Dispositif de combustion en lit fluidisé de combustibles pauvres notamment de schistes houillers ou bitumineux

Abstract

 Dispositif de combustion à lit fluidisé de combustibles pauvres, notamment de schistes houillers ou bitumineux, comprenant notamment une grille (5) s'étendant de l'avant vers l'arrière, ladite grille étant disposée entre deux parois latérales (2, 3) et à une certaine distance de celles-ci, et une pluralité de caissons de soufflage (9a, 9b) disposés sous la grille (5).
Pour évacuer facilement les cendres, ladite grille est fixe, inclinée vers le haut de l'avant vers l'arrière, sur une partie au moins de sa longueur, son extrémité supérieure formant déversoir de cendres (12), tandis qu'elle est bordée à l'avant et sur ses côtés de surfaces planes (6', 7', 8') sur lesquelles viennent se former des talus (6, 7, 8).

Description

[0001] La présente invention concerne la combustion en lit fluidisé de combustibles pauvres, notamment de schistes houillers ou bitumineux.

[0002] On sait que de tels combustibles ont une forte teneur en cendres et que, par ailleurs, lors de leur combustion en lit fluidisé, la température de celui-ci est relativement basse, et de toute façon insuffisante pour provoquer la formation d'agglomérats.

[0003] On a déjà proposé, pour les brûler, de faire appel à un foyer à lit fluidisé à grille mécanique mobile du type connu sous le nom de IGNIFLUID. Une telle utilisation a été prévue dans la demande de brevet n° 82/10385 déposée le 15 juin 1982 au nom de la société demanderesse.

[0004] L'intérêt essentiel du foyer IGNIFLUID réside dans la possibilité d'évacuer facilement les mâchefers produits dans la combustion des charbons brûlant avec agglomération de cendres. Dans le cas des charbons pauvres considérés, une telle solution parait relativement complexe.

[0005] L'invention a surtout pour but de proposer une solution plus simple, et par conséquent plus économique.

[0006] Elle a plus précisément pour objet un dispositif de combustion en lit fluidisé de combustibles pauvres, notamment de schistes houillers ou bitumineux, comprenant une paroi avant (1) sensiblement verticale, munie d'un moyen d'alimentation (4) en combustible sous forme de particules, deux parois latérales (2, 3), une grille (5) s'étendant de l'avant vers l'arrière, ladite grille étant aménagée entre lesdites parois latérales et à une certaine distance de celles-ci, et une pluralité de caissons de soufflage (9a, 9b) disposés sous la grille (5), caractérisé en ce que ladite grille est fixe, inclinée vers le haut de l'avant vers l'arrière, sur une partie au moins de sa longueur, de sorte que son extrémité supérieure constitue un déversoir (12) pour les cendres formées à partir du combustible ayant parcouru toute la longueur du lit (11), tandis que la grille (5) est bordée à l'avant et sur ses côtés de surfaces planes (6', 7', 8') sur lesquelles viennent se former des talus de combustible (6, 7, 8

[0007] La grille présente avantageusement, au niveau du déversoir, un court tronçon horizontal formant seuil de débordement.

[0008] Le dispositif comporte des moyens d'évacuation des agglomérats qui pourraient accidentellement se former.

[0009] Lesdits moyens comprennent un registre coulissant horizontal coopérant avec un orifice percé dans la surface plane avant, au voisinage de l'extrémité avant de la grille.

[0010] Il est avantageusement prévu sous l'extrémité supérieure de la grille, un caisson de soufflage maintenant la mobilité des cendres par fluidisation.

[0011] Suivant une disposition particulière, la grille est d'abord horizontale, puis présente un tronçon incliné qui se raccorde éventuellement au tronçon constituant le seuil de débordement.

[0012] Il es avantageusement prévu un seul caisson de soufflage sous chaque tronçon.

[0013] Quelle que soit la forme de réalisation, la grille présente une perméabilité décroissante de l'avant vers l'arrière.

[0014] L'invention sera mieux comprise en se.référant à la description qui suit, faite en regard des dessins annexés, concernant une forme particulière de réalisation donnée à titre d'exemple non limi.tatif.

[0015] 

La figure 1 est une vue schématique, en coupe longitudinale du dispositif, suivant la ligne B-B,de la figure 2.

La figure 2 en est une coupe transversale faite au niveau où le lit fluidisé atteint sa profondeur maximale, suivant la ligne A-A de la figure 1.

La figure 3 illustre une variante de réalisation.

[0016] Sur les figures 1 et 2, le repère 1 désigne la paroi avant du foyer, et les repères 2 et 3 ses parois latérales. La paroi 1 est munie d'une goulotte 4 d'alimentation en charbon brut ou préalablement concassé.

[0017] Le fond de la chambre délimité par lesdites parois est constitué par une grille fixe 5 inclinée vers le haut de l'avant vers l'arrière. Le profil longitudinal de la grille 5 présente sensiblement la forme d'une ligne droite, tout au moins sur la plus grande partie de sa longueur.

[0018] Le repère 6 désigne le talus de combustible formé contre la paroi 1, tandis que les repères 7 et 8 désignent respectivement les talus de combustible formés contre les parois latérales 2 et 3. Ces talus reposent, bien entendu, sur des surfaces planes, respectivement 6', 7' et 8', bordant la grille 5 à l'avant et sur ces côtés.

[0019] Au-dessous de cette dernière sont aménagés des caissons de soufflage de gaz comburant. Comme représenté sur la figure 2, deux caissons 9a et 9b sont juxtaposés, chacun d'eux s'étendant sur une demi-largeur de la grille 5. Des tubulures 10a et 10b, disposées en opposition, alimentent respectivement les caissons 9a et 9b, Une pluralité de caissons jumelés, tels que 9a et 9b, sont prévus sur toute la longueur de la grille 5, au-dessous de celle-ci. Il va de soi que chaque paire de caissons pourrait être remplacée par un caisson unique alimenté d'un seul ou des deux côtés.

[0020] Le repère 11 désigne le lit fluidisé qui se forme au-dessus de la grille 5 sous l'effet du soufflage.

[0021] Au fur et à mesure que le charbon est déversé par la goulotte 4 dans le lit 11, ce dernier déborde .à l'extrémité supérieure de la grille 5 formant déversoir 12. En fait les matières déversées sont essentiellement constituées de cendres formées à partir du charbon ayant parcouru toute la longueur du lit. Ces cendres sont évacuées par une tubulure 13.

[0022] Suivant la disposition représentée à la figure 1, la grille 5 présente au niveau du déversoir 12 un court tronçon horizontal 5' formant seuil de débordement. Il est prévu sous ce tronçon un minimum de soufflage afin de maintenir la mobilité des cendres par fluidisation.

[0023] En principe, aucune agglomération des cendres ne devrait se produire. Si, pour une raison accidentelle, quelques agglomérats se formaient ils viendraient se déposer à la partie la plus profonde du lit, à la base du talus 6. A cet endroit, il est prévu un registre coulissant horizontal 14 commandé par une tige 15. Ce registre coopère avec un orifice percé dans la surface plane avant 6'. Il est normalement en position de fermeture. L'ouverture pendant un très court laps de temps provoque l'effondrement partiel du talus 6 et l'évacuation des agglomérats par la tuyauterie 16.

[0024] Sur la figure 3 on a utilisé les mêmes repères que sur les figures précédentes pour désigner les éléments identiques ou équivalents.

[0025] Ici la grille 5 est horizontale sur la plus grande partie de sa longueur, tandis que le tronçon 5' est disposé à un niveau spérieur ; la grille est raccordée audit tronçon par un tronçon intermédiaire incliné 5".

[0026] La perméabilité de la grille (rapport des vides et des pleins) est avantageusement choisie différente, plus précisément décroissante, de l'avant à l'arrière, de manière à s'adapter à la concentration en carbone du lit qui varie dans le même sens.

[0027] Dans le cas de la figure 3, on peut prévoir seulement trois caissons 9a, 9b disposés respectivement sous les trois tronçons 5, 5', 5". On a ainsi un nombre limité de caissons et un plus grand volume de lit pour une surface donnée.

[0028] Dans le cas des figures 1 et 2 on peut également prévoir une grille à perméabilité variable dans les mêmes conditions. Le nombre de caissons 9a, 9b peut être éventuellement diminué et le régime de soufflage doit alors être convenablement adapté.

[0029] Bien que l'invention ait été décrite en référence à deux formes particulières de réalisation, il va de soi qu'elle n'y est en rien limitée, et que des modifications peuvent lui être apportées sans sortir de son domaine.

[0030] On pourra, bien entendu, remplacer l'un quelconque des moyens décrits par un moyen techniquement équivalent. L'invention couvre donc, outre l'exemple représenté, ses différentes variantes d'exécution possibles, dans les limites définies par les revendications.

Revendications

1. Dispositif de combustion en lit fluidisé de combustibles pauvres, notamment de schistes houillers ou bitumineux, comprenant une paroi avant (1) sensiblement verticale, munie d'un moyen d'alimentation (4) en combustible sous forme de particules, deux parois latérales (2, 3), une grille (5) s'étendant de l'avant vers l'arrière, ladite grille étant aménagée entre lesdites parois latérales et à une certaine distance de celles-ci, et une pluralité de caissons de soufflage (9a, 9b) disposés sous la grille (5), caractérisé en ce que ladite grille est fixe, inclinée vers le haut de l'avant vers l'arrière, sur une partie au moins de sa longueur, de sorte que son extrémité supérieure constitue un déversoir (12) pour les cendres formées à partir du combustible ayant parcouru toute la longueur du lit (11), tandis que la grille (5) est bordée à l'avant et sur ses côtés de surfaces planes (6', 7', 8') sur lesquelles viennent se former des talus de combustible (6, 7, 8).

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la grille (5) présente au niveau du déversoir (12) un court tronçon horizontal (5') formant seuil de débordement.

3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'évacuation des agglomérats qui pourraient accidentellement se former.

4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent un registre coulissant horizontal (14) coopérant avec un orifice percé dans la surface plane avant (6').

5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu sous l'extrémité supérieure de la grille (5) un caisson de soufflage (9a, 9b) maintenant la mobilité des cendres par fluidisation.

6. Dispositif suivant l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la grille (5) est d'abord.horizontale, puis présente un tronçon incliné (5").

7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un seul caisson de soufflage sous chaque tronçon (5, 5', 5").

8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la grille (5, 5', 5") présente une perméabilité décroissante de l'avant vers l'arriére.

Dessins