Brevet FR2208095A1 — publié le 19740621

La présente invention concerne un procédé et un dispositif permettant u'éviter le collage de cendres volantes fondues sur les parois des fours d'incinération notamment d'ordures ménagères. I1 est souvent prévu, pour éviter des collages de cendres fondues sur les parois de fours le long de la grille de combustion, l'installation de parois dites froides, qui sont constituées par des enveloppes métalliques à circulation d'eau. Cette installation est efficace mais peut toutefois présenter certains inconvénients dont notamment l'usure de ces enveloppes par abrasion, la limite obligatoire de la zone protégée et la possibilité de fuite d'eau à l'intérieur du four en cas d'explosion d'un corps étranger. Les ordures ménagères ont depuis quelques années beaucoup évolué. Le pouvoir calorifique a très nettement augmenté et continue d'évoluer, et, bien sûr, la composition s'est modifiée. La combustion dans les fours, compte-tenu de ces faits, s'est profondément modifiée. Alors qu'auparavant, la combustion avait réellement lieu sur la grille de combustion, elle s'est maintenant déplacée et il est courant à l'heure actuelle que cette combustion commence sur la grille d'alimentation des ordures ménagères. I1 est donc courant maintenant de relever, dans la zone de la grille d'alimentation, compte-tenu de l'inflammation des ordures ménagères et plus particulièrement des gaz distillés, des températures très élevées qui font que les cendres volantes contenues dans les fumées provenant de l'incinération des ordures mé nagères fondent, se déposent et se collent sur les parois intérieures du four. Ce même phénomène se produit également à la sortie des organes de séchage dans les fours conçus pour détruire des ordures de plus faible pouvoir calorifique. Ces dépôts s'accroissent très rapidement dans le sens transversal du four jusqu a empêcher d'une part la grille d'alimentation de fonctionner correctement et d'autre part l'écoulement nor ml des ordures ménagères à 1 tintérieur du four. De plus, ces dépôts gagnent également dans le sens longitudinal du four, et il arrive que des collages se forment sur le garnissage refractaire au-dessus des parois dites froides (water jacl-e). I1 est alors nécessaire d'arrêter le four, de le laisser refroidir et d'intervenir à l'intérieur afin de retirer tous les dépôts collés sur les parois intérieures. Ces interventions sont difficiles et délicates. I1 faut en effet éviter de détériorer le garnissage réfractaire du four; car, si cela était, les collages seraient de beaucoup facilités étant donné que la rugosité des matériaux réfractaires serait accrue. Les nettoyages devendraient alors de plus en plus fréquents. La présente invention 2 pour but de proposer un procédé permettant le refroidissement des parois réfractaires des fours afin d'éviter le collage des cendres volantes sur les parois des fours d'incinération d'ordures ménagères depuis la grille d'alimentation en ordures jusqu'à l'évacuation des mâchefers en extrémité de la grille de combustion. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé pour éviter le collage des cendres volantes fondues sur les parois en matériaux réfractaires des fours d'incinération notamment d'ordures ménagères comportant des grilles d'alimentation des soles, ou organes mécaniques-de séchage et des grilles de combustion, caractérisé en ce qu'il consiste à injecter de l'air sous une pression et un débit déterminés réglables, dans l'épaisseur des parois en matériaux réfractaires sur tout ou partie de l'étendue du garnissage, afin d'assurer, grâce à la perméabilité des matériaux réfractaires, le refroidissement desdites parois. La présente invention permet par ailleurs de supprimer les parois dites froides (water-jackets) le long de la grille de combustion et d'augmenter librement et sans difficultés la hauteur protégée sur les parois. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels Fig. 1 représente en coupe longitudinale un four classique et précise les endroits où des collages de cendres fondues se produisent sur les parois latérales en matériaux réfractaires. Fig. 2 est une coupe transversale suivant la ligne III-III de la figure 1 montrant les endroits où les collages se produisent, en supposant que le four de la figure 1 est équipé de "waterjackets". Fig. 3 est une coupe transversale suivant la ligne III-III de la figure 1 montrant les endroits où les collages se produisent, en supposant que le four de la figure 1 n'est pas équipé de "water-jackets". Fig. 4 représente une coupe longitudinale d'un four conforme à 11 invention. Fig. î et o représentent deux modes d'alimentation des conduits en air sous pression du four de la figure 4. Fig. 7 représente un détail de construction des conduits incorporés dans les garnissares réfractaires, et Fig. O montre la répartition des arrivées d'air secondaire dans le four. L figure 1 représente en coupe longitudinale un four de construction classique. La zone hachurée représente l'endroit habi tuel du dépôt des cendres volantes. Les figures 2 et 5 représentent deux coupes transversales du même four de la figure 1 et indiquent (zones hachurées) les endroits habituels de collage des cendres selon que le four est é- quipé de water-jackets (figure 2) ou en est dépourvu (figure 3). La figure 4 représente la coupe longitudinale d'un four suivant l'invention pour l'incinération des ordures ménagères. Les ordures sont introduites dans le four par l'orifice 1 et sont poussées à l'intérieur du four par la grille d'alimentation 2. I1 est prévu entre la grille d'alimentation 2 et la grille de combustion une sole avec chute 5 qui peut être plus ou moins longue ou encore remplacée par des dispositifs mécaniques de séchage tels que poussoirs ou grilles dans les fours concus pour incinérer des ordures à plus faible pouvoir calorifique. La grille de combustion 4 est animée de mouvements permettant le brassage et l'avance des ordures puis des mâchefers vers l'o- rifice de sortie des mâchefers 5. Conformément à l'invention, sur chacune des deux parois latérales du four depuis le début de la grille d'alimentation jusqu'à l'extrénitC côté sortie mâchefers de la grille de combustion sont disposés en cascade, dans l'épaisseur du garnissage, des conduits 6. Ces conduits sont pimentés soit individuellement (figure 5j, Oit par troupes (figure (s) en .ir sous pression. Cet i sous pression est fourni par un groupe moto-ventilateur de souffîrge 10 aliment nu un jeu de tuyauteries 11 reliées aux conduits 6. L'ir sous pression qui est injecté dans les conduits 5 pénètrc et c prop'ge à l'intérieur du garnissage réfractaire côté intérieur four, compte-tenu de I perméabilité de cc garnissage et refroidit de ce lait la partie de réfractaire en contact avec l'intérieur du four. La figure 7 représente un détail de la construction des conduits 6 incorporés dans le garnissage. Sur cette figure on voit l'enveloppe métallique étanche 21 du four qui empêche l'air injecté dans le garnissage de s'échapper vers l'extérieur du four. On a représenté en 7 l'organe de réglage de la pression et du débit de l'air injecté dans les conduits 6. Cet air se propage ensuite à travers le garnissage poreux 22. Des passages 23 sont pratiqués dans le garnissage et débouchent à l'intérieur du four en des endroits judicieusement répartis. La figure 8 montre la répartition des orifices 24 des passages 25 de la figure 7. Ces passages 25 constituent des arrivées d'air secondaire permettant la combustion des gaz combustibles circulant dans le four. I1 faut noter que ces passages 25 peuvent être prévus dans les fours des figures 4 à 6 où sont représentés en 24 les orifices de sortie de tels passages. Le fait de refroidir le garnissage réfractaire à l'intérieur du four permet d'éviter les collages de cendres fondues. Ce refroidissement basé sur la perméabilité des matériaux réfractaires - façonnés ou non façonnés - peut être réalisé sur toute la surface des parois de four ou il peut 1 t être seulement sur certaines zones, notamment celles correspondant à l'écoulement normal des ordures ménagères. De plus, il est réalisable et efficace si on le prevoit dans la chambre de post-combustion à la sortie du four (figure 8). L'invention permet donc - la suppression des collages de cendres volantes fondues sur les parois latérales réfractaires des fours et des chambres de post-combustion. - l'augmentation de la durée de vie des matériaux réfractaires. - la suppression des enveloppes métalliques de refroidissement. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Procédé pour éviter le collage des cendres volantes fondues sur les parois en matériaux réfractaires des fours d'incinération notamment d' ordures ménagères comportant des grilles d'alimentation des soles, ou organes mécaniques de séchage et des grilles de combustion, caractérisé en ce qu'il consiste à injecter de l'air sous une pression et un débit déterminés réglables, dans l'épaisseur, des parois en matériau: réfractaires sur tout ou partie de l'étendue du garnissage, afin d'assurer, grâce à la permé milité des matériaux réfractaires, le refroidissement desdites parois. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des conduits intérieurs judicieusement répartis sur tout ou partie des parois en matériau. réfractaires des fours et/ou des chambres de post-combustion et reliés par des tuyauteries séparément ou par groupes, à un groupe moto-ventilateur de soufflage, des organes de réglage de débit et de pression étant interposés dans au moins certaines des tuyauteries. ). Dispositif suint la revendication 2, caractérisé en ce que au moins certains des conduits de soufflage d'air dans les garnissages réfractaires débouchent par des passages à l'intérieur du four ce qui permet des admissions d'air secondaire provoquant la combustion des gaz combustibles circulant dans le four.