Brevet FR2466708A1 — publié le 19810410

La présente invention se rapporte à un procédé pour brûler des combustibles solides de mauvaise qualité et plus particulièrement des combustibles solides de très mauvaise qualite, tels que du charbon ou de la houille très humide se présentant sous forme de cendres et ayant un faible pouvoir calorifique. Il devient de plus en plus nécessaire d'utiliser des combustibles solides de très mauvaise qualité, principalement pour la production d'énergie. Des combustibles solides d'un pouvoir calorifique inférieur à 1000 Kcal/Kg sont actuellement les plus fréquemment utilisés. Bien évidemment, cette utilisation est liée à de nombreux inconvénients tels que la complexité des systèmes de préparation et de combustion, l'augmentation considérable du coût de I'opération et un manque de fiabilité du fonctionnement. Les systèmes ouverts ou semi-ouverts de préparation et de combustion connus jusqu'à présent sont très compliqués, gaspillent du combustible et sont explosifs. En conséquence, le but de la présente invention est de fournir un procédé qui permet de brûler des combustibles solides de mauvaise qualité sans préparation préliminaire et en éliminant les complications que présentent la préparation et la combustion par les systèmes ouverts ou semi-ouverts actuels. Pour ce faire, le procédé selon l'invention se caractérise en ce qu'il consiste essentiellement à brûler une partie de la poudre de charbon dans une chambre de combustion indépendante qui génère le gaz nécessaire au transport et au séchage du combustible solide. Le système de préparation de la poudre comprend un cyclone qui est alimenté avec la plus grande partie des gaz et une faible part de combustible solide. Le combustible capté et séparé dans le cyclone du système de combustion est envoyé dans la chambre de combustion principale et une partie est dirigée dans une chambre de combustion indépendante pour la production du gaz de séchage.La partie du combustible qui 'a pas été captée par le cyclone et les gaz de transport sont réinjectés dans la chambre de combustion générant des gaz de séchage et de transport1 d'où il résulte qu'une température relativement basse est maintenue, la scorification est évitée et une chambre de combustion non refroidie est utilisée. La partie restante des gaz et le combustible non capté par le cyclone sont envoyés dans la chambre de combustion principale sans influer sur le processus de combustion en cours. Il est possible de brûler de petites quantités de combustible liquide ou gazeux dans la chambre de combustion générant le gaz de transport et de séchage et d'envoyer ensuite la quantité entière de poudre de charbon captée par le cyclone dans la chambre de combustion principale. Les principaux avantages du procédé pour brûler des combustibles solides de mauvaise qualité, selon l'invention, sont les suivants -il offre, dans la partie principale de la chambre de combustion, des conditions similaires à celles des systèmes semi-ouverts pour la préparation de la poudre , permettant même de brûler des combustibles solides ayant un pouvoir calorifique de 600 à 800 Kcal/Kg -il offre des conditions pour obtenir, par de faibles quantités de combustibles liquides ou gazeux, des méthodes simples et aisées de commander automatiquement les processus de préparation de la poudre et de combustion selon les variations des niveaux de qualité du combustible solide même dans une large étendue ;; -il élimine la nécessité de réaliser des unités de combustion cou- teuses et complexes pour le séchage des combustibles ayant un haut degré d'humidité et un faible pouvoir calorifique ; -il offre une meilleure souplesse de fonctionnement de la chambre de combustion avec des charges diminuées -il permet de diminuer les dimensions du générateur de vapeur grâce à son fonctionnement réel avec un combustible solide enrichi ( en termes de pouvoir calorifique) du fait de la combustion simultanée du combustible gazeux ou liquide et du combustible solide. Un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention est dé crit ci-après, de manière nullement limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente, de façon schématique, un mode de réalisation du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, et - la figure 2 est une vue similaire à la figure 1, dans laquelle a été ajouté le collecteur de gaz 14 reliant la chambre de séchage à la chambre de combustion principale. Des figures, il ressort que le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend un réservoir 1 pour un combustible solide de mauvaise qualité ; une conduite d'alimentation 2 ; une chambre de séchage 3 reliée par son extrémité supérieure à une chambre de combustion 14 indépendante destinée à brûler de la poudre de charbon, du combustible liquide ou gazeux et par son extrémité inférieure à un broyeur 5 ; un dispositif concentrateur de poudre 6 relié au travers du brûleur 7 à la chambre de combustion principale 11 et au travers de la gouttière 8 à un cyclone 9 connecté, de son coté, par un conduit de poudre 10 à la chambre de combustion principale ; un extracteur 12, un collecteur de gaz 14 mettant en communication la chambre de séchage avec la chambre de combustion principale, un conduit 15 de poudre reliant le cyclone à la chambre de combustion indépendante qui sert à brûler la poudre de charbon et le combustible liquide ou gazeux. La procédé pour brûler des combustibles solides de mauvaise qualité selon l'invention, se déroule da la manière suivante Le combustible solide de mauvaise qualité contenu dans le réservoir 1 est envoyé dans la chambre de séchage 3 au travers du conduit d'alimentation 2. Les gaz de séchage et de transport, quand le combustible solide est broyé, sont produits dans la chambre 4, à partir de la combustion de poudre de charbon, de combustibles gazeux ou liquides dont la quantité dépend de la chaleur de séchage requise pendant le broyage du combustible solide dans le broyeur 5. Le mélange gaz-poudre est divisé en deux parties par le dispositif concentrateur de poudre 6. La plus grande partie du produit séché, conjointement avec une faible part des gaz et la vapeur séparée au cours du séchage, sont envoyés dans la chambre de combustion principale 11 à travers le brûleur 7. Un mélange constitue par une petite partie du combustible broyé et séehe, dans une proportion pouvant aller jusqu'à 30 % et par une large part des gaz, dans une proportion pouvant aller jusqu'a 70 , est envoyé par la gouttière 8, dans le cyclone 9, dans lequel le combustible est séparé puis passe par le conduit de poudre 10 dans le brûleur Y, au travers duquel il est injecte dans la chambre de combustion et une partie du combustible est dirigée dans la chambre 4 par le conduit de poudre 15 .Une partie de la faible quantité de combustible, qui n'est pas captée par le cyclone, est envoyée conjointement avec les gaz qui la transportent, dans la chambre 4 à travers l'extracteur 12, créant ainsi les conditions pour le maintien de températures relativement basses afin d'éviter la scorification et d'utiliser une chambre non refroidie, tandis que la partie restante alimente la chambre de combustion principale sans agir sur le processus de combustion en cours. Si la chambre de séchage 3 est reliée, non seulement à la chambre 4,mais aussi à la partie supérieure de la chambre de combustion principale, à travers l'élément 14, les gaz de transport et de séchage du combustible sont soutirés de la chambre de combustion principale et de la chambre 4, dans laquelle la poudre de charbon, le combustible gazeux ou le combustible liquide est brûlé et sert a égaliser la qualité du mélange de combustion qui doit etre envoyé dans la chambre de combustion principale quand le combustible, provenant du réservoir 1, a des propriétés variables. REVENDICATIONS 1. Proeedé pour brûler des combustibles de mauvaise qualité, caractérisé en ce que de la poudre de charbon ou du combustible liquide ou gazeux est brûlé dans une chambre séparée dans laquelle un gaz est généré pour le transport et le séchage du combustible solide dans le système de préparation de la poudre, qui comprend un cyclone alimenté avec la plus grande partie des gaz et avec une faible pat du combustible solide, une partie de ces gaz et du combustible non captés par le cyclone étant envoyés dans la chambre de combustion de la poudre de charbon ou du combustible liquide ou gazeux et la partie restante des gaz et du combustible non-captés étant envoyés dans la chambre de combustion du générateur de vapeur, tandis que les quantités captées par le cyclone alimente, à travers le système de combustion, la chambre de combustion principale et une partie de celles-ci sont injectées dans la chambre de génération du gaz de séchage et de transport du combustible solide. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de séchage est aussi connec-tée à la sortie de la chambre de combustion de la poudre de charbon ou du combustible liquide ou gazeux, avec la partie supérieure de la chambre de combustion principale, ce qui fait qutune pius almoins grande partie des gaz néeessairespour le séchage et le transport du combustible solide est absorbée par la chambre de combustion.