Perfectionnements apportés aux dispositifs de protection des écrans tubulaires des chambres de combustion de chaudières

Abstract

 Dispositif de protection des écrans tubulaires des chambres de combustion de chaudières, notamment d'incinération d'ordures ménagères et déchets industriels, comportant un revêtement protecteur en béton réfractaire maintenu sur les panneaux tubulaires, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte, en partie basse, le long de la ligne d'arrêt dudit revêtement (16), des éléments réfractaires (18) de petite dimension, accrochés aux panneaux tubulaires par un seul point, afin de permettre une libre dilatation.

Description

[0001] La présente invention concerne la protection contre les corrosions et les érosions des parties sous pression, et plus particulièrement des écrans à faisceaux tubulaires des chambres de combustion de chaudières. Cette invention s'applique plus particulièrement, sans pour autant être limitée à cette application, à la protection des chambres de combustion des chaudières équipant les usines d'incinération d'ordures ménagères et déchets industriels.

[0002] On sait que, dans les installations actuelles d'incinérations d'ordures ménagères ou industrielles, avec récupération de chaleur, les tubes de chaudières situés dans les chambres de combustion sont soumis à deux actions prépondérantes :

1 - des actions corrosives, dues aux gaz provenant de la combustion des déchets ;

2 - des actions abrasives, provoquées par le frottement des déchets pendant leur incinération dans le four.

[0003] Dans les anciens types de chaudières, les tubes de chaudières constituant les parois du foyer n'étaient pas jointifs, c'est-à-dire n'étaient pas reliés de façon à constituer des panneaux étanches. La protection des tubes était alors assurée par des briques de forme en carbure de silicium, emboîtées entre les tubes.

[0004] Depuis une dizaine d'années, les chambres de combustion des chaudières d'incinération sont réalisées soit à l'aide de tubes jointifs, soit en tubes à ailettes soudées, de façon à constituer des panneaux tubulaires. Cette conception ne permet plus l'utilisation des briques de forme, décrites ci-dessus, pour assurer la protection des écrans tubulaires. On a donc été amené à réaliser cette protection des écrans tubulaires à l'aide d'un revêtement de béton réfractaire à base de carbure de silicium, mis en place par projection et maintenu sur les écrans par des ancrages soudés, appelés "studs". L'inconvénient de ce procédé actuel est que le béton réfractaire projeté ne tient pas en partie basse, le long de la ligne sur laquelle il est arrêté, et qui correspond à la zone de plus forte abrasion. Il en résulte une dégradation rapide du revêtement dans les zones les plus exposées.

[0005] En conséquence, la présente invention se propose d'apporter un dispositif supprimant les inconvénients mentionnés ci-dessus en assurant le maintien du revêtement de béton réfractaire le long de la ligne d'arrêt, en partie basse. Le dispositif selon la présente invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte des éléments réfractaires à base de carbure de silicium, de petite dimension, accrochés aux tubes des panneaux tubulaires par un seul point, afin de permettre une libre dilatation.

[0006] Selon l'invention, chaque élément réfractaire est pourvu d'un logement de forme appropriée au droit de l'accrochage sur le tube correspondant, cet accrochage étant réalisé à l'aide d'une patte de forme appropriée, positionnée dans ledit logement et soudée sur la génératrice dudit tube ou sur les ailettes des panneaux tubulaires.

[0007] Selon l'invention, chacun desdits éléments réfractaires en carbure de silicium est encastré partiellement dans le ou les tubes auxquels il est fixé.

[0008] D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence au dessin annexé, qui en illustre divers exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur le dessin :

- la Figure 1 est une vue en élévation montrant la disposition des panneaux tubulaires avec les éléments réfractaires en partie basse; et,

- les Figures 2 à 4 illustrent, en coupe, trois exemples de réalisation du dispositif selon l'invention.

[0009] Sur la Figure 1, on voit en 10, 10', les panneaux tubulaires constituant la paroi de la chambre de combustion d'une chaudière, ces panneaux étant réalisés à partir de tubes 12 (Fig. 2 à 4) et d'ailettes soudées 14. On voit sur le dessin que, sauf en partie basse, la protection contre l'érosion et la corrosion est assurée par un revêtement de béton réfractaire 16, à base de carbure de silicium, mis en place par projection et maintenu sur les écrans tubulaires à l'aide d'ancrages (non représentés). Sur la Figure 1, le plan P-P' est le plan de coupe, cette coupe ayant été représentée de façon schématique sur les autres Figures.

[0010] Le dispositif selon l'invention est placé en partie basse, le long de la ligne sur laquelle s'arrête le béton réfractaire. Ce dispositif comprend essentiellement des éléments réfractaires en carbure de silicium, tels que 18, de petites dimensions, accrochés aux tubes 12 par un seul joint, permettant ainsi une libre dilatation. Dans les trois exemples de réalisation représentés sur les Figures 2 à 4, les éléments réfractaires 18 sont partiellement encastrés dans le ou les tubes auxquels ils sont fixés.

[0011] Dans chaque élément réfractaire 18, on prévoit un logement 22, de forme appropriée, ménagé au droit de la fixation du tube, ce logement étant conçu de façon à recevoir une patte ou similaire soudée sur la génératrice du tube.

[0012] Sur le mode d'exécution illustré par la Figure 2, la patte 24 est soudée sur le tube 12, puis l'élément réfractaire 18 est embroché sur la patte. On peut ensuite fixer une retenue à l'extrémité de la patte, celle-ci étant protégée par un capuchon obturant le logement 22.

[0013] Dans l'exemple de réalisation de la Figure 3, l'élément réfractaire est accroché sur les ailettes 14 des tubes par un fer 28, soudé sur l'ailette correspondante. Dans le montage de la Figure 4, le fer 28 est soudé sur le tube 12.

[0014] Parmi les avantages apportés par l'invention, on peut citer notamment:

- possibilité d'utiliser des éléments réfractaires façonnés ou cuits au four avant mise en oeuvre ;

- obtention d'un écran de protection mécanique pouvant subir des déformations mécaniques ou thermiques, par suite de la libre dilatation, sans provoquer de rupture des éléments ;

- possibilité de remplacement des éléments réfractaires ;

- protection des panneaux tubulaires placés dans le foyer en conservant un échange thermique maximal.

[0015] Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés, mais qu'elle en englobe toutes les variantes.

Revendications

1. Dispositif de protection des écrans tubulaires des chambres de combustion de chaudières, notamment d'incinération d'ordures ménagères et déchets industriels, comportant un revêtement protecteur en béton réfractaire maintenu sur les panneaux tubulaires, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte, en partie basse, le long de la ligne d'arrêt dudit revêtement (16), des éléments réfractaires ( 18) de petite dimension, accrochés aux panneaux tubulaires par un seul point, afin de permettre une libre dilatation.

2. Dispositif de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments réfractaires (18) sont des pièces en forme de carbure de silicium, pouvant être encastrées, partiellement au moins, dans les tubes auxquels elles sont fixées.

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits éléments réfractaires (18) sont munis d'un logement (22) au droit de l'accrochage sur les panneaux tubulaires, cet accrochage étant réalisé à l'aide d'une patte de forme appropriée (24-28), positionnée dans ledit logement et soudée sur le panneau tubulaire.

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les éléments réfractaires (18) sont accrochés sur les tubes (12) des panneaux tubulaires.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que les éléments réfractaires (18) sont accrochés sur les ailettes (14) reliant les tubes des panneaux tubulaires.

Dessins