Brevet FR2644874A2 — publié le 19900928

FR 2644874 A2 19900928 FR 8903889 A 19890324 Le brevet principal concerne un procédé pour le ramonage chimique en continu des gknérateurs de chaleur, du genre dans lequel on introduit dans le foyer du genérateur a traiter un réactif chimique liquide, caractérisé par le fait que l'injection de ce réactif a lieu à des intervalles de temps prédéterminés, pendant des durées et avec un débit prédéterminés, grâce a au moins une lance de pulvérisation à refroidissement péripherique, et par le fait que l'on procède periodiquement å la purge de ladite lance au mnyen d'un fluide sous pression entre les périodes d'injection du réactif chimique de ramonage. Un but de la présente addition est de perfectionner ce procédé, en vue, notamment, de réaliser des économies de combustible au niveau du générateur de chaleur, et de réduire la quantité de réactif chimique de ramonage qui est nécessaire. Selon l'invention, ce but, et d'autres qui apparaltront par la suite, sont atteints gracie à un -procédé du genre spécifié au début qui est caractérisé par le fait que l'on utilise les paramètres de fonctionnement du générateur de chaleur pour optimaliser l'inJection du réactif chimique de ramonage. On comprend que cette disposition permet de pallier les difficultés qui, dans la mise en oeuvre du procédé selon le brevet principal, proviennent de ce que les automatismes du générateur de chaleur, d'une part, et du dispositif d'injection de réactif de ramonage chimique, d'autre part, sont indépendants les uns des autres. Les spécialistes en la matière savent bien que la modification, meme momentanée, du réglage d'un paramètre quelconque de la combustion peut provoquer une accélération des phénomènes d'encrassement du générateur et, par conséquence, réduire l'efficacité du ramonage chimique. Le procédé selon la présente addition mémorise en outre les changements qui peuvent intervenir dans les réglages, ainsi que tout autre dysfonctionnement du générateur ou du système d'injection qui fait l'objet du brevet principal. En outre, ce procédé selon la présente addition prenant en compte les paramètres de la combustion, on réalise une adéquation aussi parfaite et constante que possible entre les consommations de combustible ou la production d'énergie et la quantité de réactif de ramonage chimique a mettre en oeuvre. Parmi les paramètres de la combustion que l'on peut choisir pour agir sur la quantité de réactif de ramonage, on peut utiliser par exemple le débit du combustible au foyer, le débit, la pression et la température de l'air de combustion, la température et le débit du fluide produit, tel que de la vapeur d'eau, de l'eau chaude ou un fluide dit de procédé, la composition, le débit, la température et la pression positive ou négative des gaz de combustion en divers points de leur parcours, les paramètres de fonctionnement des récupérateurs de calories prévus qui peuvent être des économiseurs ou des réchauffeurs d'air, et/ou tous les autres paramètres non cités ici, mais bien connus de l'homme de l'art, qui sont susceptibles de fournir des renseignements utiles la connaissance, a l'analyse et å la mémorisation de tout changement survenant dans les réglages de combustion du générateur. Ces changements ont une influence certaine sur l'encrassement des surfaces d'échange. Avantageusement, on mémorise les variations des paramètres utilisés, ainsi que celles concernant les injections du réactif de ramonage chimique, puis on utilise les valeurs enregistrées pour calculer et faire varier les quantités de réactif de ramonage chimique en continu à injecter en vue d'optimaliser son efficacité et/ou pour mettre en évidence les résultats obtenus. Cette disposition permet notamment de restituer å tout moment, sur tout support vculu, les variations des données et les dysfonctionnements qui sont intervenus. Le brevet principal concerne également un appareil pour la mise en oeuvre du procédé spécifié au début, lequel est caractérisé par le fait qu'il comprend une lance qui est entourée coaxialement par un tube pour la circulation d'un fluide de refroidissement et qui débouche dans le foyer du générateur de chaleur a traiter, des moyens pour amener de manière prédéterminée le réactif de ramonage å ladite lance, des moyens pour faire circuler un fluide de refroidissement entre cette dernière et ledit tube, et des moyens pour amener de manière prédéterminée un fluide de purge dans ladite lance. Pour la mise en oeuvre du procédé selon la présente addition qui vient d'etre exposé, cet appareil comprend en outre au moins un capteur des paramètres de fonctionnement du générateur de chaleur, et un appareil d'analyse des données fournies par ledit ou lesdits capteurs, lequel est relié de manière opérationnelle à l'armoire électrique du brevet principal qui commande l'injection du réactif chimique de ramonage. Un comprend que ce ou ces capteurs et cet appareil d'analyse constituent un élément de liaison physique entre les systèmes de contrôle et de gestion installés sur les générateurs de chaleur, d'une part, et les appareils d'injection automatique du réactif de ramonage chimique, d'autre part, et que cet élément de liaison permet de contrôler les résultats produits par les injections de réactif et d'agir sur les injections ultérieures. De préférence, l'appareil d'analyse des données spécifié ci-avant comprend en outre des moyens pour comparer les données fournies par le ou les capteurs a des valeurs de référence qui correspondent å des conditions de combustion optimales. Les écarts par rapport à ces valeurs de référence ou de comparaison peuvent alors être corrigés. Cet appareil peut également comprendre des moyens pour emmagasiner et restituer les données fournies par le ou les capteurs, afin, notamment, de suivre et d'optimaliser l'injection du réactif dé ramonage. Il peut comporter aussi des moyens pour enregistrer les dysfonctionnements du générateur de chaleur et/ou du dispositif d'injection de réactif chimique de nettoyage, ce qui permet de rechercher leurs causes et d'y apporter un remède. Enfin, cet appareil d'analyse des données comprend en outre, avantageusement, des moyens de protection contre les malveillances et les erreurs de manipulation. La description qui va suivre, et qui ne présente aucun caractère limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente addition peut être mise en pratique. Elle doit être lue en regard du dessin annexé dont la figure unique montre un diagramme hautement schématique qui représente le procédé et l'appareil selon l'invention, et sur lequel le trajet des fluides est indiqué en traits pleins, cependant que la circulation des signaux électriques et des informations est figurée en traits mixtes. Cette figure reprend une large part de la figure 2 du brevet principal, et on y retrouve l'extrémité libre 12 de la lance qui est destinée à l'injection du réactif de ramonage chimique, ainsi que l'arrivée 10 d'air de refroidissement de cette lance. Ces organes sont raccordés à une armoire hydropneumatique 20 de distribution des fluides qui est alimentée, respectivement, en 21 par le réactif de ramonage et en 22 par de l'air de purge et de refroidissement sous pression. L'arrivée de- réactif 21 est reliée- a un fût de livraison 23, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un bac tampon 26. Une armoire électrique de commande 30 commande le fonctionnement de l'armoire hydropneumatique 20 a travers une ligne électrique 32. Le générateur de chaleur å traiter est symbolisé sur la figure sous la forme d'un foyer 5 dans lequel l'extrémité 12 de la lance injecte le réactif de ramonage, qui est alimente en ba par du combustible et en 5b par de l'eau, qui fournit en bo de l'énergie utilisable sous la forme de vapeur d'eau, et qui émet des fumees envoyees vers une cheminée 33 Eå travers un recuperateur et/ou un economiseur de chaleur figure en 34. Selon la présente addition, le dispositif comprend en outre un appareil d'analyse des données de la combustion, 3S, qui est relié par des conducteurs a un certain nombre de capteurs 36 mis en place sur le générateur de chaleur, et qui traite les informations ainsi reçues pour agir, par l'intermédiaire d'une ligne électrique 38, sur le fonctionnement de l'armoire électrique 30 chargée de commander l'injection du réactif de ramonage dans le foyer 5. Plus précisément, l'installation comprend par exemple - Un capteur 36a monté sur l'alimentation en combustible 5a du 'foyer X pour déterminer le débit du combustible - Des capteurs de température et de débit 36b qui fournissent les donnees correspondantes pour l'alimentation en eau 5b' du foyer 5 - Des capteurs 36c, 36d et 3be, respectivement, pour acquérir les paramètres de la combustion à l'intérieur du foyer 5, les paramètres de la vapeur produite et ceux des fumées émises ; et - Des capteurs 36f et 36 g donnant respectivement des informations sur le récupérateur de chaleur 34 et sur les fumes en aval de celui-ci. uien entendu, certains de ces capteurs peuvent être omis Si on les juge inutiles et, inversement, d'autres peuvent être mis en place en fonction des circonstances. En outre, ces capteurs peuvent appartenir à un système d'acqui wition de données de mesure d'un genre connu. Le traitement des informations ainsi reçues par l'appareil d'analyse de données permet de modifier les parametres du ramonage en fonction des réactions du genera teur de chaleur. En d'autres termes, les frequences et les durées des injections de réactif, des purges de la pompe d'injection, et des chasses å l'air comprime des buses de pulvérisation, lesquelles sont commandées a partir de l'armoire 30. sont déterminées en tenant compte des résultats de l'analyse des données fournis par l'appareil 35.Ceci est réalisé à partir de paramètres de référence correspondant å une combustion optimale, et å l'aide d'un programme informatique approprié que les spécialistes en la matière sont capables de concevoir en fonction des buts visés, sans qu'une description plus détaillée de ces moyens ne soit nécessaire. L'appareil d'analyse 35 est également susceptible d'enregistrer- le fonctionnement correct et/ou les dysfonctionnements du dispositif qui injecte le réactif de ramonage, ainsi que de se protéger de lui-même contre les malveillance, et les erreurs de manipulation. Là aussi, les moyens informatiques et autres qu'il faut utiliser 9 ces fins sont à la portée de l'homme de l'art, et ils ne seront donc pas décrits ici de manière détaillée. D'autre part, l'appareil d'analyse 35 comprend également des moyens pour garder en mémoire les données qui lui sont fournies et les instructions qu'il communique à son tour à l'armoire de commande 30. Ces enregistrements peuvent etre restitués au moment voulu, par I'intermédiaire d'une ligne électrique 37, ce qui permet. par l'utilisation de modèles math6matiques appropriés et/ou par l'établissement de graphiques, de mettre en évidence les résultats obtenus grâce au procédé et au dispositif selon l'invention. - REVkNDl~ATIONS i. Proctde selon la revendication 1 du brevet principal, caractérise par le fait que l'on utilise les paramètres de tonctionnement du générateur de chaleur pour optimaliser l'injection du réactif chimique de ramonage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits paramètres sont choisis dans le groupe comprenant le debit du combustible au foyer, le débit, la pression et la ternpérature de l'air de combustion, la tempe- rature et le debJt du fluide chauffé, la composition, le débit, la température et la pression positive ou négative des gaz de. combustion en divers points de leur parcours, etxou les paramhtre, de fonctionnement des récupérateurs de calories prévus. 3. procède salon l'une quelconque des revendications I et 2, caractérisé par le fait que l'on mémorise les données correspondant audits paramètres, ainsi que celles concernant les injections du réactif de ramonage chimique, et que l'on utilise les valeurs ainsi enregistrées pour faire varier les quantités de réactif de ramonage chimique à injecter en vue d'optimaliser son efficacite et de mettre en evidence les résultats obtenus grâce å un calculateur intégra. 4. Appareil selon la revendication 3 du brevet principal, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque que des revendications 1 å 3, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre au moins un capteur (36) des paramètres de fonctionnement du générateur de chaleur (5, 34, 33A, et un appareil '35) d'analyse des données fournies par ledit ou lesdits capteurs (6 > , lequel est relié de manière opera- tionnelle a ladite armoire électrique (30) qui commande l'injection du réactif de ramonage chimique. 5. Appareil selon la revendication 4; caractérisé par le fait que ledit appareil d'analyse des données (5) comprend en outre des moyens pour comparer les donnees fournies par ledit ou lesdits capteurs t36) à des valeurs de référence et agir sur les quantités de réactif de ramonage chimique à injecter dans le générateur. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que ledit appareil d'analyse des données (35 > comprend en outre des moyens pour emmagasiner et restituer les données fournies par ledit ou lesdits capteurs (36). 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 a 6, caractérisé par le fait que ledit appareil d'analyse des données (35) comprend en outre des moyens pour enregistrer les dysfonctionnements du générateur de chaleur et/ou du dispositif d'injection du réactif chimique de nettoyage. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé par le fait que ledit appareil d'analyse des données f35 comprend en outre des moyens de protection.