Brevet FR2400670A1 — publié le 19790316

L'invention est relative a' un appareillageetà'unprcce'dé pour briller du charbon pulvérisé. Les avantages du charbon comme source d'énergie n1 ont pas besoin d'être exposés en détail ici; cependant il présente aussi certains inconvénients: manutention initiale, manutention des produits de combustion, corrosion des installations et pollution du milieu ambiant. Ces années dernières on a mis au point des brssleurss, utilisant des lits de charbon fluidisé, qui résolvent la plupart de ces problèmes. On peut utiliser des cycl8nes, avec de tels lits de charbon fluidisé, pour éliminer les agglomérations grossières de cendre qui se produisent, comme le décrivent les brevets américains nO 3 431 892 et 3 171 369. L'émission de traces d'éléments nocifs (par exemple de béryllium, de cadmium et de mercure) est réduite, dans les brtleurs à lit de charbon fluidisé, du fait de leur température de fonctionnement relativement basse. Rependant les basses températures de sortie des gaz d'échappement des brûleurs à lit de charbon fluidisé ne peuvent être utilisées pour le chauffage de foyers à haute température De telles basses températures aussi donnent lieu à des pertes excessives de gaz de fumées lorsque des brtleurs à lits de charbon fluidise classiques sont montés après coup sur des chaudières et des installations de chauffage existantes. L'invention surmonte ces inconvénients par la mise en oeuvre d'un système à températures de sortie élevées qui néanmoins permet d'utiliser le bradeur à charbon pulvérisé à basses températures. Un système de la technique antérieure qui produit aussi des températures de sortie nettement supérieures à celle des brtleurs à charbon pulvérisé est décrit dans le brevet américain n 3 358 624. Ce système utilise un pyrolyseur pour séparer le charbon en poudre de charbon et en produits volatils, un breur pour le charbon pulvérisé refroidi par ie l'air en excès, mais uniquement pour maintenir les cendres en fusion de manière quelles forment des scories sur les parois au lieu entre vaporisées, et un second broyeur pour les produits volatils et les produits de combustion, alimenté par l'excédent d'air du premier brûleur et fournissant une température de sortie élevée. De nombreux pyrolyseurs ont été mis au point ces dernières années pour éliminer les produits volatils du charbon. Un tel pyrolyseur doit pouvoir traiter des charbons agglutinants sans encrassements. les conditions fixées par le Bureau américain des Mines (rapport de-recherches n0 7843, 1973) conviennent particulièrement bien aux besoins de l'invention. Ces conditions ont été modifiées afin d'évacuer les matières solides dans un tube descendant, au lieu de les évacuer par entrainement de gaz à partir du haut, ce qui réduit l'abrasion des particules ; cette modification a été suggérée dans l'ouvrage "Spouted Beds" de Xishan B. Mateur, Norman Epstein, Âcademic Press, New York, 1974. L'invention permet de bréler du charbon avec un rendement élevé, en diminuant beaucoup les problèmes de corrosion, de pollution et de manutention des produits, ceci d'une manière simple, suscepeDle d'8tre automatisée et d'être adaptée à une très large gamme de dimensions d'installation . On peut briller du charbon broyé par voie humide ou seche, avec ou sans additifs. la combustion est régulière et uniforme et. la température de combustion est facile à régler ; en outre on obtient des températures de flammes stoechiométriques avec un faible excès d'oxygène.Les cendres en suspension gazeuse, même fines, et parmi celles-ci le soufre, sont éliminées avec un bon rendement et il se forme un minimum de produits apparaissant sous forme de traces et de combinaisons du type NO . la corrosion des installations est réduite au minimum. On peut équiper des installations existant déjà. En résumé l'invention fournit un procédé très économiqueplruSliser du charbon d'une manière acceptable pour le milieu ambiant dans des foyers à hautes températures et dans des chaudières précédemment équipées pour consommer d'autres combustibles. 1' invention consiste a pyrolyser du charbon pulvérisé pour former de la poudre de charbon et des produits volatils, à séparer la poudre de charbon des produits volatils, à brtler la poudre de charbon, dans de bonnes conditions de transfert de chaleur, avec un excès stoechiométrique d'air, à former ainsi un mélange de cendres et de gaz, l'excès d'air précité étant fixé de manière à produire dans les cendres une température inférieure à leur température de fusion, à séparer le mélange de gaz des cendres, et à bréler ensuite les produits volatils contenus dans le mélange de gaz. L'invention porte également sur un appareillage, pour brtler du charbon, qui comprend, en combinaison, un pyrolyseur à un lit de charbon fluidisé par soufflage, un brtleur à lit de charbon fluidisé, un premier séparateur cycl8ne, un second séparateur cycl8ne et un post-brtleur, le pyrolyseur étant agencé de manière à recevoir du charbon pulvérisé et à fournir de la poudre de charbon au brdleur et des substances gazeuses entraSnant des matières particulaires au premier cycl8ne, le premier cycl8ne étant agencé de manière à fournir des gaz au post-brtleur, le brûleur étant agencé de manière à recevoir aussi un gaz comburant et à fournir au second cyclone des substances gazeuses contenant des matières particulaires entratnées et le second cyclane étant agencé de manière à fournir des matières gazeuses au post-brdleur. Dans certains de ses modes de réalisation préférentiels, l'invention consiste aussi à amener l'excès stoechiométrique d'air en contact avec la poudres de charbon au cours de la pyrolyse de celui-ci, à prévoir dans le pyrolyseur des caractéristiques particulières, à effectuer les séparations solides-gaz dans des cyclanes, à braler la poudre de charbon dans un bradeur à lit de charbon fluidisé, mis en circulation rapide en circuit fermé, à prévoir dans le braleur des caractéristiques particulières, à fournir de la chaleur au pyrolyseur par combustion à l'intérieur de celui-ci d'une partie-des combustibles qui s'y trouvent, à faire varier la température de fusion par addition d'une matière appropriée, à ajouter un gaz diluant aux produits volatils avant la combustion de ceux-ci, à introduire de l'eau dans le pyrolyseur, à introduire une matière absorbante dans le -pyrolyseur et à alimenter en huile le post-brtleur. L'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide de certains de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif, mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure I est un schéma fonctionnel d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention ; - la figure 2 est un tableau indiquant des températures et des débits en divers points du mode de réalisation de la figure 1 - la figure 3 représente en coupe verticale le mode de réalisation préférentiel de pyrolyseur utilisé - la figure 4 représente, en coupe verticale, le mode de réalisation préférentiel de brtleur à lit de charbon fluidisé utilisé - la figure 5 est une coupe partielle suivant la ligne 5-5 de la figure 4 ;; - la figure 6 représente, en coupe verticale, le mode de réalisation préférentiel de post-brtleur utilisé - la figure 7 représente en coupe verticale le mode de réalisation préférentiel des préchauffeurs utilisés, et - la figure 8 est une vue en perspective schématique du mode de réalisation préférentiel d'installation conforme à l' invention. Le mode de réalisation préférentiel de l'invention, représenté sous forme de schéma fonctionnel sur la figure 1, est destiné à brtler un charbon bitumineux très volatil du type "Grade B" de l'Illinois, contenant 3,0 de soufre, fournissant une teneur en cendres de 10,5% et présentant un pouvoir calorifique de 6,283 kcal/kg. Le charbon est séché et broyé, à la mine, jusqu'à une granulométrie de 2,36 mm. De la pierre à chaux sèche, broyée jusqu'à une granulométrie de 2,36 mm/est a joutée (ce qui n'a pas été représenté sur la figure 1) au charbon en amont de la canalisation d'alimentation 10 pour ce mélange deux vis transporteuses séparées amènent le charbon et la pierre à chaux dans des venturis (non représentés ici) de transport pneumatique qui débouchent dans une zone commune. En aval de cette zone mais en amont de la canalisation d'alimentathan 10 est introduit de l'air soufflé.Le compresseur utilisé pour le transport pneumatique fournit une pression de 2,8 kglemo et la soufflante d'air soufflé fournit une pression de 0,14 kg/cm20 Le charbon, la pierre à chaux, l'air de transport pneumatique et l'air soufflé entrent dans le pyrolyseur 12 par la canalisation 10. Les produits gazeux parcourent une canalisation 14, revêtue intérieurement de matière réfractaire, et arrivent au cyclone 16 qui élimine les particules entrainées. Les gaz épurés sont ensuite introduits, par la canalisation 18 revêtue de matière réfractaire, dans le post-brtleur 20. La majeure partie de la poudre de charbon fournie par le pyrolyseur 12 traverse le tube descendant 22 et arrive dans la canalisation 24.La poudre de charbon sortant du' cyclOne 16 par la canalisation 26 arrive aussi dans la canalisation 24 (un venturi prévu dans chacune des canalisations 22 et 26, alimenté par le compresseur de transport pneumatique, souffle la poudre de charbon dans un embranchement en Y dont la sortie constitue la canalisation 24 ; ces venturis et le compresseur n'ont pas été représenté ici La canalisation 24 débou- che dans le brflleur i lit de charbon fluidisé rapide 28 qui sert de brtleur à poudre de charbon préférentiel.Dans ce brtleur 28 agencé de manière à être le siège d'une circulation canalisée, en circuit fermé des matières solides) arrive aussi l'air comburant envoyé par la soufflante 32 par la canalisation 30. Tous les produits de combustion, l'azote et l'oxygène reqtant traversent la canalisation revêtue intérieurement de matière réfractaire 34 et arrivent au cyclane 96 dans lequel la majeure partie des cendres (contenant la pierre à chaux consommée) est éliminée par la canalisation 42. La majeure partie de ces résidus (cendres et pierre 'a chaux consommée) quittant le broyeur 28 traversent ainsi le tube 40 et sont mélangés aux résidus quittant le cycl8ne séparateur de cendres 36 par la canalisation 42, chacune des canalisations 40 et 42 comportant un venturi alimenté par le compresseur d'air de transport pneumatique, les résidus mélangés sortant par la canalisation 44.Les gaz chauds quittent le cyclône séparateur de cendres 36 par la canalisation revêtue de matière réfractaire 46 ; ils se mélangent aux gaz amenés par la canalisation 18 et brillent dans le post-brtleur 20. Des produits de combustion chauds sortant du post-brûleur 20 arrivent dans un foyer (non représenté ici) par la canalisation 48* Ce mode de réalisation préférentiel fournit une puissance de sortie de 2.520.000 kcal/h.Les débits d'entrée sont de 422 kg/h pour l'air de transport pneumatique, 626,5 kglh pour l'air soufflé et 4.090,5 kg/h (130% du débit stoechiométrique) pour l'air comburant. les canalisations sont des diamètres suivants N de cana- Diamètre . NP de- canali- Diamètre intriQr lisation intérieur sation (figure 1) de tube (figure 1) de tube 10 NO 2 (standard 30 203,2 mm américain) 14 254 mm 34 558,8 mm 18 152,4 mm 40 50,8 mm 22 50,8 mm 42 50,8 mm 24 38,1 mm 44 19,Q mm 26 50,8 mm 46 304,8 mm Au pyrolyseur n'est appliqué que le débit d'air juste suffisant pour amener sa température à 8710C, clest-à-dire à une température inférieure au point de fusion des cendres du charbon partiealaire. La température, dans la région supérieure du brtleur à lit de charbon fluidisé rapide, est maintenue à 85400 (aussi bien dans le pyrolyseur que dans ce brûleur, la température est maintenue constante à l'aide d'un capteur de température coopérant avec un régulateur du débit d'air appliqué).Si la température vient à baisser exagérément dans le pyrolyseur,il se dégage moins de produits volatils, d'oW une combustion plus intense dans le brdleur qui nécessite une plus grande quantité d'air en excédent et entrain un abaissement de la température au niveau du post brdleur. De mêneoun abaissement exagéré de la température du pyrolyseur produit une moindre décomposition des composés azotés combustibles, ce qui affecte l'un des avantages de ltinvention qui est de réduire la production de combinaisons de formules NOx dégagées au cours de la combustion du charbon.Au contraire, des températures exagérément élevées dans le pyrolyseur et dans le brûleur à lit de charbon fluidisé entraident des problèmes indésirables de formation de scories et de construction. Une température intérieure exagérément élevée de ce brtleur entrain aussi une consommation excessive de pierre à chaux. Des températures exagérément basses du brtleur à lit de charbon fluidisé entraident une consommation excessive de pierre à chaux et une plus grande quantité d'air en excès, ce qui a pour inconvénient d'abaisser la température du post-brtTeur. Des débits caractéristiques sont indiqués dans le tableau de la figure 2. Pour le démarrage, lorsqu'un thermostat entre en action en vue d'un apport de chaleur, le compresseur d'air de transport pneumatique et la soufflante à air sont mis en marche. Le compresseur purge les canalisations au cours du préchauffage, tandis que la soufflante envoie de l'air à travers les préchauffeurs. Trois préchauffeurs (non représentés ici), un pour le pyrolyseur 12, un pour le cyclone à poudre de charbon 16 et un pour le brtleur à lit de charbon fluidisé 28, sont ensuite mis en marche (à moins qu'un capteur thermoélectrique, prévu dans chaque préchauffeur, détecte qu'un ou plusieurs de ceux-ci conservent assez de chaleur provenant d'un fonctionnement antérieur).Chacun de ces I3réchauffeurs s'arrive lersque le composant chauffé atteint la température prédéterminée (température minimale de fonctionnement) de 64900. Les températures des gaz sont, en dehors des préchauffeurs, de 704,5 C à l'entrée dans le pyrolyséur et dans le brtleur à lit de charbon fluidisé et de 982 C à l'entrée du cycl8ne à poudre de charbon. Lorsque les divers éléments ont atteint leur température, le charbon et la pierre à chaux sont introduits dans l'installation. L'air de la soufflante est ensuite ramené des préchauffeurs au pyrolyseur et au brtleur à lit de charbon fluidisé.L'air de la soufflante, à la température ambiante, est aussi introduit (ce qui n'a pas été représenté ici) dans la canalisation 18, juste en aval du cyclône à poudre de charbon 16 et, avec les matières volatiles, à entrée de la canalisation 18 pour chauffer celle-ci (ce qui empêche toute condensation indésirable et toute formation de suies dans la nanalisation 18). Lorsque l'extrémité aval de la canalisation 18 atteint sa température minimale de fonctionnement de 5380C, indiquée par un thermocouple, l'arrivée d'air à la canalisation 18 est coupée. Les canalisations 24 et 44 sont refroidies par eau. Lorsque le système est arrêté, le compresseur continue à fonctionner un certain temps pour assurer que les canalisations sont purgées. De nombreuses variantes peuvent être apportées au dispositif décrit ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention Ainsi par exemple, le brûleur à poudre de charbon peut être du type à lit de charbon fluidisé lent ou du type turbine à gaz (phase diluée). De mêmeS si on utilise un charbon à faible teneur en soufre, ou peut utiliser un brûleur à une seule zône, fonction- nant à des températures de cendres (de 1,038 à 1,204,500) produisant l'agglomération de c-elles-ci et permettant une élimina tion efficace des cendres par le cyclône. Un séparateur de fines peut être ajouté au système en aval du cyclane à cendres et en amont du post-brtleur (un filtre à lit de sable)ou en aval du foyer ou de la chaudière (filtres à basses températures diverses). Une chambre de désulfuration peut être ajoutée, aussi, comme élément d'équipement séparé en aval du brtleur à agglomération et en amont du cyclane à poudre de charbon. La pyrolyse peut titre obtenue par mise en circulation en circuit fermé de produits chauds plutôt que directement à partir d'une fraction du charbon, comme on l'a décrit ci-dessus. Tout charbon très volatil bitumineux de "Grade A" ou inférieur peut être utilisé. De l'air de refroidissement ou de 11 eau de refroidissement pourraient encore être utilisés, associés à un échangeur thermique, au niveau du brtleur à lit de charbon fluidisé, au lieu d'ajouter de l'air à l'air comburant.Le matériau absorbeur, destiné à capter les composés sulfurés, peut entre constitué par de la chaux, de la pierre à chaux à moitié calcinéeJou par de la dolomie, au lieu d'être constitué par de la pierre à chaux. Des flux peuvent être mélangés à 1 entrée du pyrol;yseur ou du brtleur à poudre de charbon afin d'abaisser le point de fusion des cendres ; de l'oxyde de sodium (Na2O), du borax (B203) ou de l'oxyde de potassium (K2 ) peuvent entre ajoutés pour réduire la température de fusion, et augmenter ainsi la tendance à l'agglomérationt et pour améliorer le rendement de séparation. Inversement, l'addition de silice diminue le point de fusion, en vue d'empeeher la formation de scories. Eventuellement des gaz diluants, tels que de la vapeur d'eau ou des produits de combustion remis en circulation, peuvent être introduits dans la canalisation 14, pour réduire la concentration en hydrocarbures à l'intérieur de celle-ci et des éléments situés en aval, ce qui empêche le craquage des hydrocarbures saturés et les encrassements. De l'eau peut etre ajoutée dans le pyro lysear pour gazéifier une fraction de la poudre de charbon, en principe selon la réaction vapeur/carbone H20+C CO + H2, ce qui réduit la quantité de poudre de charbon alimentant le brdleur à poudre de charbon et accroit la quantité de substances volatiles alimentant le- post-brtleur 20. La quantité d'air comburant nécessaire se trouve également réduite (dans la canalisation 50) et permet d'ajouter de l'air préchauffé pour alimenter le postbrûleur 20.Ceci réduit la eonsomnation de combustible du système et augmente la température de flamme et le débit de sortie du four, permet d'utiliser des charbons à faible teneur en matières volatiles sans réduire la température de flamme obtenues permet d'utiliser une alimentation en boue de charbon et d'eau (ce qui simplifie la manutention du charbon, son stockage et son transport} et élimine la nécessité de sécher le charbon ce qui diminue les dimensions et le coat du système, du fait que l'air comburant introduit dans le post-brtleur franchit en dérivation le brûleur à poudre de charbon et le cyclone, Si, au moment de son extraction, le charbon contient des pyrites en quantités correspondant à une concentration en soufre supérieure à 30, cet excès de soufre est éliminé sur le lieu d'extraction. On va décrire maintenant plus en détail chacun des éléments de la figure 1. On a représenté sur la figure 3 le pyrolyseur 12 comportant une entrée 50, une enveloppe 52, un déflecteur 54, une sortie de tube descendant 56 et une sortie supérieure 58. Ce pyrolyseur a une hauteur d'environ 3,80 m ; il est garni intérieurement de matière réfractaire (température maximale 9820C pour l'enveloppe 52) et comporte une enveloppe extérieure d'acier au carbone. Pour son fonctionnement, le pyrolyseur 12 est tout d'abord rempli due matériau pulvérulent. Dans unsystbmeneuf ce matériau peut etre constitué par toute substance non fusible, telle que du sable ; après mise enservice, ce matériau est remplacé par le charbon en poudre et la pierre à chaux provenant du fonctionnement précédent. Le contenu et les parois du pyrolyseur sont chauffés, au démarrage du système, par les produits de combustion arrivant par la canalisation d'entrée 10, ainsi qu'on l'a décrit précédemment. Lorsque la température à l'intérieur du pyrolyseur 12 atteint 6490C, à la suite du préchauffage décrit ci-dessuse le charbon, la pierre à chaux, l'air de transport pneumatique et l'air souffleopénètrent par entrée 50 à partir de la canalisation 10. Le déflecteur conique 54 empêche, au démarrage, les matériaux introduits d'être projetés hors de l'enveloppe 52, par la sortie 58 de celle-ci. Les matériaux introduits s'accumulent à l'intérieur de l'enveloppe 52 sous forme de lit fluidisé, créé par interaction de l'air de transport pneumatique du charbon, de la pierre à chaux et de l'air soufflé introduits et de l'air soufflé sur la poudre de charbon et la pierre à chaux. Dans ces conditions, le matériau amené est soufflé vers le haut, au-dessus du centre de l'enveloppe 52.La poudre de charbon obtenue par pyrolyse, et avec celle-ci la pierre à chaux, circulent selon un trajet annulaire, en revenant en arrière puis en étant entranés, à la partie inférieure de l'enveloppe 52, par l'air qui arrive avant de revenir au trajet annulaire.La pyrolyse du charbon se produit lorsque les particules de charbon qui arrivent sont chauffées par la poudre de charbon et la pierre à chaux circulant en circuit fermé. Chaque particule de charbon qui arrive est immédiatement entourée par un certain nombre de particules de poudre de charbon et de pierre à chaux, inertes et non adhérantes. (Ceci est important si le charbon qui arrive est du type agglutinant ; sans 1' effet de dilution ce charbon s'agglutinerait suivant un bloc de grandes dimensions. Le fait que l'angle du cbne déflecteur est relativement petit, de l'ordre de 200, produit un mélange et un brassage rapides des matières solides avec le charbon qui arrive).La combustion de l'air qui arrive, avec le charbon, la poudre de charbon et les matières volatiles, échauffe les matériaux solides contenus dans le pyrolyseur ; la quantité d'air introduite est juste suffisante pour obtenir une température de 811oC, La chaux (dont les produits de combustion sont appelés ici pierre à chaux consommée) produite à partir de la pierre à chaux ainsi calcinée réagit avec les composés sulfurés émis dans les matières volatiles (principalement HS), ce qui épure le courant de gaz tout en formant de la matière absorbante consommée, principalement du sulfure de calcium (CaS). La poudre de- charbon et la pierre à chaux consommée traversent le tube descendant 56, puis parviennent dans la canalisation 24 et dans le brûleur 28, ainsi qu'on l'a décrit ci-dessus. les produits gazeux et les fines de poudre de charbon et de pierre à chaux entrainées, sortent par la sortie supérieure 58 et parviennent, par la canalisation 14, au cyclone à poudre de charbon 16. Le cyclane à poudre de charbon 16 est d'un type absolument usuel et est conçu pour enlever avec un bon rendement les particules entrainées des gaz qui sortent du pyrolyseur 12. Ces gaz, d'une vitesse de 15 m/secyarrivent tangentiellement sur le c8té du cyclane, au voisinage de sa partie supérieure, de plus grand diamètre, les particules sont entrainées dans un écoulement tourbillonnaire vers l'extérieur et descendent en tournant vers le bas Jusqu'd ce qu'elles tombent à travers une ouverture de sortie, prévue dans le fond du crclane et raccordée à la canalisation 26. L'air servant au transport pneumatique (provenant d'un compresseur non représenté ici) entraient les particules sortant du cyclone t6 et pareourant les canalisations 26 et 22, selon un effet d'éjecteur. Les gaz épurés quittent le cyclone 16 par une ouverture de sortie, prévue à la partie supérieure du cyclane et raccordée à la canalisation 18. Le cyclone 16 a une hauteur de 3,4 m environ et est doublé intérieurement d'un nid d'abeilles hexagonal en acier, rempli de matière réfractaire, d'une épaisseur de 19 mm (température maximale 9820ut), ancré à l'aide de goujons, entouré d'une matière réfractaire isolante de 76 mm d'épaisseur et d'une enveloppe extérieure en acier au carbone. La poudre de charbon et la pierre à chaux provenant de la canalisation 24 arrivent dans le brûleur à lit de charbon fluidisé rapide 28 (figure 4), dans lequel se produit la combustion de la poudre de charbon. le brtleur 28 comprend des tubes concentriques 100 et 102 qui constituent la partie principale du brûleur et délimitent à la fois une zone annulaire de combustion 104, comprise entre les tubes, et une -hambre intérieure 106, située à l'intérieur du tube 102. La base 108 du brûleur, montée sur des colonnettes 105, présente une partie centrale conique 109 qui fait saillie vers le haut à l'intérieur de la chambre 106, une zone annulaire 106a allant en se rétrécissant vers le bas étant ainsi délimitée entre le tube 102 et la partie conique 109.La zone annulaire 104 est divisée en une zone inférieure de combustion d'un lit fluidisé rapide de cendres agglomérées, à une température de 10970C, et en une zone supérieure de désulfuration en lit fluidisé rapide, à une température de 854,50C, par le distributeur d'entrée d'air 113 et par la fente circonférentielle 115 qui débouche dans la zone annulaire 104. Des anneaux déflecteurs 119a et 119b empêchent tout écoulement vers l'arrière de matières solides et contribuent à délimiter les deux zones. Le tube 102 est situé à une certaine distance au-dessus de la base 108 pour délimiter, à la partie inférieure du bradeur 28, une zone 107 qui fait communiquer la zone annulaire 104 avec la zone annulaire 106a et la chambre 106.Un distributeur circulaire d'entrée de poudre de charbon 110 raccorde la eanalisa- tion 24 à la zone de combustion 104 au moyen de dix-huit tubes 111 montés dans des trous des parois du tube 180 et répartis circonfé- rentiellement autour de celui-ci. L'entrée d'air 112 fait communiquer la canalisation 30 avec le distributeur circulaire 114 situé à l'intérieur de la partie conique 109, au voisinage de la partie inférieure de celle-ci ; le distributeur 114 à son tour est relié à la zone 107 à l'aide de vingt -quatre tubes éjecteurs 116, espacés l'un de l'autre circonférentlellement, qui sont montés dans des trous traversant la partie conique 109.Dans cette partie conique 109 est également prévue une canalisation de sortie de cendres 117, qui relie la zone annulaire 106a, au voisinage de la partie supérieure de la partie conique 109, avec le tube 40. La tubulure 118 relie la ahambre 106 à la canalisation 54. La zone de combustion 104 et la chambre 106, à la partie supérieure du brtleur 28, sont raccordées par le séparateur à ailettes 120 qui comporte douze ailettes 121, équidistantes angulairement (inclinées de 750 par rapport au rayon ), (figure 5). Le couvercle 122 du brûleur 28 recouvre le séparateur 120 et le tube 102, relié, à sa partie supérieure, au séparateur 120. Le brûleur 28 a une hauteur de 5,3 m-environ. le tube 100 comporte une enveloppe extérieure en acier (de 6,35 mm d'épaisseur) qui entoure une matière réfractaire moulée de 76 mm d'épaisseur, qui entoure à son tour un nid d'abeilles hexagonal en acier, rempli de matière réfractaire, de 19 mm d'épaisseur. Le tube 102 est constitué d'une paroi extérieure de 19 mm d'épaisseur d'un nid d'abeilles hexagonal rempli de matière réfractaire et d'une paroi intérieure de 19 mm de matière réfractaire. Entre les nids d'abeilles intérieur et extérieur est prévu un tube d'acier de 4,75 mm d'épaisseur, s'étendant sur toute la longueur du tube 102 et soudé aux nids d'abeilles par points espacés de 152,5 mm environ. La fente 115 a une épaisseur de 4,75 mm. Pour le fonctionnement, le préchauffage du brûleur 28 est effectué de la manière décrite ci-dessus, l'air préchauffé arrivant par l'entrée 112 pour amener le brûleur 28 à une température de 649La. L'air comburant provenant de la soufflante 32 pénètre alors direetement dans le brûleur 28 à travers l'entrée 112. La poudre de charbon et la pierre à chaux provenant du pyrolyseur 12 et du cyclone à poudre de charbon 16, entralnées par l'air du système de transport pneumatique, pénètrent dans le distributeur 110 par la canalisation 24, et sont réparties, à travers les tubes 111, dans la partie inférieure de la zone de combustion 104.L'air soufflé provenant de l'entrée 112 et entrant dans le distributeur 114 se répartit, à travers les buses éjectrices 116, dans la zone 107 et, de là, entrain vers le haut la poudre de charbon et la pierre à chaux à travers la zone de combustion 104. La combustion commence dans la zone 104, amorcée par la chaleur des matières solides circulant en circuit fermé. La combustion se poursuit vers le haut à travers la zone 104, sous la forme d'un lit fluidisé rapide constitué de poudre de charbon, de pierre à chaux et d'air comburant. Les produits de combustion s'élèvent avec une vitesse superficielle de 5,4 m/sec.Les produits de combustion, flair en excès et la poudre de charbon non brtlée s'élèvent jusqu'au séparateur 120, qui, conjointement avec la chambre 106, agit à la manière d'un séparateur cyclone et imprime aux matières solides et aux gaz qui arrivent,un mouvement tourbillonnaire. Les matières solides en rotation, comprenant des cendres, la pierre à chaux consommée et un peu de poudre de charbon non brûlée, pénètrent dans la chambre 106 et tombent le long des parois intérieures du tube 102 pour parvenir dans la zone annulaire 106a. L'action de tourbillonnement assure qu'une très faible quantité seulement de particules de cendres et de charbon encore en ignition peut s'échapper du brtleur. L'action d'éJecteur produit par l'air sortant des tubes éjecteurs 116, convenablement dimensionnés, entrane, hors de la zone 107tune certaine partie des matières solides qui tombent les premières et les renvoie vers le haut-à travers la zone 104 pour brayer le charbon non encore brûlé. Malgré cette action d'éjecteur, des matières solides s'accumulent dans la zone annulaire 106a sous la forme d'un lit fluidisé lent.Lorsque ce lit atteint le niveau di tube de sortie de cendres 117, le tube 117 agit comme un déversoir pour entraîner les matières solides en excès, constituées de cendres et de pierre à chaux consommée, et les transférer dans le tube descendant 40, dtoW elles parviennent dans les canalisation 44 et finalement sont entraînées par l'air du système de transport pneumatique dans une trémie à cendres (non représentée ici). Le maintien d'un excès, par rapport aux proportions stoechiométriques,d'air dans le bradeur 28 assure une température constante de 854,5oc à l'intérieur du bradeur, température à laquelle la désulfuration par la pierre à chaux se produit avec une consommation minimale de matière absorbante. Il est encore souhaitable de porter une partie de la zone annulaire 104 à une température plus élevée, de 1.09300, pour faciliter au maximum l'agglomération des plus fines particules de cendre. Il est souhaitable de faire fonctionner le brûleur 28 avec deux zones de température, la zone inférieure présentant la température la plus élevée. Ces deux zones sont formées par la mise en oeuvre d'une soupape de retenue, fonctionnant par action hydrodynamique, placée au milieu de la zone annulaire 104. Les anneaux opposés constituant cette soupape de retenue retardent le glissement des matières solides par blocage mécanique de leur écoulement.L'action de retenue d'écoulement est augmentée par l'introduction d'air à travers la fente 115, cet air servant aussi à refroidir les gaz, de la température optimale pour l'agglomération des cendres (10950C) à la température optimale de désulfuration (854,500). La proportion d'air entrant par l'entrée 112 et la fente 115 est réglée par deux capteurs de température, disposés respectivement dans chaque zone annulaire de lit fluidisé rapide ; un capteur disposé dans la zone inférieure règle le débit d'air à travers l'ouverture d'entrée 112 pour fixer à 10930C la température de la zone inférieure et un capteur disposé dans la zone supérieure règle le débit d'air à travers la fente 115 pour maintenir la zone supérieure à la température appropriée. Le cyclone à cendres 36 est analogue au cycl8ne à poudre de charbon 16 ; dans le mode de réalisation préférentiel de l'invention le cyclone à cendres est constitué en fait par deux tels séparateurs montés en parallèle. Le cyclane à cendres 36 est un séparateur de type absolument standard, dimensionné en vue d'une élimination efficace des particules et est réalisé dans l t ensemble des mêmes matériaux réfractaires et d'enveloppe que dans le cas- des cyclônes 16. Le cyclone 36 a une hauteur de 4,50 m environ et présente une entrée tangentielle latérale au voisinage de sa partie supérieure. Les configurations-des sorties supérieure et inférieure sont essentiellement les memes que dans le cyclone 16. Rn fonctionnement les gaz chauds1 sortant du brûleur 28, arrivent, à une vitesse de 22,5 m/sec, à l'entrée tangentielle. Les cendres et la pierre à chaux consommée sont mis en mouvement tourbillonnaire centrifuge, tombent vers la partie inférieure du cyclone et traversent fialement l'ouverture de sortie inférieure raccordée à la canalisation 42, puis parviennent dans la canalisation 44. L'air de transport pneumatique entrain les matières solides à travers les canalisations 42 et 44. Les gaz de combustion chauds (854,500) s1 échappent du cyclone 36 par la sortie supérieure et parviennent au poat-bruleur 20 à travers la canalisation 46. Les gaz combustibles provenant du cyclone à poudre de charbon 16 par la canalisation 18 et les gaz de combustion épurés ainsi que l'azote et 11 oxygène restant provenant du cyclane à cendres 36 par la canalisation 4t arrivent au post-brûleur 20 (figure 6). Les gaz provenant de la canalisation 46 arrivent axialement dans le post-brtleur cylindrique 20 par l'ouverture d'entrée 130. Les gaz provenant de la canalisation 18 arrivent sous pression, tangentiellement, par 11 ouverture d'entrée 132, dans la chambre annulaire 134 d'où ils sont introduits radialement, uniformément, dans l'écoulement de gaz provenant de l'entrée 130 auquel ils sont mélangés uniformément par le distributeur 156 constitué par une couronne cylindrique munie d'un certain nombre de passages circulaires 136a et disposée à l'intérieur du postbraleur 20 en aval de entrée 130, concentriquement à 11 intérieur de la chambre annulaire 134.En fonctionnement, les gaz provenant des entrées 130 et 132 sont suffisamment chauds pour amorcer la combustion, dans la chambre de combustion 138, entre les gaz combustibles de l'entrée 132 et l'oxygène non consommé de l1 entrée 130. Le post-brûleur 20 alimente directement un foyer (non représenté ici) à travers une ouverture de 609,5 mm de diamètre. Le post-brtleur 20 est monté sur une ouverture de la paroi du foyer, à l'aide d'une bride de fixation 142 s'appliquant contre 11 enveloppe du foyer. Dans ce mode de réalisation la chambre de combustion 138 a une longueur d'environ 1,2 m. Selon une variante une collerette 142a peut être montée sur le post-brûleur, de la manière représentée ici, et être fixée au foyer. Dans ce dernier cas le corps du post-bruleur est supprimé en aval de la collerette 142a. Dans ce mode de réalisation la chambre de combustion 138 a une longueur de 0,35 m.Avec la première configuration, munie de la bride 142, la combustion est essentiellement effectuée complètement à l'intérieur du post-brûleur ; avec la seconde configuration, munie de la collerette 142a, la combustion s'achève à l'intérieur du foyer. La première configuration peut améliorer l'achèvement complet de la combustion, en particulier dans le cas des chaudières et des foyers dont les parois sont relativement chaudes. la dernière configuration est plus compacte et meilleur marché à fabriquer. Un élément utilisé pour le démarrage, de la maniere décrite ci-dessus, est constitué par les préchauffeurs 150 (figure 7), deux tels préchauffeurs, de mêmes dimensions, étant utilisés pour le pyrolyseur 12 et le cyclone à poudre de charbon 16 et un autre de plus grandes dimensions étant utilisé pour le brûleur 28. Pour chaque démarrage nécessitant un préchauffeur, la soufflante 32 envoie de l'air (15,500)dans chaque préchauffeur 150 par 11 entrée 152. l'air traverse la chambre à ailettes t54 où se produit une séparation, une partie de celui-ci s'écoulant axialement à travers le conduit central 156 et une partie tournoyant vers l'extérieur à travers les ailettes 155 (approximativement à 450) et pénétrant dans l'espace annulaire entourant la chambre 154, puis dans la chambre de combustion 158.Du gaz naturel est introduit par l'ouverture d'entrée 160 dans le distributeur 162 et s'en échappe dans l'espace annulaire entourant la chambre 154, en se mélangeant avec l'air tourbillonnant et bruyant, après allumage initial à l'aide d'une bougie à étincelle (non représentée ici) située dansla chambre 158. L'air traversant la conduite 156 est mis en mouvement tourbillonnaire par un générateur de tourbillons et, en quittant le conduit 156, se mélange avec les gaz traversant la chambre 158, qui sont des produits de combustion. L'air qui traverse les ailettes 155 constitue l'air primaire et son débit correspond approximativement à celui qui est nécessaire pour la combustion complète du gaz. L'air qui arrive par la conduite 156 constitue l'air secondaire et est utilisé pour refroidir les produits de combustion à la température nécessaire pour le préchauffage. Sans cet air de refroidissement les produits de combustion quittant le brûleur 150 seraient trop chauds et détérioreraient les canalisations 10, 14 et 30. L'ecoulement d'air à travers le tube 156 refroidit aussi ce tube et empêche sa détérioration, ce qui se produirait sous l'action des gaz chauds contenus dans la zone de combustion 158. La conduite 156 et la chambre 158 sont réalisées en acier inoxydable. Le modèle le plus petit de préchauffeur a une longueur de 432 mm environ.Le gaz naturel est introduit dans l'entrée 169 à un débit de 5,6 math (mesuré dans les conditions standard de pression et de température) et l'air est introduit dans l'entrée 152 à un débit de 201,6 math (mesuré dans les conditions standard). Le modèle le plus grand de préchauffeur 150, pour le brûleur 28, a une longueur de 1067 mu. Le débit de gaz naturel, par 11 entrée 160, est de 28 m3/h et le débit d'air, par l'entrée 152, est de 1008 m3/h. L'air chauffé sort des ouvertures de sortie 166 et entre dans le pyrolyseur 12, puis dans le cyclane à poudre de charbon 16 et dans le brtleur à lit de charbon fluidisé 28 par les entrées d'air usuelles correspondantes. Enfin, la figure 8 représente un ensemble conforme à l'invention, pour brûler du charbon, tel qu'on pourrait en utiliser dans une usine ou une installation de production d'énergie. Les préchauffeurs 150 n'ont pas été représentés sur cette figure. On distingue un compresseur 31, disposé à c8té de la soufflante 32. Les divers éléments sont montés sur des plaques de fondation 6 et 8 dont les éléments d'ancrage et porteurs n'ont pas été représentés. Un système de soupapes (non représentées ici) peut être utilisé pour coordonner les débits d'arrivée de charbon, de pierre à chaux d'air et d'eau de l'ensemble qui est commandé par un technicien à partir d'un panneau central. Des trémies, pour emmagasiner le charbon, les cendres, et la pierre à chaux, n'ont pas été représentées sur cette figure. Comme il Va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus particulièrement envisagés elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Procédé pour brûler du charbon, caractérise en ce qu'il consiste : - à pyrolyser du charbon pulvérisé pour former de 1 poudre de charbon et des produits volatils, - à séparer la poudre de charbon des produits volatils, - à brûler la poudre de charbon, par transfert de chaleur, avec un excès stoechiométrique d'air, de manière à former ainsi des cendres et un mélange de gaz, l'excès d'air précité étant déterminé de manière à produire une température de cendres inférieure à la température de fusion de celles-ci. - à séparer ce mélange de gaz des cendres et à brûler ensuite les produits volatils du mélange de gaz. 2. Appareillage, pour brûler du charbon, caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison - un pyrolyseur à lit de charbon fluidisé par soufflage, - un brtleur à lit de charbon fluidisé, - un premier cycl8ne, - un second cyclone, et -- un post-brtleur, le pyrolyseur étant agencé de manière à recevoir du charbon pulvérisé et à alimenter le brtleur à lit de charbon pulvérisé en poudre de charbon; et alimenter-le premier cycl8ne en matières gazeuses entraînant des matières particulaires, le premier cyclane étant agencé de manière à alimenter en gaz le post-br1eur, le brûleur à lit de charbon fluidisé étant agencé de manière à recevoir aussi un gaz support de combustion et à alimenter le second cyclône en matières gazeuses entralnant des matières particulaires et le second cycl8ne étant agencé de manière à alimenter le postbrûleur en matières gazeuses. .Appareillage pour brûler du charbon, caractérisé en ce qu'if comporte, en combinaison, - un pyrolyseur à lit de charbon fluidisé par soufflage, - un brûleur à lit de charbon pulvérisé, - un premier cyclone, - un second cyclone et - un post-brûleur, le pyrolyseur étant agencé de manière à recevoir du charbon pulvérisé et à alimenter le bradeur à lit de charbon pulvérisé en poudre de charbon et alimenter le premier cycl8ne en matières gazeuses entraSnant des matières particulaires, le premier cyclOne étant agencé de manière à alimenter en gaz le post-brAleur, le brûleur à lit de charbon pulvérisé étant agencé de manière à recevoir aussi un gaz support de combustion et à alimenter le second cycle en matières gazeuses entraînant des matières particulaires et le second cyclône étant agencé de manière à alimenter en matières gazeuses le post-brtleur, le pyrolyseur comprenant un passage d'entrée inférieur changeant progressivement de direction, d'une direction transversale à une direction longitudinale, une chambre cylindrique définie par une canalisation tournant autour de l'axe longitudinal du pyrolyseur, une partie de transition conique située entre le passage d'entrée et la chambre cylindrique, un passage de sortie de diamètre inférieur à celui de la chambre cylindrique, situé au-dessus de cette chambre cylindriquet un déflecteur disposé dans la chambre cylindrique de manière à faire obstacle à l'écoulement allant directement, axialement, par rapport à cette chambre cylindrique, de la partie inférieure de la chambre cylindrique au passage de sortie,et un tube descendant, issu de la chambre cylindrique en amont du déflecteur, 4. Appareillage pour brayer du charbon, caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison - un pyrolyseur à lit de charbon fluidisé par soufflage, - un brailleur à lit de charbon fluidisé, - un premier cyclône, - un second cyclane et - un post-braleur, le pyrolyseur étant agencé de manière à recevoir du charbon pulvérisé et à alimenter le brtleur à lit de charbon pulvérisé en poudre de charbon et à alimenter le premier cyclône en matières gazeuses entraînant des matières particulaires, le premier cyclône étant agencé de manière à alimenter le post brtleur en gaz, le brtleur à lit de charbon pulvérisé étant agencé de manière à recevoir aussi un gaz support de combustion et à alimenter le second cyclone en matières gazeuses entrainant des matières particulaires J le second cyclone étant agencé de manière à alimenter le postbrtleur en matières gazeuses, le bradeur à lit de charbon fluidisé étant du type à circulation rapide en circuit fermé de matières solides et comprenant une chambre de circulation en circuit fermé centrale délimitée par une première partie cylindrique, disposée concentriguement par rapport à l'axe longitudinal du brtleur, et une partie de forme générale conique, une chambre annulaire à lit fluidisé rapide, disposée autour de la chambre de circulation centrale, cette chambre de circulation centrale et cette chambre annulaire à lit fluidisé rapide communiquant en dessous de la première partie cylindrique, cette première partie délîmitant,avec la partie conique, une chambre annulaire de circulation en circuit fermé centrale, la partie conique étant munie d'un certain nombre de buses à air, la traversant, et la chambre à lit fluidisé rapide etant munie, suivant son pourtour inférieur, dbun certain nombre de passages d'entrée de poudre de charbon. 5. Appareillage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la chambre de circulation en circuit fermé centrale et la chambre à lit fluidisé rapide communiquent à leurs extrémités par l'intermédiaire d'un certain nombre d'ailettes inclinées de manière à imprimer aux matières allant de la chambre à lit fluidisé rapide à la chambre de circulation centrale un mouvement centrifuge pour projeter les matières solides en direction de la paroi intérieure de la première partie précitée, et en ce que la partie conique comprend un tube descendant d'évacuation. 6. Appareillage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les buses à air produisent un mouvement de circulation, de la chambre de circulation centrale à la chambre à lit fluidisé rapide 7. Appareillage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la chambre à lit fluidisé rapide est subdivisée en une chambre inférieure d'agglomération et une chambre supérieure de désulfuration. 8. Appareillage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la chambre d'agglomération et la chambre de désulfuration sont séparées par une soupape de retenue travaillant par action hydrodynamique. 9. Procédé pour brûler du charbon, caractérisé en ce qu'il consiste : - à introduire du charbon pulvérisé et une matière absorbante dans un pyrolyseur à lit de charbon fluidisé, - à effectuer, dans ce pyrolyseur, une réaction destinée à produire de la poudre de charbon,des matières volatiles désulfurées et de la matière absorbante contenant du soufre provenant des matières volatiles, - à séparer la poudre de charbon et la matière absorbante d'avec les matières volatiles désulfurées, - à introduire la poudre de charbon et la matière absorbante contenant du soufre dans un brûleur à lit de charbon fluidisé, - à introduire dans ce brtleur un excès stoechiométrique d'air, cet excès d'air étant déterminé de manière à produire une température de cendres inférieure à la température de fusion de celles-ci, - à brtler la poudre de charbon au contact de la matière absorbante contenant du soufre et dans de bonnes conditions de transfert de cchaleur,-avec excès stoechiométrique d'air, - à former ainsi des cendres sèches, un mélange de gaz désulfurés et une quantité supérieure de matières absorbantes contenant du soufre, - à séparer ce mélange de gaz des cendres, et - à bruler les matières volatiles désulfurées contenues dans le mélange de gaz désulfurés. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'excès stoechiométrique d'air est amené en contact physique avec la poudre de charbon, lt, Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le pyrolyseur est chauffé par combustion d'une partie des combustibles introduits dans le pyrolyseur. 12. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un gaz diluant est ajouté aux matières volatiles avant la combustion de ces matières volatiles dans le mélange de gaz9 13. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que de l'eau est introduite dans le pyrolyseur. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ee que de l'air préchauffé est ajouté lors de la combustion des matières volatiles. 15. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le charbon est constitué par du charbon d1lllinois bitumineux, très volatil, de Grade B" et que la température des cendres est de 871 C. 16. Appareillage pour brtler du charbon, caractérisé en ce qu'il comporte > en combinaison, - un pyrolyseur à lit de charbon fluidisé par soufflage, - un brûleur à lit de charbon fluidisé, - un premier cyclone, - un second cyclône, - un post-bruleur, - des moyens pour introduire du charbon pulvérisé et une matière absorbante dans le pyrolyseur, - des moyens pour transférer la poudre de charbon et la matière absorbante du pyrolyseur au braleur à lit de charbon fluidisé - des moyens pour transférer des matières gazeuses entraînant des matières particulaires du pyrolyseur au premier cycl8ne, - des moyens pour transférer des matières gazeuses du premier cyclane au post-brtleur, e - des moyens pour introduire un gaz support de combustion dans le brflleur à lit de charbon fluidisé en quantités suffisantes pour maintenir une température des produits de combustion inférieure à la température de fusion des cendres provenant de la poudre de charbon, - des moyens pour transférer des matières gazeuses entrarnant des matières particulaires, du brtleur à lit de charbon fluidisé au-second cyclone, et - des moyens pour transférer des matières gazeuses du second cyclone au post-brtleur. 17. Appareillage selon la revendication 16, caractérisé en ce que le brtleur-à lit de charbon fluidisé est du type à circulation rapide en circuit fermé de matières solides. 18. Appareillage selon la revendication 16, caractérisé en ce que le pyrolyseur est du type à circulation de matières solides en circuit fermé, 19. Appareillage selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'à l'intérieur du brtleur à lit de charbon fluidisé est prévu un dispositif déflecteur. 20. Appareillage selon la revendication 16, caractérisé en ce que des moyens éjecteurs produisent la circulation en circuit fermé à l'intérieur du brtleur à lit de charbon fluides6. 21. Appareillage selon la revendication 16, caractérisé en ce que le pyrolyseur comporte un tube descendant pour évacuer du pyrolyseur la poudre de charbon qui le traverse. 22. Appareillage selon la revendication 16, caractérisé en ce que des particules chaudes mises en circulation en circuit fermé dans une partie du brûleur à lit de charbon fluidisé, située au voisinage immédiat d'une ouverture de sortie de ce brssleur, sont amenées à passer entre des ailettes disposées autour de cette sortie, pour imprimer un mouvement tourbillonnaire et produire le franc-bord nécessaire afin d'empêcher les particules trop chaudes de s'échapper.