Brevet FR2489481A1 — publié le 19820305

i 2489481 L'invention concerne un br leur à charbon pulvérisé, susceptible d'être utilisé pour la gazéification de charbon pulvérisé sous pression, ainsi que dans l'industrie chimique, dans des générateurs de gaz, pour la gazéification sous pression, à la vapeur et à l'oxygène, de charbon pulvérisé. On connait déjà des brûleurs à charbon pulvérisé possédant une enveloppe cylindrique et des canaux coaxiaux destinés à l'amenée du produit oxydant et du charbon pulvérisé, le dernier canal étant subdivisé, grâce à des cloison intermédiaires, en des fentes parallèles raccordées aux tubulu- res d'amenée du combustible, conçues comme des dispositifs de tourbillon à vis sans fin (certificat d'auteur URSS n' 211 002 Classe D I/02, 1966). Les brûleurs de l'état actuel de la technique présentent cependant un inconvénient important: pendant leur fonctionnement avec un courant de charbon pulvérisé lequel correspond à une concentration de charbon pulvérisé d'environ 500 kg pour un mètre cube réel de gaz à transporter, il risque d'y avoir un colmatage de la tubulure hélicoïdale, provoqué par le charbon pulvérisé, en conséquence de la forte variation de la section transversale de la tubulure le long de cette dernière ( au point de raccordement entre les tubulures et les fentes destinées à l'amenée du charbon pulvérisé). Il en résulte une forte diminution de la fiabilité de marche du brûleur. Pour ce qui est des caractéristiques techniques, le système de l'état actuel de la technique se rapprochant le plus du brûleur selon l'invention concerne un brûleur à charbon pulvérisé possédant une enveloppe cylindrique et une buse de sortie, avec, monté sur son axe, un tuyau pourvu d'une buse à son extrémité inférieure pour assurer l'amenée de l'oxydant, et avec des canaux se trouvant entre l'enveloppe et le tuyau des éléments hélicoïdaux étant installés à l'inté- rieur de ces canaux ( par exemple des cloisons intermédiaires destinées à l'amenée du charbon pulvérisé), l'angle d'inclinai- son des éléments hélicoïdaux étant égal à l'angle d'installation de la tubulure d'amenée du comestible, et la section étant égale à la section de la tubulure destinée à l'amenée du charbon pulvérisé (demande n0 26944202/24-06, figure 2, Classe G 23 I/02 2 2489481 Les brûleurs de l'état actuel de la technique présentent les inconvénients suivants: 1. Exécution complexe de la tubulure, dont la forme se modifie en continu d'un cercle à un rectangle, et exécution complexe de la liaison entre la tubulure et le canal hélicoïdal ainsi qu'avec le canal proprement dit 2. Après que le charbon pulvérisé est sorti des canaux hélicoïdaux, lesdifférents courants de charbon pulvérisé, dont le nombre dépend du nombre de canaux d'amenée, se continent, conduisant ainsi à une action réciproque de ces courants de charbon pulvérisé et du courant du produit oxydant dès l'intérieur du réacteur, ainsi qu'à la possibilité d'une action réciproque de l'oxydant et des produits chauds de gazéification, ce qui a pour conséquence une surchauffe de la partie inférieure du brûleur. L'invention a pour but de créer un brûleur à charbon pulvérisé, simple et fonctionnant d'une manière fiable dans les conditons d'une gazéification du charbon pulvérisé sous pression. L'invention concerne à cet effet un brûleur à charbon.pulvérisé garantissant une marche sûre même lors de la gazéification du charbon pulvérisé sous pression, tout en pouvant être fabriqéi6 d'une manière techniquement simple. Le brûleur à charbon pulvérisé selon l'invention se compose d'une -enveloppe fermement reliée à une bride, laquelle se rétrécit en cône à l'une de ses extrémités pour former une buse de sortie du charbon pulvérisé. A l'in- térieur de l'enveloppe se trouve un tuyau central destiné 3 à l'amenée de l'oxydant, à l'extrémité duquel est montée une buse. Entre l'enveloppe et le tuyau central se trouvent les éléments d'amenée du charbon pulvérisé qui sont constitués comme des serpentins, faciles à fabriquer, et pouvant présenter une ou plusieurs spires. Selon l'invention, l'on peut disposer un ou plusieurs serpentins pour 19amenée du charbon pulvérisé. Les serpentins dépassent, à l'extrémité arrière, du couvercle du brûleur, et sont ensuite constitués sous la forme de tubulures simples destinées au raccordement de la conduite d'amenée du - combustible. Au pied des buses de l'enveloppe et du tuyau central se trouve une paroi intermédiaire, traversée par les serpentins 3 2489481 qui débouchent tangentiellement dans la chambre de turbulence formée par les deux buses et la paroi intermédiaire. C'est dans cette chambre de turbulence que se mélangent les différents courants de charbon pulvérisé pour donner un courant unique, subissant un mouvement de rotation, et qui sort de la chambre de turbulence d'une manière continue et concentrique, en même temps que le gaz porteur, ce qui forme un rideau entre l'atmos- phère du réacteur et la flamme du brûleur. Il en résulte une flamme caractérisée par une grande uniformité et une grande stabilité. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et du dessin annexé, dont la figure unique représente un exemple de réalisation de l'invention. Le brûleur se compose d'une enveloppe cylindrique 1 pourvue d'une bride 2 à laquelle est fixé, à l'aide de boulons, le couvercle 3 du brûleur; l'enveloppe se termine par une buse à charbon pulvérisé 4; le long de l'axe de l'enveloppe est installé un tuyau 5 qui représente le canal destiné à l'amenée de l'oxydant et qui se termine par la buse 6. Entre l'enveloppe 1 et le tuyau 5 sont disposés un ou plusieurs serpentins hélicoïdaux 7, qui dépassent du couverc du br leur 3 et qui forment les tubulures d'amenée 8 du combust les extrémités inférieures débouchent tangentiellement dans la chambre à turbulence 9, laquelle se compose des buses 4 et 6 destinées à l'amenée de l'oxydant et du charbon pulvérisé et de la cloison intermédiaire 10 se trouvant entre l'enveloppe 1 et le cylindre 5, ce qui forme le canal destiné à l'amenée de l'oxydant. Le brûleur fonctionne comme suit.: Le produit oxydant, qui s'écoule à partir du volume intérieur du brûleur, est envoyé à la buse 6 par l'intermédiaire du cylindre 5. C'est par l'intermédiaire de tubulures et des serpentins 7 que le courant de charbon pulvéri est amené, en même temps que le gaz transporteur, à partir des différentes sections du dispositif d'alimentation. Ce courant arrive, par l'intermédiaire des extrémités inférieures, disposé tangentiellement, des serpentins 7, dans la chambre à turbulenc 9, dans laquelle les différents courants se réunissent pour former un courant unique et tournant de charbon pulvérisé, lequ 4 2489481 sort par la buse 4. Il se crée une action réciproque entre ce courant et le courant d'oxydant, ce qui crée.une flamme sûre et stable. La fabrication des brûleurs selon l'invention est moins couteuse que dans l'état actuel de la technique, car elle est plus simple et utilise des éléments déjà fabriqués dans l'industrie0 2489481 R E V E N D I C A T I ON Brûleur à charbon pulvéris6, se composant d'une enveloppe pourvue d'une buse de sortie d'un tuyau axial possédant une buse destin6e à l'amenée de l'oxydant et d'éléments hélicoïdaux destinés à l'amenée du charbon pulv6ris6, brûleur caractérisé en ce que les élémeni destinés à l'amenée du charbon pulvérisé sont des serpentins (7) à une ou plusieurs spires, disposés entre le tuyau central (5) et l'enveloppe (1) les extr6mités des serpentins (7) débouchant tangentiellement, à travers la paroi intermédiaire (10) pour assurer la réunion des différents courants de charbon pulvérisé en un courant unique, dans une chambre à turbulence (9), formée par la buse à charbon pulvérisé (4) se trouvant à l'extrémité de l'enveloppe (1), la buse (6) du tube (5) et la paroi intermédiaire (10).