Brevet FR2495284A1 — publié le 19820604

La présente invention concerne la protection contre les corrosions et les érosions des parties sous pression, et plus particulièrement des écrans à faisceaux tubulaires des chambres de combustion de chaudières. Cette invention s'applique plus particulièrement, sans pour autant être limitée à cette application, à la protection des chambres de combustion des chaudières équipant les usines d'incinération d'ordures ménagères et déchets industriels On sait que, dans les installations actuelles d 1incinération d'ordures ménagères ou industrielles avec récupération de chaleur, les tubes de chaudière situés dans les chambres de combustion sont soumis à deux actions prépondérante s: 1 - des actions corrosives, dues aux gaz provenant de la combustion des déchets 2 - des actions abrasives, provoquées par le frottement des déchets pendant leur incinération dans le four. Dans les anciens types de chaudières, les tubes de chaudières n'étaient pas jointifs, c'est-à-dire n'étaient pas reliés de façon à constituer des panneaux étanches, ce qui permettait la mise en place de briques de forme en carbure de silicium, assurant la protection des tubes. Sur la Figure 1 du dessin annexé, on a représenté, en coupe par un plan horizontal,un mode de réalisation de ce type de protection des tubes de chaudières selon la technique antérieure. Sur cette Figure 1, on voit en 10 les tubes de la chaudière, et en 12, les briques de protection. Depuis une dizaine d'années, les chambres de combustion des chaudières d'incinération sont réalisées soit à l'aide de tubes jointifs, soit en tubes à ailettes soudées, de façon à constituer des panneaux tubulaires. Cette conception s'oppose à la mise en place des briques de forme pour assurer la protection des écrans tubulaires. A l'heure actuelle, la protection des écrans est réalisée par un pisé réfractaire à base de carbure de silicium projeté, maintenu en place par des goujons soudés aux tubes d'écran. L'inconvénient de ce procédé antérieur est que la dureté du pisé réfractaire projeté est inférieure à celle des briques en carbure de silicium, qui sont cuites au four avant mise en oeuvre. I1 en résulte une dégradation rapide des pisés dans les zones les plus exposées. La meilleurs solution à ce problème consisterait à protéger les zones exposées par la mise en place de briques au carbure de silicium. Cependant, cette mise en place se heurte à la difficulté, non encore résolue à ce jour, de la réalisation de la fixation de ces briques. La présente invention se propose, en conséauence, d'apporter un procédé permettant d'assurer la protection des pamneatlx tubulaires des chau dieres à l'aide de briques de lorgne en carbure de silicium, ce procédé permettant en outre l'interchangeabilité de chaque brique sans démontage des briques voisines. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on prévoit, dans chaque brique, un logement de forme appropriée au droit de la fixation à réaliser, on soude des pattes sus la génératrice du tube ou su l'ailette du panneau tubulaire, on embroche chaque brique sur la patte correspondante, on fixe une retenue sur la patte et on obture le logement de chaque brique à l'aide d'un capuchon ou similaire. Lorsque les briques sont jointives, l'étanchéité entre briques successives est assurée par un cordon d'amiante logé dans une gorge de chaque brique, et, lorsque'les briques ne sont pas jointives, l'étanchéité est réalisée par du pisé réfractaire au carbure de silicium. Selon une autre caractéristique de cette invention, l'espace compris entre les tubes et les briques, lorsque les briques n'épousent pas la forme des tubes, est rempli de béton en carbure de silicium, afin d'assurer un meilleur échange thermique. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après, enEférence au dessin annexé, d'exemples de réalisation dépourvus de tout caracrere limitatif. Sur le dessin - la Figure 1 illustre l'état antérieur de la technique, discuté plus haut; - la Figure 2 est une vue, en coupe horizontale, d'un premier exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention; - la Figure 3 est une vue à échelle agrandie d'un détail de la Figure 2 ; et, - la Figure 4 est une vue en coupe horizontale d'un second exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. En se référant à la Figure 2, on voit en 14 le panneau tubulaire constituant la paroi de la chambre de combustion d'une chaudière, et qui est réalisé à partir de tubes 10 et d'ailettes soudées 16. Selon l'invention, on prévoit, dans chaque brique de. forme au carbure de silicium 18 assurant la protection des tubes, un logement 20 de forme appropriée, ménagé au droit de la fixation à réaliser. Sur la génératrice du tube 10 ou sur l'ailette 16, on soude une patte, telle que 22, sur laquelle on embroche la brique. Ensuite, on pose, par exemple par soudure ou tout autre moyen mécanique, une retenue 24 sur chaque patte 22. La retenue 24 est ensuite protégée à l'aide d'un capuchon 26, scellé dans le logement 20 de chaque brique. Les briques 18 peuvent ou non épouser la forme des tubes 10. Lorsqu'elles ne l'épousent pas (Fig. 2), l'espace compris entre les tubes et les briques est rempli de béton en carbure de silicium 28, afin d'assurer un meilleur échange thermique. Dans l'exemple de mise en oeuvre représenté à la Figure 2, les briques 18 sont jointives, et l'étanchéité est assurée par un cordon d'amiante 32, logé dans une gorge ménagée dans chaque brique. Dans l'exemple de mise en oeuvre représenté à la Figure 4, les briques 18' ne sont pas jointives ; l'étanchéité est alors réalisée par du pisé réfractaire au carbure de silicium 30. Selon l'invention, la retenue de la brique sur la patte est réalisée par un moyen mécanique, et le capuchon est scellé au mastic réfractaire. Parmi les avantages apportés par l'invention, on peut citer, notam ment - possibilité d'utiliser des produits façonnés ou cuits au four avant mise en oeuvre - obtention d'un écran de protection mécanique pouvant subir des déforma tions mécaniques ou thermiques sans provoquer de rupture des briques - possibilité de remplacement de chaque brique sans démontage des briques voisines - protection des panneaux tubulaires placés dans le foyer en conservant un échange thermique maximal. I1 demeure ben entendu que cette invention n'est pas limitée aux exemples de mise en oeuvre décrits et représentés ici, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. C'est ainsi qu'en particulier, chaque brique peut etre retenue par un ou plusieurs points de fixation ; cependant, il est préférable de réduire les dimensions des briques et de les fixer par un seul point, ce qui autorise les déformations des écrans tubulaires sans rupture des briques. REVENDICATIONS 1 - Procédé de protection des écrans à faisceaux tubulaires des chambres de combustion de chaudières, notamment d'incinération d'ordures ménagères, à l'aide de briques de forme en carbure de silicium, caractérisé en ce que l'on prévoit dans chaque brique un logement (20) de forme appropriée, au droit de la fixation à réaliser, on soude des pattes (22) sur la génératrice du tube ou sur l'ailette du panneau tubulaire, on embroche chaque brique (18) sur la patte correspondante, on fixe une retenue (24) sur la patte, et on obture le logement de chaque brique à l'aide d'un capuchon (26) ou simi iaire. 2 - Procédé selon la revendication 1, mettant en oeuvre des briques jointives, caractérisé en ce que l'étanchéité entre briques successives est assurée par un cordon d'amiante (32) logé dans une gorge de chaque brique, 3 - Procédé selon la revendication 1, mettant en oeuvre des briques non jointives, caractérisé en ce que l'étanchéité entre briques successives est réalisée par un pisé réfractaire au carbure de silicium (30). 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, mettant en oeuvre des briques n'épousant pas la forme des tubes et caractérisé en ce que l'espace compris entre les tubes et les briques est rempli de béton en carbure de silicium, afin d'assurer un meilleur échange thermique. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque brique est maintenue par un ou plusieurs points de fixation. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par l'interchangeabilité de chaque brique sans démontage des briques voisines. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la retenue de la brique,sur la patte correspondante, est réalisée à l'aide d'un moyen mécanique.