Brevet FR2570472A1 — publié le 19860321

"Bloc-foyer pour chaudière à charbon" La présente invention concerne un bloc-foyer pour chaudière à charbon comprenant un foyer équipé d'une sole sur laquelle brûle et avance le charbon éventuellement poussé par un poussoir, avec une alimentation en air primaire, le cas échéant, une alimentation en air secondaire. La présente invention se propose de développer un tel bloc-foyer qui soit de constitution plus simple et plus économique et assurant une combustion aussi régulière et homogène que possible. A cet effet, l'invention concerne un blocfoyer du type ci-dessus, caractérisé en ce que le blocfoyer dont la partie principale est l'enveloppe du foyer, se présente sous une forme particulièrement avantageuse pour la fabrication puisque cette enveloppe est constituée par deux parois cylindriques de préférence circulaire. La sole, composée d'une plaque et de conduits transversaux, est alune réalisation très simple. Le fonctionnement de ce bloc-foyer est très efficace puisqu'il y a un échange de chaleur entre la sole et l'eau passant dans les conduits transversaux. Le passage de l'air primaire par les lumières transversales assure une combustion très régulière sur toute la largeur du lit de combustible en évitant la combustion par tranches comme dans le cas des grilles longitudinales. Suivant une autre caractéristique, la sole est inclinée dans le sens du cheminement du combustibli-. Suivant une autre caractéristique, les conduits transversaux sont des tubes à section rectangulaire, dont un coté est formé par la plaque. Cette caractéristique est particulièrement intéressante à la fois sur le plan de la fabrication et sur celui du fonctionnement du foyer. La réalisation de cette sole est simple. En fonctionnement, la circulation d'eau permet de refroidir efficacement la sole, ce qui à son tour favorise une meilleure régularité de la combustion et une moindre inertie à la fin des cycles de chauffe. Suivant une autre caractéristique, le bloc-foyer comporte une rampe située à l'arrière du foyer pour l'injection d'air secondaire. Suivant une autre caractéristique, le bloc-foyer comporte une volige au-dessus de la sole, cette volte étant composée d'au moins un élément réfractaire s'appuyant par ses extrémités sur des supports ménagés dans le bloc. Suivant une autre caractéristique, une boite de distribution d'air comburant, placée sous la sole 9 en aval du ventilateur, alimente le circuit d'air primaire et le circuit d'air secondaire. La présente invention sera décrite plus en détail selon un mode de réalisation représenté schématiquement sur les dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une chaudière équipée d'un bloc-foyer, selon l'invention, - La figure 2 est une vue en perspective schématique de gauche de la double enveloppe et de la sole du bloc-foyer selon la figure 1, - La figure 3 est une coupe verticale diamétrale de l'enveloppe cylindrique de la figure 2 montrant notamment la forme de la sole, - La figure 4 est une vue éclatée de droite du bloc-foyer, selon la figure 1, - La figure 5 est une vue en coupe à échelle agrandie d'une partie de la sole, - La figure 6 est une vue en perspective d'une partie de la voûte du foyer. Selon la figure 1, le bloc-foyer 1 d'une chaudière est monté en amont d'un échangeur de chaleur 2 traversé par les gaz chauds de combustion. Le bloc-foyer 1 est alimenté en combustible à partir d'une trémie à combustible 3 par l'intermédiaire d'un conduit 4. Le bloc-foyer 1 se compose d'une enveloppe cylindrique 5 formée d'une paroi extérieure 6 et d'une paroi intérieure 7 définissant entre elles une chemise d'eau parcourue par l'eau. A l'intérieur de cette enveloppe cylindrique circulaire 5 se trouve la sole 9 inclinée dans le sens descendant vers le foyer et formée par une plaque 10 et des conduits transversaux 11. Ces conduits transversaux débouchent dans la chemise d'eau 8 de la double enveloppe 5. La tôle 10 de la sole 9 se poursuit à ltextérieu3 de l'enveloppe 5 jusqu'en dessous du conduit 4 de descente de combustible. A ce niveau, il est prévu un poussoir 12 commandé par un moteur non représenté de façon à effectuer cycliquement et suivant un rythme dépendant de la chaleur à fournir, un mouvement de va-et-vient pour pousser progressivement le lit de charbon 13 dans la zone de combustion. Le bloc-foyer comporte un ventilateur 14 destiné à fournir l'air primaire et éventuellement l'air secondaire. Ce ventilateur débouche dans le volume 15 en dessous de la sole pour injecter l'air primaire à travers les fentes 16 des conduites transversales 11, fentes qui correspondent comme cela sera vu ultérieurement aux fentes transversales de la plaque 10. Dans la partie haute, le foyer comporte également une rampe de distribution 17 d'air secondaire située a l'arrive du foyer au-dessus de la masse de combustible. Cette rampe 17 est reliee à un ventilateur distinct ou au ventilateur d'air primaire 14 par une conduite non représentée à cette figure, et dont une partie 18 se trouve en dessous de la sole. Ainsi l'air secondaire se échauffe au contact de la sole tout en refroidissant celle-ci. De façon analogue, l'air primaire se réchauffe au contact de la partie inférieure de la double enveloppe. Dans le cas représenté, d'un ventilateur unique alimentant les deux circuits d'air, le débit dans chaque circuit se règle par des opercules. Cette figure montre également la voute en matière réfractaire 19 située dans la partie haute du foyer. Cette volte 19 est destinée à stabiliser et à favoriser la régularité de la combustion. A l'extrémité droite de la sole 9, le combustible brûlé tombe dans un bac à scories muni éventuellement d'un dispositif d'évacuation non repré senté en détail Comme I'échangeur de chaleur 2 peut être d'un type quelcongue, sa description ne sera pas détaillée. Dans l'exemple représenté, les gaz circulent comme indiqué par la flèche A pour s'échapper par une conduite branchée sur la sortie de fumées 21 de 1 t echangeur 2. La vue en perspective (de gauche, selon la figure 1) représentée à la figure 2, montre l'enveloppe cylindrique 5 et la disposition des éléments de la sole 9 dont la plaque 10 a été enlevée, notamment l'agencement des conduits transversaux 11 laissant les intervalles 16. Derrière le foyer proprement dit, en dessous de l'emplacement occupé par la tôle 10 se trouve une boite 22 de distribution d'air. Cette botte est reliée au ventilateur 14 non représenté à cette figure, pour fournir l'air primaire injecté à travers les fentes 16 de la sole 9 et l'air secondaire qui alimente la rampe 17 branchée sur cette boite 22 par une conduite 23. La vue en coupe verticale de la figure 3 montre principalement la forme de la sole lorsque la plaque 10 est mise en place. La vue éclatée de la figure 4 montre la partie avant de la chaudière en particulier la conduite 4 verticale d'alimentation en combustible, le poussoir 12 et la plaque arrière 24 dans laquelle sont guidées les tiges 25 du poussoir. La vue en coupe de la figure 5 montre le détail en coupe verticale de la sole 9 formée de la plaque 10 qui est en général, une plaque épaisse et les conduites transversales 11 soudées sous la plaque 10. La plaque 10 est munie, comme indiqué ci-dessus, de lumières transversales 26. Sous les lumières 26 et entre les conduites transversales 11 successives se trouvent les intervalles 16 d' arrivée d'air primaire. La figure 8 montre la forme d'un élément réfractaire 191 constituant la voute 19. A L'avant et à l'arrière, cet élément 191, bombé, comporte deux encoches 192, 193 permettant de le disposer sur les supports prévus dans le foyer. Le bloc-foyer décrit ci-dessus se réalise simplement er partant d'une enveloppe cylindrique. Ce bloc-foyer peut être monté sur n'importe quel échangeur déià installe ou par un nouvel équipement. R E Y E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 10) Bloc-foyer pour chaudière à charbon comprenant un foyer équipé d'une sole sur laquelle brûle et avance le charbon éventuellement poussé par un poussoir, avec une alimentation en air primaire, le cas échéant, une alimentation en air secondaire, blocfoyer caractérisé en ce qu'il se compose d'une enveloppe cylindrique à double paroi (5, 6, 7) formant une chemise d'eau et l'intérieur de 11 enveloppe (5) est occupé par une sole à circulation d'eau (9r formée par une plaque (10) à lumières transversales (26) reposant sur des conduits transversaux (11) solidaires de la paroi intérieure (7) de l'enveloppe cylindrique (9) et communiquant avec la chemise d'eau. 20) Bloc-foyer selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sole (9) est inclinée dans le sens du cheminement du combustible. 30) Bloc-foyer selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conduits transversaux (11) sont des tubes à section rectangulaire, dont un côté est formé par la plaque (10). 40) Bloc-foyer, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une rampe (17) située à l'arrière du foyer pour l'injection d'air secondaire. 50) Bloc-foyer, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une voûte (18) au-dessus de la sole (9), cette voûte étant composée d'au moins un élément réfractaire s'appuyant par ses extrémités sur les supports aménagés dans le bloc. 60) Bloc-foyer selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une boite (22) de distribution d'air comburant, placée sous la sole (9), en aval du ventilateur, alimentant le circuit d'air primaire et le circuit d'air secondaire.