Brevet FR2573514A1 — publié le 19860523

La présente invention se réfère aux brûleurs a gaz, du type alimenté en un gaz combustible constitué lui-même par un mélange d'air et de divers produits gazeux résultants de la pyrolyse ou gazéification thermique de déchets de bois et autres produits ligneux. De tels brûleurs sont largement connus et utilisés et la présente invention vise des perfectionnements tendant à améliorer le rendement thermique de ces brûleurs en permettant en même temps l'utilisation de certains déchets auxquels on avait jusqu'à présent renoncer en raison soit de leur faible capacité à fournir des gaz de pyrolyse, soit de la difficulté à en extraire ces gaz. Dans ce but, deux moyens principaux sont utilisés. Le premier moyen consiste à assurer, sans apport thermique supplémentaire, un meilleur rendement des produits ligneux en gaz, et une meilleure capacité thermique de ces gaz. A cet effet, il est prévu dans le brûleur, un double trajet au cours duquel l'énergie thermique du foyer de pyrolyse est utilisée à la fois pour réchauffer à l'avance les produits ligneux, et pour réchauffer ensuite à un degré plus élevé les produits gazeux de pyrolyse avant de les envoyer aux brûleurs. Pour cela, les produits ligneux sont introduits dans le générateur de produits gazeux par un conduit cylindrique horizontal, situé dans le foyer même de pyrolyse, au-dessus de la grille, coaxialement à un conduit de reprise desdits produits gazeux, un convoyeur à vis rotative étant logé, également coaxialement, dans l'espace défini entre ce conduit d'alimentation en produits ligneux et ce conduit de reprise des produits gazeux, de manière d'une part à réchauffer les produits ligneux avant leur envoi sur la grille, et d'autre part à créer pour lesdits produits gazeux un trajet laminé en chicane au cours duquel ils subissent un réchauffage avant leur mélange à l'air secondaire et leur envoi aux brûleurs. Selon une seconde caractéristique de l'invention, en vue de favoriser le contact entre l'air primaire assurant la combustion ménagée ou pyrolyse des produits ligneux, la grille du foyer est du type incliné à lamelles horizontales, ces lamelles étant animées d'un mouvement de vibration, les produits ligneux tombant depuis l'extrémité dudit conduit d'alimentation sur la portion supérieur de la grille, subissant leur pyrolyse ou combustion ménagée au cours de leur descente sur les lamelles entre lesquelles est injectée la quantité voulue d'air primaire, et étant enfin recueillis sous forme de scories dans un bain d'eau duquel ils sont évacués par un convoyeur à vis horizontale. Comme on le verra dans la description plus détaillée qui suit, différents moyens de sécurité sont prévus, notamment pour évacuer ledit bain d'eau et de cendre de produits ligneux en cas de surchauffe accidentelle. On va donc maintenant décrire plus en détails l'invention, en se référant au dessin annexé sur lequel L'appareil est constitué de trois parties principales représentées sur la figure 1. - une première enceinte (1) utilisée pour le chargement des produits combustibles. - une seconde enceinte (2) utilisée comme foyer pour réaliser la combustion des produits combustibles et l'évacuation des résidus tombant dans un bac à eau. - une troisième enceinte (3) utilisée à la fois pour convoyer les produits combustibles et les chauffer en même temps que les gaz issus de la combustion. Une arrivée d'air primaire par soufflante (52) a pour but de créer un mélange gaz-air frais propre à la combustion dans la chambre de combustion du brûleur situé en aval de l'appareil (non représenté). Description de l'appareil A) Enceinte de chargement des produits de combustion issus de la biomasse (figure 2). Constitué principalement d'un réservoir métallique ou trémie (4) pour le stockage des produits combustibles, d'une pièce de raccordement (5) permettant d'extraire et de faire progresser lesdits produits vers l'enceinte (3) - d'un moto-réducteur (M)-variateur et son support pour l'entrainement de la partie mobile de l'enceinte (3) - d'un dispositif de sécurité (6) en cas de panne asservi par sonde, thermostat et électro-vanne commandant un circuit de pulvérisation d'eau (7) et l'ouverture d'une trappe (8) à la partie inférieure de la trémie (4) par l'expansion d'un tuyau souple (9) agissant sur un loquet à ressort (10). Les produits combustibles (P) sont précités dans la partie basse de la deuxième enceinte formant bac à eau et en même temps arrosés à leur partie supérieure par le système de pul vérisation. B) Foyer (figure 3). Constitué d'une armature métallique (11) supportant une grille à lamelles (12) montée élastiquement sur 2 ressorts à lames (13) permettant sa mise en vibration par un système moteur-excentrique-bielle (14). Une soufflante (15) installée dans la partie inférieure débite un air primaire F1 activant la combustion des produits combustibles (P) convoyés et réchauffés dans l'enceinte supérieure (3). Les gaz chauds de combustion (F3) s'échappent du foyer vers l'enceinte supérieure (3). La grille (12) du foyer mise en vibration répartit les produits combustibles (P) et évacue leurs cendres et résidus (5) vers la partie basse constituée d'un bac à eau (16) t d'une vis transporteuse transversale (17). C) Enceinte de réchauffage et de convoyage (figure 4). Constituée d'un caisson métallique (18) et relié de façon étanche à l'enceinte de chargement (1) et au foyer (2). A l'intérieur, trois pièces concentriques jouent un rôle primordial dans l'élaboration du gaz de combustion par pyrolyse. La première (19) fixe a double fonction : celle de carter au convoyeur à produits combustibles (P) puis d'échangeur thermique par l'adjonction d'ailettes (20) disposées à sa partie inférieure et réchauffant lesdits produits. Cette pièce est reliée de façon étanche aux autres constituants de l'appareil. La seconde (21) mobile entraînée en rotation par un moto-réducteur-variateur (M) a également une double fonction - celle de vis transporteuse du produit combustible (P) par une forme hélicoïde externe (22) puis de distributeur du gaz de combustion par des ailettes longitudinales internes (23), - la troisième (24) fixe-, boulonnée au caisson (18) canalise le gaz de combustion (F3) vers le mélangeur (25) et la chambre de combustion du brûleur (non représentée) - enfin, une enveloppe métallique (26) externe au caisson (18) permet d'acheminer l'air secondaire (F2) de la soufflante (Sf) vers le mélangeur (25) en passant par une série d'ailettes longitudinales (27) fixées au caisson (18). REVENDICATIONS 1. Brûleur du type alimenté en gaz combustible constitué par un mélange d'air et de produits gazeux résultant de la pyrolyse-gazéification de déchets de bois et autres produits ligneux, caractérisé en ce que lesdits produits ligneux sont in- troduits dans le générateur de produits gazeux 2 par un conduit cylindrique horizontal 19 disposé dans le foyer de pyrolyse, au-dessus de la grille 12, coaxialement à un conduit de reprise 24 desdits produits gazeux, un convoyeur à vis rotative 22 étant logé également coaxialement dans l'espace défini entre ce conduit d'alimentation en produits ligneux et ce conduit de reprise 24 des produits gazeux de manière d'une part à réchauffer les produits ligneux avent leur pyrolyse et d'autre part à créer pour lesdits produits gazeux un trajet laminé en chicane au cours duquel ils subissent un réchauffage, avant leur mélange à l'air secondaire et leur envoi au brûleur. 2. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite grille est du type incliné à lamelles horizontales 12 animées d'un mouvement de vibrations, les produits ligneux tombant à l'extrémité dudit conduit d'alimentation sur la portion supérieure de la grille, subissant leur pyrolyse ou combustion ménagée au cours de leur descente sur les lamelles entre lesquelles est injecté la quantité voulue d'air primaire et étant recueillis sous forme de scories dans un bain d'eau duquel ils sont évacués par un convoyeur à vis horizontale. 3. Brûleur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour évacuer ledit bain d'eau et de cendres de produits ligneux en cas de surchauffe accidentelle.