Brevet FR2463892A1 — publié le 19810227

La présente invention concerne des procédés d'allumage et de contrôle de la combustion de chaudières à charbon, ou combustible analogue, pulvérisé, ainsi qu'un foyer de chaudière pour leur mise en oeuvre. Dans les chaudières à charbon pulvérisé connues, on assure l'allumage à l'aide de combustibles auxiliaires tels que des hydrocarbures ou leurs dérivés, des gaz combustibles, etc.... Ceci nécessite l'emploi de brûleurs auxiliaires d'un type différent, consommant un combustible plus coûteux que le charbon, et qui ne sont utilisés que pendant la période d'allumage. La présente invention a pour but de procurer un procédé d'allumage de telles chaudières qui ne fasse pas appel à un combustible différent. Elle a aussi pour but de permettre le contrôle de la combustion d'une chaudière à charbon pulvérisé, notamment lorsque celle-ci doit fonctionner à allure réduite, en évitant son extinction, ainsi que d'améliorer l'échange de chaleur dans la partie inférieure de la chaudière. Le procédé d'allumage selon l'invention est caractérisé en ce que l'on fait brûler initialement du charbon sur une grille dimensionnée pour assurer la combustion d'un débit de charbon constituant une fraction relativement faible du débit de charbon pulvérisé en marche normale, en ce que l'on admet du charbon pulvérisé dans ses brûleurs et on projette une partie dans la zone de combustion de la grille, et en ce qu'une fois assuré l'allumage du charbon pulvérisé on réduit ou supprime la combustion de charbon sur la grille. De préférence, on recueille les cendres du charbon pulvérisé également sur la grille. Le procédé de contrôle de la combustion d'une chaudière à charbon pulvérisé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on effectue simultanément une combustion auxiliaire sur une grille d'un débit de charbon constituant une fraction relativement faible du débit de charbon pulvérisé, et en ce que l'on recueille sur celle-ci les cendres du charbon pulvérisé en même temps que celles de la combustion du charbon auxiliaire. De préférence, le débit de charbon auxiliaire, dans l'un ou l'autre de ces procédés, est tel que le débit maximal de charbon brûlé sur la grille soit compris entre 10 et 20% du débit total de charbon consommé par la chaudière ; mais bien entendu l'invention s'applique également pour des valeurs inférieures à 10% et supérieures à 20%. L'invention s'étend encore à un foyer pour chaudière à charbon pulvérisé, comprenant à son extrémité inférieure une grille auxiliaire de combustion de charbon, et dans lequel une rangée inférieure de brûleurs à charbon pulvérisé est dirigée vers le bas de façon à assurer l'inflammation du charbon pulvérisé par les gaz issus de la grille pour assurer le relais d'allumage des autres brûleurs à charbon pulvérisé des rangées supérieures. Un tel foyer comporte en outre de préférence un étranglement entre la grille et la rangée inférieure de brûleur à charbon pulvérisé. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé, deux foyers de chaudière à charbon pulvérisé et des procédés d'allumage et d'entretien de la combustion selon l'invention. La figure 1 représente schématiquement une chaudière à charbon pulvérisé et la grille auxiliaire avec alimentation par trémie. La figure 2 représente une chaudière analogue à celle de la figure 1, mais comportant un étranglement entre la grille et la rangée inférieure de brûleurs à charbon pulvérisé. Dans la figure 1, la chaudière comporte une grille auxiliaire mobile 1, alimentée en charbon en grains par une trémie 2, l'évacuation des cendres étant représentée par la flèche 3. Au dessus de la chaudière, une première rangée 4 de brûleurs à charbon pulvérisé est orientée vers le bas, et une autre rangée 5 est orientée horizontalement, de la manière habituelle. Lorsque lton veut allumer la chaudière, on commence par alimenter la grille On allume le charbon sur la grille par des moyens connus, tels qu'un feu de bois, puis on porte la puissance de chauffe de la grille à son maximum. Lorsque le réchauffage de la chaudière est suffisant, on admet le charbon pulvérisé dans les brûleurs 4 puis 5. Le charbon pulvérisé des brûleurs 4, venant à la rencontre des gaz de combustion de la grille comme représenté par les flèches 6, est allumé par ceux-ci, et l'allumage se propage au charbon pulvérisé introduit par les brûleurs supérieurs 5. Lorsque la puissance de chauffe au charbon pulvérisé atteint une valeur suffisante, on réduit l'allure de la combustion sur la grille ; on peut même l'interrompre. Pendant le fonctionnement, les cendres du charbon pulvérisé tombent sur la grille et s'ajoutent à celles provenant de la combustion sur grille. Celle-ci évacue l'ensemble des cendres en 5 par les moyens habituels. Si la chaudière doit fonctionner à allure réduite, la combustion sur grille assure le soutien de la combustion du charbon pulvérisé, et évite son extinction. On notera que la présence d' une grille au-dessous des brûleurs à charbon pulvérisé assure un meilleur rayonnement calorifique sur les parties inférieures des écrans de la chaudière, et augmente ainsi son rendement calorifique. La chaudière de la figure 2 est analogue à celle de la figure 1, mais comporte un étranglement 7 entre la grille et la rangée inférieure de brûleurs. Cette disposition permet de protéger la grille des chutes de mâchefer et d'augmenter la surface de celle-ci sans changer la section du foyer de la chaudière. Bien que les formes de réalisation de l'invention décrites en référence aux figures du dessin parassent préférables, on comprendra que diverses modifications peuvent leur être apportées sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, la grille pourrait être alimentée d'une autre manière connue, par exemple en lit normal, en lit fluidisé ou par projection. REVENDI CATIONS 1/ Procédé d'allumage de chaudières à charbon ou combustible analogue pulvérisé, caractérisé en ce que l'on fait brûler initialement du charbon sur une grille (1) dimensionnée pour assurer la combustion d' un débit de charbon constituant une fraction relativement faible du débit de charbon pulvérisé en marche normale, en ce que l'on admet du charbon pulvérisé dans ses brûleurs (4, 5) et on projette une partie (6) dans la zone de combustion de la grille, et en ce qu'une fois assuré l'allumage du charbon pulvérisé on réduit ou supprime la combustion de charbon sur la grille. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on recueille les cendres du charbon pulvérisé des brûleurs sur la grille. 3/ Procédé de contrôle de la combustion d'une chaudière à charbon pulvérisé, caractérisé en ce que l'on effectue simultanément une combustion auxiliaire sur une grille (1) d'un débit de charbon constituant une fraction relativement faible du débit de charbon pulvérisé, et en ce que l'on recueille sur celle-ci à la fois les cendres de la combustion du charbon pulvérisé et celles de la combustion du charbon auxiliaire. 4/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite fraction relativement faible est telle que le débit maximal de charbon brûlé sur la grille soit compris entre 10 et 20% du débit total de charbon consommé par la chaudière. 5/ Foyer pour chaudière à charbon pulvérisé, caractérisé en ce qutil comprend à son extrémité inférieur une grille auxiliaire de combustion de charbon (1) et en ce qu'une rangée inférieure de brûleurs à charbon pulvérisé (4) est dirigée vers le bas, de façon à assurer l'inflammation du charbon pulvérisé par les gaz issus de la grille. 6/ Foyer selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un étranglement (7) entre la grille (1) et la rangée inférieure de brûleurs à charbon pulvérisé (4).