[0001] L'invention a pour objet un procédé et une installation perfectionnée de traitement
d'une matière combustible en lit fluidisé, applicable notamment à la gazéification
du charbon.
[0002] Une installation de traitement de matières granulaires en lit fluidisé se compose
normalement d'une chambre de réaction verticale alimentée en matières combustibles
granulaires et munie à sa base de moyens d'injection d'un gaz de fluidisation dont
on peut régler la vitesse de circulation en agissant sur le débit d'injection.
[0003] A sa partie supérieure,.la chambre de réaction débouche dans un circuit d'évacuation
des fumées qui comprend une conduite de sortie des gaz débouchant dans un dispositif
de récupération des particules solides entrainées avec les gaz. Ce dispositif de récupération
peut être par exemple un cyclone qui comprend un orifice supérieur de sortie des gaz
et des particules très fines et un orifice inférieur de sortie des particules solides
ayant une dimension supérieure à une certaine limite qui dépend des performances du
dispositif de récupération. Les particules solides ainsi récupérées sont renvoyées
dans le lit fluidisé, à la base de la chambre de réaction, par un circuit de recyclage.
De la sorte, les particules incomplètement brûlées sont recyclées à la base de la
chambre de réaction, dans la zone de combustion, les fumées n'entraînant que les cendres
les plus fines.
[0004] On sait que le mode de fonctionnement des lits fluidisés est lié au débit d'injection
et à la vitesse de circulation des gaz. Si le débit d'injection est réglé de telle
sorte que la vitesse des gaz soit seulement un peu supérieure à la vitesse critique
à partir de laquelle commence la fluidisation, la plus grande partie des particules
solides reste à la base de la chambre de réaction sous forme d'un lit fluidisé dense,
seules les particules très fines étant entraînées avec les gaz. En revanche, si la
vi- tèsse de fluidisation dépasse une limite qui dépend de la dimension moyenne des
particules et qui est de l'ordre de 4 m/s, la plus grande partie des particules est
entrainée avec les fumées et l'on distingue alors à l'intérieur de la chambre de réaction
une zone inférieure dense surmontée d'une zone diluée parcourue par un courant ascendant
de gaz et de particules qui s'échappe par la conduite de sortie, les particules solides
étant séparées des gaz dans le dispositif de récupération et renvoyées dans la zone
dense du lit fluidisé, à la base de la chambre de réaction, par le circuit de recyclage.
On a alors un fonctionnement dit en lit circulant.
[0005] Les lits fluidisés circulants présentent un certain nombre d'avantages connus. En
particulier, ils permettent une plus grande puissance que les lits ordinaires denses,
le volume de la chambre de combustion étant mieux utilisé puisque la réaction peut
se produire non seulement dans le lit dense, à la partie inférieure de la chambre
de réaction, mais également dans la zone diluée. Les lits circulants sont également
plus souples car ils permettent de faire varier la vitesse des gaz, et d'ajuster le
taux de circulation donc le temps de séjour du combustible. Or, le rendement d'une
installation de traitement de matières combustibles et en particulier d'une installation
de gazéification dépend du temps de séjour moyen des particules qui doit être supérieur
au temps de gazéification, ce dernier dépendant de la nature du combustible et de
la dimension moyenne des particules. Il est évident en particulier, que si le temps
de combustion ou de gazéification est trop important, la masse fluidisée augmente
et le niveau limite de la zone dense va monter, ce qui oblige à réduire le débit d'alimentation
en matière combustible au bien à utiliser une chambre de réaction de grande hauteur
pour absorber les variations du niveau limite.
[0006] Pour diminuer le temps de gazéification, on peut jouer sur la dimension des particules
et sur la température de réaction. Toutefois, on sait qu'en augmentant la température
de réaction, on risque d'atteindre une température à partir de laquelle les particules
et en particulier les cendres collent entre elles et sur les parois de l'installation
ce qui risque d'amener un blocage de celle-ci. Cette température de collage dépend
de la nature de la matière, de sa granulométrie et des conditions de fonctionne-.
ment. En effet, on a observé que le risque de collage est moins important dans les
zones où les particules sont soumises à une agitation importante et relativement écartées
les unes des autres. En revanche, le collage se fait plus facilement dans les zones
denses, en particulier lorsque les particules sont immobiles, et c'est le cas du dispositif
de récupération des particules solides qui peut ainsi se bloquer facilement.
[0007] Dans le fonctionnement des installations de traitement et en particulier de gazéification,
on est donc partagé entre la volonté d'augmenter autant que possible la température
de réaction pour diminuer le temps de gazéification et le risque de collage des particules.
[0008] Lorsque l'on utilise un lit fluidisé à faible vitesse, la zone à haute température
est limitée m lit fluidisé dense ou l'on peut atteindre une température à partir de
laquelle les cendres s'agglomèrent progressivement. Ceci présente l'avantage de permettre
l'évacuation des cendres ayant formé des blocs d'une certaine dimension et qui peuvent
être retirés par une purge placée à la base de la chambre de réaction. Cependant,
dans un lit fluidisé à faible vitesse, l'homogénéisation des températures peut ne
pas être assez efficace pour éviter des surchauffes localisées et on arrive donc dans
certaines régions à une fusion des cendres qui peut aller jusqu'au blocage du réacteur.
[0009] Pour diminuer le risque de fusion des. cendres à haute température, on a donc intérêt
à augmenter la vitesse de circulation des gaz et l'on arrive à un fonctionnement en
lit circulant qui, comme on l'a indiqué, permet d'augmenter la puissance de l'installation
pour une taille donnée. Cependant, lorsque l'on fonctionne en lit circulant, du fait,
précisément, de la circulation continue de la plus grande partie des particules solides,
la température est pratiquement la même dans toutes les parties de l'installation.
Or le risque de collage est plus important dans certaines zones, en particulier dans
les conduites de liaison et surtout dans le dispositif de récupération où les particules
sont pratiquement immobiles et forment un lit dense. Par conséquent, même en fonctionnant
en lit circulant, on est amené à limiter la température de réaction.
[0010] L'invention a pour objet un nouveau procédé permettant de fonctionner en lit circulant
à la température la plus élevée possible de telle sorte que les particules restent
le plus longtemps possible à cette haute température sans risque de collage.
[0011] Conformément à l'invention, en tenant compte de la nature de la matière combustible
et des conditions de fonctionnement telles que la forme et les dimensions de l'installation,
la granulométrie des particules et les vitesses de circulation des gaz, on détermine
une température de référence à partir de laquelle les particules de matière immobiles
sont susceptibles de se coller les unes aux autres à l'intérieur du dispositif de
récupération, on règle les conditions de fluidisation pour réaliser un fonctionne-,
ment de l'installation en lit circulant, on règle la température de la réaction dans
la partie dense du lit fluidisé à un niveau supérieur à la température de référence
et l'on produit un refroidissement contrôlé des particules de matière en amont du
dispositif de récupération, susceptible de maintenir la température à l'intérieur
de celui-ci à un niveau inférieur à la température de référence.
[0012] Ainsi, alors que, dans un lit circulant, la température est relativement homogène
sur tout le circuit des matières, dans le procédé selon l'invention, on peut avoir
une haute température jusqu'à l'entrée du dispositif de récupération et produire à
ce moment le refroidissement nécessaire à l'abaissement de la température des particules
au-dessous du niveau pour lequel pourrait se produire leur collage au moment où les
particules sont tassées et relativement immobiles les unes par rapport aux autres.
Ce refroidissement ne diminue pas sensiblement le rendement de la réaction étant donné
que la haute température est maintenue non seulement dans la zone dense du lit fluidisé
mais également dans la zone diluée. La réaction peut ainsi se produire le plus longtemps
possible à haute température, le risque de collage étant moindre dans les zones où
les particules sont en agitation et écartées les unes des autres.
[0013] On peut donc de la sorte régler la température de réaction au niveau le plus élevé
possible et en particulier à un niveau permettant l'agglomération des cendres en blocs
susceptibles d'être évacués par des moyens connus, sans atteindre cependant la température
de fusion qui risquerait d'entraîner un blocage du réacteur.
[0014] Comme on l'a indiqué, la température de collage dépend des conditions de fonctionnement
et par conséquent, ayant observé celles-ci, on pourra déterminer dans chaque zone
de l'installation, en fonction des circonstances propres à cette zone, la température
limite à ne pas dépasser.
[0015] C'est pourquoi, dans un mode de réalisation plus perfectionné, on divise l'installation
en une pluralité de zones (A, B, C, D, ..) de contrôle des températures échelonnées
dans, le sens de circulation des gaz et des matières, on mesure les températures moyennes
dans chacune des zones, on compare chaque température mesurée à une température de
référence déterminée en fonction des conditions de fonctionnement propres à la zone
considérée et l'on produit localement dans l'une ou l'autre zone un abaissement de
la température moyenne chaque fois que la température mesurée y atteint la température
de référence, de façon à maintenir en permanence la température moyenne dans chaque
zone au-dessous de la température de référence correspondante.
[0016] Selon les caractéristiques constructives de chaque installation, on pourra contrôler
l'ensemble de celle-ci ou bien certaines zones bien choisies. D'une façon générale
les températures seront contrôlées de préférence dans au moins une zone A à la hase
de la chambre de réaction, c'est-à-dire dans la zone dense du lit fluidisé, une zone
B légèrement au-dessus du niveau limite de la zone dense, une zone C dans la zone
diluée, à la partie supérieure de la chambre de réaction et une zone D juste en amont
du dispositif de récupération.
[0017] Pour réaliser un abaissement local de température dans la zone choisie, on injectera
dans celle-ci un produit froid sous forme divisée qui peut être constitué par exemple
par de l'eau pulvérisée ou de la vapeur d'eau, par des particules récupérées et refroidies
avant d'être recyclées dans le lit fluidisé ou bien par une partie du gaz produit,
prélevée à la sortie du dispositif de récupération et recyclée dans la zone voulue
après refroidissement. Mais le produit froid injecté peut aussi être constitué par
au moins une partie de la matière combustible introduite à la partie supérieure de
la zone diluée dans la chambre de réaction avec un débit réglable de telle sorte que
les particules les plus grosses tombent dans la zone dense du lit fluidisé en traversant
la zone diluée, les particules les plus fines étant entrainées avec les fumées vers
le dispositif de récupération puis recyclées dans le lit fluidisé.
[0018] L'invention couvre également une installation perfectionnée de traitement de matière
combustible constituée, de façon classique, par une chambre de réaction en lit fluidisé
reliée à un circuit de récupération et de recyclage des particules solides entrainées
avec les fumées et comprenant un moyen de refroidissement localisé des matières entrainées
avec les fumées, placé en amont du dispositif de récupération et un moyen de contrôle
de l'intensité du refroidissement en fonction de la température des matières accumulées
dans le dispositif de récupération, pour le maintien de celles-ci au-dessous d'une
température de référence choisie.
[0019] On peut distinguer à l'intérieur de l'installation une pluralité de zones (A, B,
C, D, ...) de contrôle de température, échelonnées dans le sens de circulation des
gaz et des matières et couvrant chacune toute la section transversale de passage des
gaz au niveau considéré ; chaque zone de contrôle est munie d'un moyen de mesure de
la température moyenne et d'un moyen de refroidissement susceptible de provoquer un
abaissement localisé de cette température dans la zone considérée, les moyens de mesure
de température et de refroidissement des zones de contrôle étant associés à un dispositif
de régulation qui comprend un ensemble de comparateurs des températures mesurées avec
des températures de référence déterminées en fonction des conditions de fonctionnement
souhaitées dans chaque zone de contrôle, un ensemble d'organes de réglage des moyens
de refroidissement et un moyen de pilotage des organes de réglage en fonction des
différences constatées entre les températures mesurées et les températures de référence.
[0020] Mais l'invention sera mieux comprise en se référant à un mode de réalisation particulier,
donné à titre d'exemple et représenté sur le dessin annexé.
[0021] La figure unique représente schématiquement une installation de gazéification de
charbon en lit fluidisé munie des perfectionnements selon l'invention.
[0022] L'installation de gazéification comprend essentiellement une chambre de réaction
1 en forme de colonne, constituée d'une enceinte cylindrique allongée à axe vertical
munie à sa base d'une grille de distribution homogène d'un gaz de fluidisation introduit
an-dessous de la grille avec un débit réglable par des moyens d'injection (11). La
chambre de réaction (1) est reliée à sa partie supérieure, par une conduite 12 de
sortie des fumées, à un dispositif 2 de récupération des particules solides entraînées,
par exemple un dépoussiéreur à cyclone comprenant une sortie supérieure 21 des gaz
et une sortie inférieure 22 des particules récupérées qui débouche dans une conduite
23 de recyclage reliée à la base de la chambre 1 par un dispositif de réinjection
des particules solides constituée par exemple d'un siphon 24 dans lequel peut être
injecté en 25 un gaz permettant le réglage du débit de réinjection.
[0023] La matière combustible, stockée dans une trémie 13, est introduite à la base de la
chambre de combustion, dans le lit fluidisé, par exemple au moyen d'un dispositif
14 d'alimentation à vis permettant de régler le débit d'alimentation en agissant sur
la vitesse de rotation de la vis. De plus, une conduite de purge 17 placée à l'extrémité
inférieure de la chambre de combustion 1 permet d'évacuer les cendres agglomérées.
[0024] Bien entendu, l'ensemble de l'installation mais tout particulièrement les parois
de la chambre de combustion sont revêtues d'un revêtement réfractaire et isolant.
[0025] Le débit de l'organe 11 d'injection de gaz de fluidisation est rè- glé de telle sorte
que l'installation fonctionne en lit circulant, la vitesse de circulation des gaz
étant supérieure à 4m/s de telle sorte que les gaz entrainent la plus grande partie
des particules solides qui occupent alors toute la hauteur de la colonne 1 à l'intérieur
de laquelle on distingue une zone inférieure 15 en phase dense et une zone supérieure
16 en phase diluée. En pratique, la matière combustible introduite dans la chambre
(1) se divise en deux parties : les particules les plus fines sont immédiatement entrainées
avec les gaz alors que les particules les plus grosses tombent dans la zone dense
15 et y restent jusqu'au moment où, après combustion partielle, elles atteignent une
dimension qui leur permet d'être entrainées à leur tour. La zone dense peut également
contenimune matière gra- nulaire inerte servant de support à la fluidisation ou bien
ayant un rôle dans la réaction.
[0026] Les particules solides entraînées dans la conduite de sortie 12 sont arrêtées dans
le récupérateur 2 puis recyclées dans le li
t fluidisé par la conduite 24.
[0027] On peut distinguer dans l'installation un certain nombre de zones échelonnées dans
le sens de circulation des gaz et des particules, et pour chacune desquelles il est
possible de définir une température optimale qui dépend des conditions de fonctionnement
régnant dans la zone considérée.
[0028] La zone dense du lit fluidisé contient les particules de combustible et de matière
inerte les plus grosses et est traversée par les particules fines recyclées constituées
de matière incomplètement brûlée et de cendres. Il est souhaitable de maintenir dans
cette zone une température pour laquelle les cendres sont suffisamment ramolies pour
permettre leur agglomération en évitant cependant leur fusion ou prise en masse. En
effet, en s'agglomérant, les cendres forment des blocs plus faciles à éliminer mais
une trop forte élévation de température pourrait entrainer la fusion des cendres et
leur collage entre elles et sur les parois du réacteur avec risque de blocage de celui-ci.
[0029] Dans la zone diluée 16, les particules solides emportées par le fluide gazeux se
trouvent sensiblement à la même température que dans la zone dense 15 et sont donc
agglomérantes ; leur concentration étant plus faible et leur agitation importante,
la tendance à l'agglomération est moindre mais il faut encore éviter le collage des
particules sur les parois du réacteur en particulier dans les zones critiques qu'il
est possible de localiser.
[0030] Ce risque de collage sur les parois est encore plus important dans le séparateur
2 en raison de l'effet de la force centrifuge qui plaque les cendres contre les parois
et du fait que les particules solides y sont tassées et pratiquement immobiles les
unes par rapport aux autres avant d'être renvoyées vers la chambre de réaction par
le circuit 24.
[0031] On peut, par le calcul et, dans une certaine mesure, empiriquement, définir pour
chaque zone la température optimale de fonctionnement dont il faut se rapprocher le
plus possible pour obtenir une bonne agglomération mais sans la dépasser pour éviter
la fusion des cendres. D'autre part, on peut placer un certain nombre de capteurs
de température 31, 32, 33, 34 dans les parties les plus sensibles de l'installation.
Ainsi, dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure, on a placé un capteur
31 dans le centre de la zone dense 15, un capteur 32 à la partie inférieure de la
zone diluée 16, légèrement au-dessus du niveau limite de la zone dense, un capteur
33 à l'extrémité supérieure de la chambre de réaction 1, près du carneau de sortie
et un capteur 34 à l'entrée du récupérateur 2 près de la paroi.
[0032] L'ensemble des capteurs est relié à un dispositif de mesure 3 fournissant à sa sortie
des signaux correspondant aux températures mesurées par chacun des capteurs, qui sont
appliqués à un ensemble d'organes 4
1, 42, 43, 44 de comparaison de chaque signal de température avec un signal affiché
correspondant à la température de référence déterminée pour la zone considérée.
[0033] D'autre part, dans chaque zone, on dispose d'un moyen d'intervention localisé permettant
de diminuer rapidement la température de la zone considérée dès qu'une élévation excessive
de température est détectée. Ce moyen d'intervention est constitué, dans l'exemple
représenté, d'un circuit de refroidissement 5 comprenant un ventilateur 51 dont la
conduite d'alimentation 52 est branché sur la gaine 26 de sortie des gaz du séparateur
2 pour prélever une partie des gaz évacués, ceux-ci ayant été de préférence refroidis
grace à un échangeur 27 placé sur la gaine de sortie 26 en amont de la conduite d'alimentation
52. La conduite de refoulement 5 du ventilateur 51 se divise en un certain nombre
de branches 6 munies à leurs extrémités d'injecteurs 61, 62, 63, 64, débouchant dans
les différentes zones de l'installation, sensiblement à la hauteur du capteur de température
correspondant. On peut d'ailleurs, en cas de besoin, munir chaque branche d'injéc-
tion 6 d'une pluralité d'injecteurs répartis régulièrement dans un plan transversal
à l'axe de façon que le fluide de refroidissement injecté se répande de façon homogène
dans toute la section transversale de l'installation à la hauteur de la zone considérée.
Etant donné l'effet d'homogénéisation des températures obtenues en outre par l'utilisation
d'une vitesse de fluidisation élevée, on pourra ainsi contrôler la température de
façon assez précise à l'intérieur de chaque zone de l'installation, sur l'ensemble
de la section transversale de passage des gaz.
[0034] A cet effet, chaque branche 6 du circuit de refroidissement sera muni d'une vanne
(71, 72, 73, 74) pilotée par un calculateur 7 en fonction des différences de températures
mesurées par les comparateurs 41, 42, 43, 4
4. Bien entendu, le calculateur 7 est programmé de façon à tenir compte des interactions
entre les zones, tout refroidissement ans une zone ayant des répercussions dans les
zones suivantes . On dispose ainsi d'un moyen souple et précis de contrôle de la température
dans les différentes zones de l'installation permettant d'éviter une surchauffe localisée
avec fusion des cendres et risque de collage sur les parois, en tenant compte des
conditions de fonctionnement propres à chaque zone et notamment de la section de passage
des gaz, de la granulométrie et de la densité des particules solides. En cas de besoin,
on pourrait évidemment augmenter le nombre de zones de contrôle et notamment placer
plusieurs détecteurs de température et plusieurs injecteurs de fluide froid échelonnés
sur toute la hauteur de la zone diluée 16 de la colonne 1.
[0035] Dans l'exemple représenté, le contrôle de température des différentes zones est obtenu
par injection d'une partie des fumées prélevées à la sortie du séparateur, après refroidissement
à une température inférieure à la température ambiante dans les différentes zones
de l'installation. On pourrait cependant injecter un autre agent refroidissant fluide
tel que de la vapeur d'eau ou de l'eau pulvérisée en tenant compte évidemment de l'influence-
d'une telle injection sur le bilan thermique. Mais on peut aussi injecter des particules
solides finement pulvérisées de façon à se répandre rapidement dans la zone de contrôle.
C'est le cas, en particulier, des particules solides retenues par le séparateur 2
et recyclées dans le lit fluidisé par le circuit 23. Celui-ci pourrait être muni par
exemple d'un échangeur 28 permettant de ramener la température des particules recyclées
au niveau souhaité. Dans ce cas, on agit directement sur la température existant dans
le lit fluidisé, les particules recyclées étant immédiatement réparties dans la zone
15 par l'effet de turbulence produit par la fluidisation mais, on peut aussi prélever
un certain débit de particules sur la conduite de recyclage 23, en aval de l'échangeur
28, pour les réintroduire par des moyens appropriés dans d'autres zones de l'installation.
[0036] Le système qui vient d'être décrit permet donc de contrôler les températures dans
l'ensemble de l'installation et la nature du produit refroidissant injecté pourra
être déterminée en fonction de la zone sur laquelle on souhaite agir et de l'effet
souhaité.
[0037] Ainsi, dans le bas ou dans le centre de la zone 15 du lit fluidisé, on injectera
de préférence des particules solides ou de l'eau en phase gazeuse ou liquide pour
contrôler l'agglomération.
[0038] A la hauteur de la surface de séparation de la zone dense et de la zone diluée, pour
éviter le collage des cendres sur les parois, on injectera, en 62 des particules recyclées,
de l'eau ou une partie des fumées prélevées après refroidissement et recyclées par
le circuit 5.
[0039] A la sortie de la zone dense 16, dans la conduite de liaison 12 ou à l'entrée du
séparateur 2, on infectera de l'eau ou du gaz recyclé, par les injecteurs 63 ou 64,
pour éviter les collages et les accumulations dans le séparateur. Pour modifier la
température dans le sens souhaité, on pourra évidemment utiliser les injections isolément
ou en combinaison entre-elles, en agissant soit sur le débit injecté si l'agent refroidissant
est un gaz ou de l'eau pulvérisée, soit, de préférence, sur la température si l'agent
refroidissant est constitué de particules solides recyclées.
[0040] Dans un mode de réalisatioa particulier, on peut aussi utiliser comme produit de
refroidissement une partie du combustible prélevé sur le circuit d'alimentation de
celui-ci et injecté en 17, de préférence à la partie supérieure de la zone diluée
16.
[0041] Les grosses particules tombent directement dans la zone dense 15 et les fines sont
emportées directement vers le séparateur 2 par la conduite de sortie 12. Cette introduction
de combustible froid dans la zone diluée 16 qui se trouve au-dessous de la stoechiométrie
provoque donc un abaissement de température dans la zone d'injection non seulement
du fait de l'introduction d'un produit froid mais également par l'effet de la réaction
endothermique d'élimination des matières volatiles contenues dans le charbon au contact
des gaz chauds. De la sorte, en plus du refroidissement on obtient un effet secondaire
de dégazage du charbon qui permet de diminuer le risque d'agglomération. Ce pré-traitement
peut être utile pour certains charbons agglomérants difficiles à traiter dans un lit
fluidisé. En outre, on augmente ainsi la teneur en méthane du gaz produit et par conséquent
son pouvoir calorifique ce qui est intéressant lorsque le gaz produit est utilisé
comme combustible.
[0042] Bien entendu, l'installation selon l'invention n'a été décrite que schématiquement,
les dispositifs utilisés tels que le système de régulation et les moyens de refroidissement
et d'injection du produit recyclé pou- vaut être réalisés avec des moyens connus.
D'une façon générale, l'invention pourrait faire l'objet de variantes et de perfectionnements,
et, par exemple, on pourrait diviser la chambre de réaction en un plus grand nombre
de zones de contrôle de température échelonnées de bas en haut à l'intérieur de la
zone dense et surtout dans la zone diluée du lit fluidisé.
1.- Procédé de traitement d'une matière combustible en lit fluidisé dans une installation
comprenant une chambre de réaction (1) alimentée en matière combustible, munie à sa
base de moyens (11) d'injection d'un gaz de fluidisation et débouchant à sa partie
supérieure dans un circuit (12) d'évacuation des fumées comprenant un dispositif (2)
de récupération des particules solides entraînées avec les gaz, relié à la chambre
de réaction (1) par un circuit (23) de recyclage des particules récupérées, caractérisé
par le fait que, en tenant compte de la nature de la matière combustible et des conditions
de fonctionnement, on détermine une température de référence à partir de laquelle
les particules de matières immobiles sont susceptibles de se coller les unes aux autres
à l'intérieur du dispositif de récupération (2), on règle les conditions de fluidisation
pour réaliser un fonctionnement de l'installation en lit circulant, on règle .la température
de de la réaction dans la partie dense (15) du lit fluidisé à un niveau supérieur
à la température de référence et l'on produit un refroidissement contrôlé des particules
de matières en amont du dispositif de récupération (2), susceptible de maintenir la
température à l'intérieur de celui-ci à un niveau inférieur à la température de référence.
2.- Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on
règle la température de réaction dans la partie dense (15) du lit fluidisé à un niveau
permettant l'agglomération des cendres en blocs susceptibles d'être évacués.
3.- Procédé de traitement en lit fluidisé d'une matière combustible dans une installation,
comprenant une chambre de réaction verticale (1), munie à sa base de moyens (14) d'alimentation
en matière combustible et de moyens (11) de fluidisation par injection d'un gaz et
dont l'extrémité supérieure est reliée par une conduite (12) de sortie des gaz à un
dispositif (2) de récupération des particules solides entrainées comprenant un orifice
(21) de sortie des gaz et un orifice (22) de sortie des particules solides relié par
un circuit de recyclage (23) à la base de la chambre de réaction (1),
caractérisé par le fait que l'on divise l'installation en une pluralité de zones (A,
B, C, D ...) de contrôle de température échelonnées dans le sens de circulation des
gaz et des matières, que l'on mesure les températures moyennes dans chacune des zones,
que l'on compare chaque température mesurée à une température de référence déterminée
en fonction des conditions de fonctionnement propres à la zone considérée et que l'on
produit localement dans l'une ou l'autre zone, un abaissement de la température moyenne
chaque fois que la température mesurée y atteint la température de référence, pour
le maintien permanent de la température moyenne dans chaque zone au-dessous de la
température de référence correspondante.
4. Procédé de traitement selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la
division de l'installation en zones échelonnées (A, B, C, D,....) est faite de façon
à contrôler les températures dans au moins une zone A à la base de la chambre de réaction
1 dans la zone dense du lit fluidisé, une zone B légèrement au-dessus du niveau limite
de cette zone dense, une zone C à la partie supérieure de la chambre 1 et une zone
D juste en amont du dispositif de récupération (2).
5. Procédé de traitement selon l'une des revendications précèden- tes,
caractérisé par le fait que l'abaissement local de température est réalisé par injection
dans la zone considérée d'un produit froid sous forme divisée.
6. Procédé de traitement selon la revendication 5,
caractérisé par le fait que le produit froid injecté est constitué par de l'eau pulvérisée
ou de la vapeur d'eau.
7. Procédé de traitement selon la revendication 5,
caractérisé par le fait que le produit froid injecté est constitué par des particules
récupérées à la sortie du dispositif de récupération 2 et recyclées dans le lit fluidisé
après refroidissement.
8. Procédé de traitement selon la revendication 5,
caractérisé par le fait que le produit froid injecté est constitué par une partie
du gaz produit, prélevée à la sortie du dispositif de récupération 2 et recyclée dans
la zone voulue après refroidissement.
9. Procédé de traitement selon la revendication 5,
caractérisé par le fait que le produit froid injecté est constitué par au moins une
partie de la matière combustible introduite à la partie supérieure de la zone diluée
16 de la chambre de réaction 1, avec un débit réglable, les particules les plus grosses
tombant dans la zone dense 15 du lit fluidisé en traversant la zone diluée 16 et les
particules les plus fines étant entraînées avec les fumées vers le dispositif de récupération
2 pais recyclées dans le lit fluidisé 15.
10. Installation de traitement de matière combustible comprenant une chambre de réaction
verticale 1 munie de moyens 14 d'alimentation en matière combustible solide et, à
sa base, de moyens 11 de fluidisation par injection d'un gaz avec un débit réglable
et reliée à sa partie supérieure, par un conduit 12 de sortie des fumées, à un dispositif
2 de récupération des matières solides entraînées, comprenant une sortie supérieure
21 et une sortie inférieure 22 des particules solides reliée par un circuit de recyclage
23 à la base de la chambre de réaction 1,
caractérisée par le fait qu'elle comprend un moyen de refroidissement localisé des
matières entrainées avec les fumées, placé en amont du dispositif de récupération
et un moyen de contrôle de l'intensité du refroidissement en fonction de la température
des matières accumulées dans le dispositif de récupération, pour le maintien de celle-ci
au-dessous d'une température de référence donnée.
11. Installation de traitement selon la revendication 10, caractérisée par le fait
qu'elle comprend une pluralité de zones (A, B, C, D,...) de contrôle de température,
échelonnées dans le sens de circulation des gaz et des matières et couvrant chacune
toute la section transversale de passage des gaz au niveau considéré, chaque zone
de contrôle (A, B, C, D,....) étant munie d'un moyen 31, 32, 33, 34 de mesure de la
température ambiante moyenne et d'un moyen 61, 62, 63, 64.... de refroidissement provo-
, quant un abaissement localisé de cette température ambiante dans la zone considéreé
et que les moyens de mesure de température 31, 34 et de refroidissement 61.. 64 des
zones de contrôle sont associés à un dispositif de régulation comprenant un ensemble
de comparateurs 41 des températures mesurées avec des températures de référence déterminées
en fonction des conditions de fonctionnement souhaitées dans chaque zone de contrôle
A, B, C, D... un ensemble d'organes de règlage 65 des moyens de refroidissement (61,
62, 63, 64...) et un moyen 7 de pilotage des organes de règlages 65 en fonction des
différences constatées entre les températures mesurées et les températures de référence.
12. Installation selon la revendication 11,
caractérisée par le fait que les zones de contrôle (A, B, C, D,...) sont placées respectivement,
d'une part à au moins trois niveaux de la chambre de combustion, respectivement en
A dans la partie dense du lit fluidisé, en B à la surface limite de celui-ci et en
C à la sortie de la chambre de combustion, et d'autre part, en D dans le dispositif
de séparation 2.
13. Installation de traitement selon la revendication 11, caractérisée par le fait
que les moyens de refroidissement localisés sont constitués, pour chaque zone de contrôle
(A, B, C, D,) d'un organe (61, 62, 63, 64) d'injection dans l'ensemble de la zone
d'un produit sous forme divisée se trouvant à une température inférieure à la température
mesurée dans la zone de contrôle.
14. Installation de traitement selon les revendications 10 et 11, caractérisée par
le fait que les moyens de refroidissement comprennent un organe 27 de refroidissement
des fumées sortant du séparateur 2 et un circuit 5 de prélèvement d'une partie des
fumées après refroidissement compor- tant plusieurs branches 6 débouchant respectivement dans la zone considérée de
l'installation par l'intermédiaire d'un injecteur (61, 62, 63, 64) et munies chacune
d'un organe (71, 72, 73, 74) de réglage du débit réinjecté, piloté par un dispositif
de régulation 7 en fonction des températures me su- rées dans la zone considérée.
15. Installation de traitement, selon l'une des revendications 11 à 14,
caractérisée par le fait que chaque zone de contrôle (A, B, C, D) couvre l'ensemble
de la section transversale de passage des gaz à l'emplacement considéré de l'installation.