Brevet FR2677435A1 — publié le 19921211

INStAI.LTION DE BRÛLEUR DESTINÉE À DU FIOUL LOURD ET EXTRALOURD Obiet de l'invention La présente invention concerne une installation de brûleur destinée entre autres au fioul lourd et extra-lourd, grâce auquel une technique de combustion pratiquement totalement propre est possible. Etat de la technique Lors de la combustion de fioul lourd ou de fioul extra-lourd dans l'industrie, il se produit entre autres une production de suie et également de gaz de combustion nocifs. Pour éliminer la suie, on monte quelquefois entre la chaudière et la cheminée un cyclone ou un multi-cyclone pour retenir la suie qui autrement, s'échapperait vers l'extérieur par la cheminée. Des installations de ce type sont décrites dans les documents EP-A-O 314 910 et FR-A-2 262 257. Ceci a pour conséquence que la suie est retenue mais qu'elle doit être retirée par une trappe. Les services de voirie communale refusent d'évacuer la suie et les services spécialisés de prélèvement coûtent chers. Diverses solutions ont déjà été également proposées pour se débarrasser des oxydes d'azote par exemple dans le document EP-A-O 047 346. La Demanderesse a également mis au point des installations permettant d'éliminer la suie dans le brûleur lui-même. Ces installations présentaient cependant quelques inconvénients parmi lesquels il faut citer: 1) Des transformations sur l'embouchure du brûleur sont nécessaires, ce qui n'est pas possible pour de nombreux brûleurs. 2) La distance entre le cyclone et le brûleur est importante ce qui provoque un refroidissement, rendant les suies humides et provoquant donc des bouchages 3) Le pourcentage de NOx augmente à mesure du déplacement de la matière vers l'avant, du fait qu'une température élevée apparaît dans le coeur de la flamme. La Demanderesse par conséquent a été amenée à faire des essais consistant à insuffler la suie par l'arrière, ce qui a pour conséquence qu'on obtient une post-combustion plus longue dans la dernière partie du foyer tandis que l'addition de gaz de combustion entraîne une diminution de la température dans le coeur de la flamme. Il en résulte que le pourcentage de NO décroît de manière marquée. La solution proposée par l'invention a pour résultat que la distance entre le cyclone de séparation et le brûleur est relativement importante. Ceci permet un refroidissement réduisant le risque de bouchage dans les conduits. Buts poursuivis par l'invention Le but principal de l'invention est de fournir une installation de combustion améliorée, qui, de manière simple, permet de réaliser une meilleure combustion de la suie et qui en même temps augmente le rendement de la combustion, tout en protégeant l'environnement. Un but complémentaire de l'invention est de rendre possibles les adaptations sur la plupart des chaudières et brûleurs sans que des travaux importants de conversion soient nécessaires. Caractéristiques principales de l'invention Selon l'invention, il est proposé que dans une installation de brûleur, destinée à du fioul lourd et extralourd, constituée d'une chaudière, reliée à une cheminée en passant par un séparateur de suie, dans lequel un ventilateur insuffle la suie du séparateur de suie vers l'arrière du foyer de la chaudière caractérisé en ce que la suie circule à contre-courant de la circulation de fioul provenant de l'injecteur du brûleur. Avantageusement, on utilise un cyclone ou un multi cyclone comme séparateur de suie. La suie est aspirée de la partie inférieure de ce cyclone par un ventilateur à haute pression vers la partie arrière de la chaudière et est insufflée sous pression élevée au milieu de la flamme. Par suite de cette circulation à contre-courant dans la flamme, la suie a suffisamment de temps pour subir une combustion complète, du fait qu'elle reste très longtemps au coeur de la flamme puisqu'elle subit un mouvement de vaet-vient et un écoulement tourbillonnaire. Il en résulte une combustion pratiquement totalement propre du fioul lourd et extra-lourd. En même temps que la suie, également une partie des gaz de combustion sont simultanément rejetés dans la flamme, ce qui a pour conséquence que le coeur de la flamme se refroidit et qu'une quantité inférieure de NOx est libérée. La combustion de la suie permet de réaliser une installation non-polluante. On observe simultanément un accroissement du rendement de combustion (2 à 5% de réduction de consommation de fioul) à l'avantage de l'utilisateur. Du fait que la suie n'est pas alimentée via le brûleur, il n'est pas nécessaire de procéder à des travaux de conversion au brûleur ou à la chaudière. Par suite de la distance courte entre le ventilateur et la chaudière, on évite les refroidissements, ce qui réduit le risque de bouchage des conduits. Finalement, par suite du soufflage à contre-courant de la suie, celle-ci brûle beaucoup mieux du fait qu'elle reste pratiquement le double du temps habituel dans la zone la plus chaude de la flamme. D'autres caractéristiques et avantages de l'installation de combustion selon l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'une telle installation en référence au dessin annexé. Cette description ne doit pas être considérée comme une limitation de l'invention puisqu'il s'agit d'une forme d'exécution préférée donnée uniquement à titre d'illustration. Courte description du dessin Le dessin (Figure 1) est une vue schématique d'une installation selon l'invention. Description d'une forme d'exécution préférée de l'invention Selon l'invention, l'installation de brûleur identifiée par le repère de référence général 1, destinée à du fioul lourd ou extra-lourd, comporte une chaudière 3 et un brûleur, alimentée en fioul lourd ou extra-lourd. La chaudière 3 est reliée à la cheminée 7 en passant par un séparateur de suie 9. Ce séparateur de suie 9 est relié à l'arrière du foyer de combustion 13 via un ventilateur 11. Le séparateur de suie 9, selon la forme d'exécution choisie de l'invention est constitué par un cyclone. Celui-ci recueille la suie provenant des gaz de combustion qui, en son absence, seraient soufflées vers l'extérieur en passant par la cheminée 7.Le ventilateur 11 aspire la suie du bac de réception 13 du séparateur de suie 9 et l'insuffle sous haute pression vers l'arrière du foyer 13, en d'autres mots dans la zone chaude de l'installation du brûleur. Selon l'invention, la suie est insufflée vers le foyer 13 à la partie arrière de la chaudière. En d'autres mots, la suie est insufflée de l'injecteur 15 à contrecourant par rapport au courant de fioul provenant de l'injecteur du brûleur 5. Par suite de cette circulation à contrecourant, la suie reste suffisamment de temps dans la zone chaude pour subir une combustion complète. Le montage de l'injecteur 15 peut s'effectuer relativement simplement sur la partie arrière d'une chaudière, par exemple en y montant une plaque de recouvrement 17 pourvue d'une embouchure pour l'injecteur 15. De préférence, l'injecteur pénètre sur une distance d'environ 1/3 à 1/5 de la longueur de la chaudière. Ceci a pour avantage que la suie est insufflée au coeur de la flamme, chose qui ne serait pas possible si la suie était amenée via le brûleur dans la chaudière. L'installation selon l'invention convient tout particulièrement pour des installations de brûleur existantes, qui travaillent sans séparateur de suie, et que l'on souhaite pourvoir d'un séparateur de suie. Si, selon l'état de la technique, on avait voulu pourvoir une telle installation de brûleur d'un séparateur de suie, et que l'on avait par conséquent amené la suie dans le brûleur, il aurait été nécessaire de modifier le brûleur. Ceci n'est pas nécessaire selon la présente invention. L'avantage de cette solution selon l'invention est que des travaux de transformation sur le brûleur ou sur la chaudière ne sont pas nécessaires, étant donné que les chaudières sont la plupart du temps pourvues d'une plaque de recouvrement arrière. Une adaptation est donc possible, simplement en remplaçant cette plaque par une nouvelle plaque pourvue d'un injecteur. REVENDICATIONS 1. Installation de brûleur destinée à du fioul lourd et extra-lourd, constitué d'une chaudière (3), reliée à une cheminée 7 via un séparateur de suie (9), dans laquelle un ventilateur (11) insuffle la suie du séparateur de suie (9) vers l'arrière du foyer (13) de la chaudière (3) caractérisée en ce que la suie circule à contre-courant de la circulation du fioul provenant de l'injecteur (5) du brûleur. 2. Installation de brûleur selon la revendication 1, caractérisée en ce que la suie est aspirée de la partie inférieure d'un cyclone (9), servant comme séparateur de suie, par un ventilateur à haute pression (11), vers la partie arrière de la chaudière (3). 3. Installation de brûleur selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que la suie est insufflée sous pression élevée au milieu de la flamme dans le foyer (13). 4. Installation de brûleur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la suie est insufflée sou pression élevée au milieu de la flamme dans le foyer (13). 5. Installation de brûleur selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'injecteur (15) pénètre sur une distance d'environ 1/3 à 1/5 de la longueur de la chaudière (3).