Brevet FR2717885A1 — publié le 19950929

Brûleur formé de briques moulées réfractaires, notamment pour une installation d'incinération de déchets. La présente invention concerne un brûleur constitué de briques moulées réfractaires destiné à être monté dans une paroi d'une chambre de combustion, ainsi qu'un procédé de construction d'un tel brûleur et son utilisation. Il est connu de réaliser les brûleurs destinés à être insérés dans une paroi de chambre de combustion au moyen de briques réfractaires. Le document "Modern Refractory Practice" (Harbison-Walker Refractories Company, Cleveland 1961) montre, à la page 409 par exemple, un brûleur qui est constitué de deux segments de briques dispo- ses l'un derrière l'autre, avec chacun quatre briques moulées. Lorsque le brûleur est usé, au moins le segment de briques situé côté chambre de combustion, avec ses quatre briques moulées doit être remplacé en totalité. Par ailleurs, les briques moulées ont une épaisseur relativement importante dans la direction radiale du brûleur, ce qui lors du fonction- nement du brûleur entraîne des contraintes thermiques élevées à l'inté- rieur des briques et conduit fréquemment à des phénomènes de fissuration et d'éclatement. L'invention a pour objet un brûleur formé de briques réfractaires moulées, ainsi qu'un procédé d'assemblage et l'utilisation d'un brûleur dont la tenue dans le temps, les conditions de montage et les possibilités de réparation dudit brûleur sont améliorées. Le problème est résolu conformément à l'invention essentiel- lement par le fait que, dans un brûleur du type indiqué en introduction, on dispose à l'intérieur d'un premier ensemble extérieur de briques moulées un second ensemble intérieur annulaire de briques moulées. Grâce à la division des briques moulées dans la direction radiale, on diminue les contraintes thermiques durant le fonctionnement du brûleur. Les briques peuvent ainsi "travailler" dans de meilleures condi- tions les unes par rapport aux autres. On évite ainsi presque totalement les phénomènes de fissuration et d'éclatement. Par ailleurs, en cas d'usure ou lors de réparations du brûleur, seul l'ensemble intérieur de briques moulées est à remplacer. En règle géné- rale, l'ensemble extérieur de briques peut être maintenu en place dans la paroi de la chambre de combustion, ce qui permet d'abaisser de manière très sensible les coûts de réparation. Un joint de dilatation entre les ensembles intérieur et extérieur de briques moulées permet d'abaisser encore les contraintes thermiques et facilite le remplacement de l'ensemble intérieur de briques moulées. Unjoint de dilatation compris entre 2 et 10 mm apparaît le mieux adapté pour éviter les contraintes thermiques et pour faciliter le rempla- cement de l'ensemble intérieur de briques, cela tout en garantissant une stabilité suffisante du brûleur. En remplissant le joint de mortier, de colle ou de béton réfrac- taire on augmente la stabilité du brûleur, tandis que la "souplesse" de la structure est conservée dans une large mesure. Un rebord aménagé sur l'ensemble extérieur de briques moulées et au moyen duquel l'ensemble intérieur de briques est maintenu par complémentarité de forme permet d'augmenter encore la stabilité de cons- truction du brûleur. Ainsi, les briques moulées de l'ensemble intérieur ne risquent pas d'être entraînées par le flux de gaz à l'intérieur de la chambre de combustion en cas d'usure et dans des conditions de fonctionnement extrêmes. L'ensemble intérieur de briques moulées étant formé de briques dont les parois latérales convergent en forme de coin en direction de l'inté- rieur et d'une brique formant clé avec des faces latérales parallèles, on l'ensemble intérieur de briques moulées peut être remplacé de manière simple. La brique formant clé peut être retirée sans difficulté aussi bien depuis le côté chambre de combustion que depuis l'extérieur de la chambre de combustion. Les autres briques en forme de coin peuvent alors être démontées simplement. L'ensemble intérieur de briques moulées peut aussi être rem- placé aisément depuis l'extérieur de la chambre de combustion. Ainsi, il n'est pas nécessaire de laisser refroidir la chambre de combustion jusqu'à ce que celle-ci soit accessible. L'invention concerne également un procédé pour le montage d'un brûleur du type indiqué en introduction, lequel procédé comprend les étapes suivantes - montage du premier ensemble extérieur de briques moulées, - mise en place d'un gabarit remplaçant les briques moulées inférieures du deuxième ensemble intérieur annulaire de briques moulées, - montage des briques supérieures du deuxième ensemble intérieur annulaire de briques moulées, - maintien des briques supérieures du deuxième ensemble intérieur annulaire de briques moulées au moyen d'un dispositif de serrage, - retrait du gabarit de remplacement, - mise en place des briques inférieures du deuxième ensemble intérieur annulaire de briques moulées, - retrait du dispositif de serrage. L'utilisation d'un gabarit de remplacement des briques inférieu- res et d'un dispositif de serrage pour tenir les briques supérieures de l'ensemble intérieur de briques moulées simplifie les opérations de cons- truction. Ainsi, le brûleur peut être monté aussi bien à partir de l'extérieur de la chambre de combustion qu'à partir de l'intérieur de celle-ci. Le brûleur conforme à l'invention peut être utilisé notamment dans des installations d'incinération des ordures ménagères et dans des installations d'incinération de déchets industriels. L'utilisation du brûleur dans des installation d'incinération d'ordures ménagères ou dans des installations d'incinération de déchets industriels est particulièrement avantageuse étant donné que dans de tel- les installations les brûleurs sont soumis à une usure très élevée et à des conditions de fonctionnement extrêmes. L'invention est décrite ci-après de manière détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés sur les dessins. Ceux-ci montrent: figure 1, un brûleur conforme à l'invention vu depuis le côté chambre de combustion, figure 2, une coupe suivant la ligne I-I du brûleur selon la figure 1, figure 3, un détail agrandi de la figure 2, figures 4 à 9, de manière schématique, un procédé de montage du second ensemble intérieur annulaire de briques moulées d'un brûleur selon les figures 1 à 3. Le brûleur 1 selon les figures 1 à 3 se compose d'un premier ensemble 2 extérieur de briques moulées et d'un second ensemble 3 inté- rieur annulaire de briques moulées. Le premier ensemble 2 extérieur de briques moulées présente une forme extérieure rectangulaire; intérieurement il a une forme cir- culaire évasée en direction de la chambre de combustion 5 et se compose de douze briques. Le second ensemble 3 intérieur annulaire de briques moulées est monté à l'intérieur du premier ensemble 2 extérieur et se compose de dix briques 6 dont les faces latérales convergent en forme de coin en direction de l'intérieur et d'une brique 7 formant clé avec des faces latérales paral- lèles. Le premier ensemble 2 extérieur de briques moulées forme un rebord 4 sur lequel est accroché le second ensemble 3 intérieur de briques mou- lées. Grâce au rebord 4 et à la forme extérieure adaptée conique du deuxième ensemble 3 annulaire de briques moulées, celui est tenu par obs- tacle et ne peut pas tomber ni être refoulé en direction de l'intérieur de la chambre ou en direction de l'extérieur. Un joint de dilatation A de largeur b est prévu entre le premier ensemble 2 extérieur de briques moulées et le second ensemble 3 intérieur de briques moulées. Dans l'exemple représenté, la largeur b du joint de dilatation A est de 5 mm environ et ledit joint de dilatation est rempli d'un mortier réfractaire. Les figures 4 à 9 représentent de manière schématique un pro- cédé de construction du second ensemble 3 intérieur de briques moulées d'un brûleur selon les figures 1 à 3. Sur la figure 4, le premier ensemble 2 extérieur composé de douze briques moulées est déjà maçonné. On place alors un gabarit 8 de remplacement pour les trois briques inférieures du second ensemble 3 intérieur de briques moulées (figure 5). Puis on procède au montage des briques supérieures du second ensemble 3 intérieur de briques moulées (figure 6). Les briques supérieu- res sont soutenues par le gabarit 8 de remplacement. On maintient les briques supérieures au moyen d'un dispositif de serrage 9 (figure 7) de manière à pouvoir retirer le gabarit de remplace- ment 8 (figure 8). On peut alors mettre en place les trois briques moulées inférieures de l'ensemble intérieur 3 annulaire, la brique formant clé étant la dernière brique mise en place (figure 9). Pour terminer on retire le dispositif de serrage 9. REVENDICATIONS 1. Brûleur destiné à être monté dans une paroi de chambre de combustion et constitué de briques moulées réfractaires, caractérisé par le fait qu'un deuxième ensemble (3) intérieur annulaire de briques moulées est disposé à l'intérieur d'un premier ensemble (2) extérieur de briques moulées. 2. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est prévu un joint de dilatation (A) entre le premier ensemble (2) extérieur de briques moulées et le deuxième ensemble (3) intérieur annulaire de bri- ques moulées. 3. Brûleur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la largeur (b) du joint de dilatation (A) est comprise entre 2 et 10 mm. 4. Brûleur selon la revendication 2 ou la revendication 3, carac- térisé par le fait que le joint de dilatation (A) est rempli d'un mortier, d'une colle ou de béton réfractaire. 5. Brûleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le premier ensemble (2) extérieur de briques moulées forme un rebord (4) sur lequel le deuxième ensemble (3) intérieur annulaire de briques moulées est tenu par obstacle. 6. Brûleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le deuxième ensemble (3) intérieur annulaire de briques moulées est constitué de briques (6) dont les parois latérales convergent en forme de coin en direction de l'intérieur et d'une brique (7)formant clé à parois latérales parallèles. 7. Procédé de construction d'un brûleur conforme aux revendica- tions 1 à 6, comprenant les étapes de construction suivantes: a) montage du premier ensemble (2) extérieur de briques moulées, b) mise en place d'un gabarit (8) de remplacement pour les briques mou- lées inférieures du deuxième ensemble (3) intérieur annulaire de briques moulées, c) montage des briques supérieures du deuxième ensemble (3) intérieur annulaire de briques moulées, d) maintien des briques supérieures du deuxième ensemble (3) intérieur annulaire de briques moulées au moyen d'un dispositif de serrage (9), e) démontage du gabarit (8) de remplacement, f) mise en place des briques inférieures du deuxième ensemble (3) inté- rieur annulaire de briques moulées, g) retrait du dispositif de serrage (9). 8. Utilisation d'un brûleur selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé par le fait que le brûleur est intégré dans la paroi de la chambre de combustion d'une installation d'incinération d'ordures ménagères ou d'une installation d'incinération de déchets industriels.