de-ashtray 7 ensures the evacuation of the ash accumulating at the lower part of the hearth 1.
Le foyer primaire 1 alimente en gaz combustible un brûleur foyer secondaire 8 par l'intermédiaire d'un conduit 9. Le foyer secondaire est alimenté en air par un conduit 10.The primary hearth 1 supplies combustible gas to a secondary hearth burner 8 via a duct 9. The secondary hearth is supplied with air by a duct 10.
Les gaz utilisés pour la combustion du combustible solide sont amenés sous la grille 3 par un conduit 11, tandis que les gaz utilisés pour la combustion préliminaire de type inversée sont amenés à la partie supérieure du préfoyer 5 par un conduit 12.The gases used for the combustion of solid fuel are brought under the grid 3 by a conduit 11, while the gases used for the preliminary combustion of the reverse type are brought to the upper part of the prefoyer 5 by a conduit 12.
Ces deux types de gaz sont obtenus par un mélange contrôlé d'air prélevé par un conduit 13 et de gaz brûlés (fumée) du foyer secondaire amenés par un conduit 14.These two types of gas are obtained by a controlled mixture of air taken off through a pipe 13 and burnt gases (smoke) from the secondary hearth brought in through a pipe 14.
L'entrée d'air dans le conduit 12 est commandée par une vanne 15, Les gaz brûlés sont amenés aux conduits 11 etThe air inlet in the duct 12 is controlled by a valve 15, the burnt gases are brought to the ducts 11 and
12 respectivement par l'intermédiaire de conduits 16 et 17 dont l'entrée est commandée par des vannes 18 et 19. Le fonctionnement du foyer 1 est le suivant: Le combustible solide subit une combustion préliminaire de type inversée dans le préfoyer 5.12 respectively via conduits 16 and 17, the inlet of which is controlled by valves 18 and 19. The operation of the hearth 1 is as follows: The solid fuel undergoes a preliminary combustion of the reverse type in the preheater 5.
La température dans le préfoyer 5 est réglée à l'aide des vannes 15 et 19 par le réglage des proportions relatives d'air et de gaz brûlés du foyer secondaire contenant du CO2. Ce réglage est avantageusement effectué de façon à obtenir seulement un dégagement des matières volatiles dans le préfoyer, c'est-à-dire que la température est maintenue en-dessous de 700°C à 800°C compte tenu de la présence éventuelle de vapeur d'eau. La température, dans le foyer primaire 1 est réglée grâce à la vanne 18 par le taux de recyclage des fumées dans le foyer primaire 1. Cette température est avantageusement maintenue entre 700 et 950°C, ce qui évite la fusion des cendres.The temperature in the preheater 5 is adjusted using the valves 15 and 19 by adjusting the relative proportions of air and burnt gases from the secondary hearth containing CO 2 . This adjustment is advantageously carried out so as to obtain only a release of volatile matter in the preheater, that is to say that the temperature is maintained below 700 ° C. to 800 ° C. taking into account the possible presence of steam. of water. The temperature in the primary hearth 1 is adjusted by means of the valve 18 by the rate of recycling of the fumes in the primary hearth 1. This temperature is advantageously maintained between 700 and 950 ° C., which avoids the melting of the ashes.
En outre, le débit global de gaz envoyé par le conduit 12 est réglé de façon à avoir un courant suffisamment fort de gaz dans le préfoyer pour qu'il ait un trajet suffisant à l'intérieur de la couche des matières solides en cours de combustion formant un talus d'eboulement dans le foyer primaire 1. Lors de ce trajet, le soufre réagit avec les matières solides eh cours de combustion et se fixe sur ces matières contenant des cendres pulvérulentes. En outre, au cours de ce trajet, et en présence de la vapeur d'eau du combustible, il se produit un craquage des matières volatiles dans le préfoyer 5 et un certain réformage du CO2 recyclé, ce qui améliore la combustion ultérieure grâce à la présence de CO et H2 en mélange relativement homogène.In addition, the overall flow rate of gas sent through line 12 is adjusted so as to have a sufficiently strong current of gas in the preheater so that it has a sufficient path inside the layer of solid matter during combustion. forming a landslide embankment in the primary hearth 1. During this path, the sulfur reacts with the solid materials during combustion and settles on these materials containing powdery ash. In addition, during this path, and in the presence of the water vapor of the fuel, there occurs a cracking of the volatile materials in the preheater 5 and a certain reforming of the recycled CO 2 , which improves the subsequent combustion thanks to the presence of CO and H 2 in a relatively homogeneous mixture.
De plus, ce craquage améliore la régularité de la combustion.In addition, this cracking improves the regularity of combustion.
Pour couvrir le talus d'eboulement, le préfoyer 5 pourrait être séparé du foyer primaire 1 et alimenté indépendamment avec un combustible différent, notamment afin de permettre une combustion plus aisée dans le préfoyer.To cover the landslide slope, the preheater 5 could be separated from the primary hearth 1 and fed independently with a different fuel, in particular in order to allow easier combustion in the preheater.
Les foyers représentés sur les Fig. 2 et 3 sont des variantes.The foci shown in Figs. 2 and 3 are variants.
Le foyer 21 représenté sur la Fig. 2 est un foyer circulaire comprenant une grille tournante 22, alimenté en gaz pour la combustion par un conduit 23 débouchant sous la grille tournante 22. A la partie supérieure du foyer 21 est disposé un préfoyer 24. Ce préfoyer est séparé du foyer 21 par un rétrécissement 25. Il est alimenté en combustible solide par une trémie 26 disposée à la partie supérieure et en gaz utilisé pour la combustion inversée par un conduit 27 débouchant au voisinage de sa partie supérieure.The focus 21 shown in FIG. 2 is a circular hearth comprising a rotating grate 22, supplied with gas for combustion by a conduit 23 opening out under the rotating grate 22. At the upper part of the hearth 21 is arranged a preheater 24. This preheater is separated from the hearth 21 by a shrinking 25. It is supplied with solid fuel by a hopper 26 disposed at the upper part and with gas used for reverse combustion by a conduit 27 opening out in the vicinity of its upper part.
Les gaz combustibles résultant de la combustion dans le foyer 21 sont évacués par un conduit latéral 28. Le foyer 31 représenté sur la Fig. 3 est un foyer comprenant une grille à gradins double 32, alimentée en gaz pour la combustion par un conduit 33 débouchant sous la grille 32. A la partie supérieure du foyer 31 est disposé un préfoyer 34. Ce préfoyer est séparé du foyer 32 par un rétrécissement 35.The combustible gases resulting from the combustion in the hearth 21 are evacuated by a lateral duct 28. The hearth 31 shown in FIG. 3 is a hearth comprising a double tiered grate 32, supplied with gas for combustion by a duct 33 opening out under the grate 32. At the upper part of the hearth 31 is arranged a preheater 34. This preheater is separated from the hearth 32 by a shrinking 35.
Le préfoyer comporte, à sa partie supérieure, une grille à gradins 36 sous laquelle est injecté par un conduit 37 le gaz utilisé pour la combustion inversée. La grille 36 repose sur une base 38 solidaire du rétrécissement 35.The prefoyer comprises, at its upper part, a stepped grid 36 under which is injected by a conduit 37 the gas used for reverse combustion. The grid 36 rests on a base 38 integral with the narrowing 35.
Le préfoyer 34 est alimenté en combustible solide par une trémie 39 disposée à sa partie supérieure. Les gaz combustibles résultant de la combustion dans le foyer 31 sont évacués par un conduit 40 disposé juste sous la base 38.The prefoyer 34 is supplied with solid fuel by a hopper 39 disposed at its upper part. The combustible gases resulting from combustion in the hearth 31 are evacuated through a conduit 40 disposed just under the base 38.
Dans le cadre de la présente invention, il est en outre possible de favoriser les réactions de fixation du soufre et les réactions de craquage, de réformage ou autres par l'addition de produits de désuifuration ou de catalyseurs de conversion des matières volatiles et/ou de la vapeur d'eau tels que des catalyseurs de craquage ou de réformage. Ces additifs peuvent être ajoutés séparément au préfoyer à combustion inversée et au foyer primaire proprement dit. Ils peuvent être ajoutés notamment au combustible différent que l'on peut utiliser pour le préfoyer. La présente invention trouve une application particulièrement intéressante dans la combustion du lignite qui contient généralement des teneurs élevées en soufre, ainsi qu'avec des combustibles à haute teneur en matières volatiles et en eau. In the context of the present invention, it is also possible to promote the sulfur fixing reactions and the cracking, reforming or other reactions by the addition of desulphurisation products or volatile matter conversion catalysts and / or water vapor such as cracking or reforming catalysts. These additives can be added separately to the reverse combustion prefoyer and to the primary fireplace proper. They can be added in particular to the different fuel that can be used to pre-fuel it. The present invention finds a particularly advantageous application in the combustion of lignite which generally contains high sulfur contents, as well as with fuels with a high content of volatile matter and water.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour désulfurer les gaz combustibles provenant de la combustion en lit fixe d'un combustible solide et/ou améliorer leur combustion, caractérisé en ce qu'on effectue une combustion inversée du combustible solide dans une zone de précombustion et on fait passer les gaz obtenus dans cette zone à travers une zone de combustion proprement dite du combustible solide, adjacente à la zone de précombustion, les températures dans la zone de précombustion et dans la zone de combustion proprement dite étant réglées de façon à obtenir un dégagement des matières volatiles dans la zone de précombustion et une fixation du soufre sur les matières solides cendreuses dans la zone de combustion proprement dite et/ou une amélioration de la qualité des gaz combustibles par suite de réactions de dissociation des matières volatiles et/ou de la vapeur d'eau.1. A method for desulfurizing combustible gases from combustion in a fixed bed of solid fuel and / or improving their combustion, characterized in that reverse combustion of solid fuel is carried out in a pre-combustion zone and the gases obtained in this zone through an actual combustion zone of solid fuel, adjacent to the precombustion zone, the temperatures in the precombustion zone and in the combustion zone proper being adjusted so as to obtain a release of volatile matter in the precombustion zone and a fixation of the sulfur on the ashy solids in the combustion zone proper and / or an improvement in the quality of the combustible gases as a result of reactions of dissociation of the volatile materials and / or of the vapor of water.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les températures optima dans la zone de précombustion et dans la zone de combustion proprement dite sont réglées par le mélange contrôlé de gaz brûlé riche en CO2 à température convenable respectivement avec l'air envoyé dans la zone de précombustion et avec l'air envoyé dans la zone de combustion proprement dite.2. Method according to claim 1, characterized in that the optimum temperatures in the pre-combustion zone and in the combustion zone proper are regulated by the controlled mixture of burnt gas rich in CO 2 at suitable temperature respectively with the air supplied in the pre-combustion zone and with the air sent to the combustion zone proper.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que pour réguler les températures, les gaz brûlés recyclés sont prélevés en des points différents de leur circuit avant leur évacuation à l'atmosphère.3. Method according to claim 2, characterized in that to regulate the temperatures, the recycled burnt gases are sampled at different points of their circuit before their evacuation to the atmosphere.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on ajoute au combustible solide des additifs choisis parmi des produits de désulfuration et des catalyseurs de conversion des matières volatiles et/ou de la vapeur d'eau.4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that additives chosen from desulphurization products and catalysts for the conversion of volatile materials and / or water vapor are added to the solid fuel.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la zone de précombustion est alimentée séparément avec un combustible différent. 5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the precombustion zone is supplied separately with a different fuel.
6. Procédé selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les additifs sont ajoutés au combustible de la zone de précombustion.6. Method according to claims 4 and 5, characterized in that the additives are added to the fuel of the pre-combustion zone.
7. Foyer primaire à lit fixe pour combustible solide soufré et/ou à haute teneur en matières volatiles ou en eau dans une chaudière du type comprenant un système (4, 26, 39) d'alimentation en combustible solide, un foyer primaire (1, 21, 31) à grille (3, 22, 32) sur laquelle le combustible solide forme un talus d'eboulement épais, ce foyer fonctionnant en gazogène ou semi-gazogène, et un foyer secondaire (8) de combustion des gaz provenant du foyer primaire (1, 21, 31), dont les gaz brûlés sont partiellement recyclés dans l'air de combustion du foyer primaire, caractérisé en ce qu'il comprend un préfoyer (5, 24, 34) à combustion inversée disposé entre le système d'alimentation (4, 26, 39) en combustible solide et le foyer primaire (1, 21, 31) et alimenté avec un mélange d'air et de gaz brûlés provenant du foyer secondaire (8), des moyens pour faire passer les gaz provenant du préfoyer à travers le talus d'eboulement de façon à éviter une évacuation directe des matières volatiles et des moyens pour régler séparément les taux de recyclage des gaz brûlés du foyer secondaire vers le préfoyer et le foyer primaire de façon à obtenir un dégagement des matières volatiles dans le préfoyer (5, 24, 34) et une fixation du soufre sur les matières solides cendreuses présentes dans le foyer primaire (1, 21, 31) et/ou une amélioration de la qualité des gaz combustibles par suite de réactions de dissociation des matières volatiles et/ ou de la vapeur d'eau. 7. Primary fireplace with fixed bed for solid sulfur fuel and / or with a high volatile matter or water content in a boiler of the type comprising a system (4, 26, 39) for supplying solid fuel, a primary fireplace (1 , 21, 31) with a grate (3, 22, 32) on which the solid fuel forms a thick slope of slope, this hearth operating as gasifier or semi-gasifier, and a secondary hearth (8) for combustion of the gases coming from the primary hearth (1, 21, 31), the burnt gases of which are partially recycled into the combustion air of the primary hearth, characterized in that it comprises a reverse combustion preheater (5, 24, 34) disposed between the system supply (4, 26, 39) of solid fuel and the primary hearth (1, 21, 31) and supplied with a mixture of air and burnt gases from the secondary hearth (8), means for passing the gas from the prefoyer through the landslide so as to avoid direct evacuation volatile matter and means for separately adjusting the recycling rates of the burnt gases from the secondary hearth to the pre-hearth and the primary hearth so as to obtain a release of the volatile matters in the pre-hearth (5, 24, 34) and a fixation of the sulfur on the ashy solids present in the primary hearth (1, 21, 31) and / or an improvement in the quality of the combustible gases as a result of reactions of dissociation of the volatile materials and / or of the water vapor.
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