Brevet FR2731506A1 — publié le 19960913

La présente invention concerne un procédé et un appareil de chauffage d'un liquide, notamment d'eau, par utilisation d'un transfert combiné direct et indirect de chaleur entre des produits de combustion d'un combustible hydrocarboné et le liquide chauffé. Le procédé et l'appareil selon l'invention, lorsqu'ils sont destinés au chauffage d'eau, donnent des rendements thermiques élevés pour des températures du liquide, notamment de l'eau, pouvant atteindre 99 OC, avec des émissions de polluants atmosphé- riques extrêmement faibles, et sous forme d'eau chaude ayant des quantités de matières contaminantes très faibles. La technique antérieure décrit déjà des procédés et appareils de chauffage d'eau dans lesquels des gaz brûlés provenant d'une section de chauffage indirect passent dans une section de contact direct d'un appareil de chauffage d'eau dans lequel de l'eau à chauffer est introduite, et dans lequel l'eau chauffée provenant de la section de contact direct s'écoule dans la section de chauffage indirect; une telle section de chauffage indirect comprend l'appareil de combustion destiné à chauffer l'eau dans la section de chauffage indirect. Un appareil connu produit de l'eau chauffée à une température qui peut atteindre 95 C. Cependant, l'eau chaude contient des quantités importantes de matières contaminantes gazeuses et liquides, et l'appa- reil a des émissions importantes de polluants atmosphé- riques. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 658 803 de Ball et al. décrit un appareil peu encombrant de chauffage d'eau par un gaz dans lequel de l'eau est chauffée indirectement par un tube immergé chauffé par un brûleur à gaz, et est chauffée directement par contact entre les gaz brûlés chauds provenant du tube immergé et les gouttelettes d'eau d'alimentation introduites dans une section de contact direct placée au-dessus du tube immergé, avec une circulation à contre-courant par des orifices formés dans plusieurs plaques et dans un lit à garniture de particules placé sur une grille. De même, le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 530 347 de Beker et al. décrit un appareil de chauffage d'eau peu encombrant, consommant un combustible gazeux et dans lequel l'eau est chauffée indirectement par un tube immergé chauffé par un brûleur à gaz et est chauffée direc- tement par contact entre les gaz brûlés chauds provenant de la sortie du tube immergé et des gouttelettes d'eau froide d'alimentation introduites dans une section de contact direct placée au- dessus de la section de contact indirect, lors d'un passage à contre- courant par les orifices de plusieurs plaques. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 275 708 de Food décrit un four à colonne de chauffage d'eau par contact direct destiné à produire de l'eau chaude, ayant un corps et une grille séparant l'intérieur du corps en compartiments supérieur et inférieur. Le compartiment supérieur contient un matériau d'absorption de chaleur dans lequel est introduite de l'eau froide. Le compartiment inférieur forme une chambre de combustion et un réservoir de stockage d'eau chaude chauffée dans l'appareil. Les produits de combustion de la chambre de combustion remontent à travers le matériau absorbant la chaleur pour le chauffage de l'eau froide qui s'écoule à son tour autour de la chambre de combustion vers le compartiment inférieur. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2 169 683 de C.A. Dunham et al. décrit un appareil de production d'un fluide de chauffage constitué d'un mélange très saturé de vapeur d'eau et de produits chauds de combustion, destiné à être utilisé dans un circuit de chauffage, l'appareil comprenant un boîtier fermé qui est délimité dans une chambre de combustion entourée sur les côtés et la partie supérieure par une masse d'eau si bien que toute la chaleur qui n'est pas retenue par les produits de combustion est absorbée par l'eau. Une chambre de mélange est placée au- dessus de la chambre de combustion dans laquelle est pulvérisée de l'eau afin qu'un contact soit obtenu avec les gaz de combustion provenant de la chambre de combustion et donne un mélange très saturé. L'eau qui se condense alors à partir de ce mélange revient vers l'eau qui entoure la chambre de combustion. On connaît aussi des appareils de chauffage d'eau utilisant un transfert de chaleur par contact direct unique- ment et des procédés classiques de combustion. Ces réalisations donnent en général des rendements thermiques supérieurs à 90 %, mais l'eau n'est chauffée qu'à 70 C environ. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 615 079 de G.C. De Lara et al. décrit aussi un chauffage d'eau par contact direct, et notamment un échangeur de chaleur dans lequel un gaz et un liquide formant un véhicule de transfert de chaleur sont mis en contact direct par barbotage du gaz dans le liquide avec échange de chaleur entre eux, l'action de barbotage dans le liquide étant utilisée pour la circulation du liquide de transfert de chaleur. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 826 240 de Miyahara décrit un appareil de chauffage d'eau par contact direct comprenant un corps et une plaque de séparation en forme de réseau qui divise l'intérieur du corps en une chambre supérieure d'absorption de chaleur et une chambre inférieure de combustion. Les produits de combustion prove- nant de la chambre inférieure remontent dans la chambre d'absorption de chaleur dans laquelle de l'eau froide est transmise. Plusieurs organes d'absorption de chaleur sont placés dans la chambre d'absorption de chaleur, et l'eau froide est introduite sur les organes d'absorption de chaleur. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 648 682 de Bougard décrit un appareil de chauffage d'eau par contact direct dans lequel le liquide à chauffer est introduit à la partie supérieure d'une colonne et se répartit en s'écoulant vers le bas dans la colonne. Une chambre de combustion fermée à sa partie supérieure et ses côtés, mais ouverte à sa partie inférieure, est placée à l'intérieur de la colonne. Les gaz de combustion produits dans la chambre de combustion s'écoulent à travers le fond ouvert de la chambre et remontent par un espace annulaire, si bien que les gaz viennent au contact du courant de liquide qui descend et auquel la chaleur des gaz de combustion est transférée. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 5 086 731 de Lockett et al. décrit un appareil de chauffage d'eau par contact direct, chauffé par un gaz et dans lequel l'eau chaude d'une partie inférieure de l'organe de chauffage est retirée par un conduit de sortie. Pour que l'eau retirée soit remplacée, l'eau à chauffer est pulvérisée à la partie supérieure de l'organe de chauffage, au-dessus d'un dispo- sitif de transfert de chaleur dans lequel circule le courant descendant d'eau et le courant ascendant de produits de combustion provenant d'une chambre de combustion placée à la partie inférieure de l'appareil de chauffage, si bien que le courant d'eau qui descend est chauffé. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 765 280 de Kobayashi et al. décrit un appareil de chauffage par contact direct dans lequel l'eau introduite à la partie supérieure de l'appareil de chauffage s'écoule en descendant le long des parois latérales périphériques d'une chambre d'alimen- tation en gaz à haute température sous forme d'un film d'eau, sans descendre dans la chambre d'alimentation en gaz. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 686 940 de Fullemann décrit un appareil de chauffage indirect d'un fluide et d'épuration de gaz usés, comprenant un récipient dans lequel les gaz usés et un liquide atomisé sont introduits. Un échangeur de chaleur est placé dans une chambre afin qu'il transfère de la chaleur entre les gaz usés placés dans le récipient et un liquide à chauffer. Comme indiqué précédemment, le contact direct de l'eau avec les produits de combustion pour le chauffage de l'eau dans les appareils connus de chauffage d'eau, provoque le transfert d'une quantité importante de matières contami- nantes gazeuses des produits de combustion dans l'eau lors du fonctionnement des appareils. Ainsi, l'eau produite par ces appareils peut contenir des concentrations élevées de matières contaminantes indésirables gazeuses et liquides. En outre, les matières polluantes qui ne sont pas absorbées par l'eau sont évacuées avec d'autres produits de combustion, si bien que les quantités de matières polluantes émises dans l'atmosphère sont élevées. En outre, bien que la technique antérieure décrive des appareils donnant des rendements thermiques élevés pour de faibles températures de l'eau, on ne connaît pas d'appareil capable de donner de l'eau à haute température, d'environ 99 OC, avec des rendements thermiques élevés, c'est-à-dire dépassant 95 %. L'invention a pour objet la mise à disposition d'un procédé et d'un appareil de chauffage combiné direct et indirect d'un liquide avec formation de quantités extrême- ment faibles de polluants atmosphériques. Elle a aussi pour objet la mise à disposition d'un procédé et d'un appareil de chauffage combiné direct et indirect d'un liquide donnant un liquide chaud ayant de très faibles concentrations de matières contaminantes gazeuses, liquides ou autres. Elle a aussi pour objet la mise à disposition d'un procédé et d'un appareil de chauffage combiné direct et indirect détruisant efficacement les matières contaminantes organiques de l'air de combustion et réduisant au minimum leur transmission à l'eau. Elle a aussi pour objet la mise à disposition d'un procédé et d'un appareil de chauffage combiné direct et indirect d'un liquide avec un effet minimal de corrosion des canalisations et autres appareillages qui peuvent être au contact du liquide chauffé. Elle a aussi pour objet la mise à disposition d'un procédé et d'un appareil de chauffage combiné direct et indirect d'eau à des températures pouvant atteindre au moins 99 OC, avec des rendements thermiques supérieurs ou égaux à %. Elle a aussi pour objet la mise à disposition d'un procédé et d'un appareil de chauffage combiné direct et indirect d'eau convenant à une utilisation et une consom- mation humaine (eau potable). Ces objets de l'invention, ainsi que d'autres, sont atteints grâce à l'utilisation d'un organe hybride de chauffage de liquide de façon directe et indirecte qui, dans un mode de réalisation de l'invention, comprenant un dispo- sitif de contact direct destiné à chauffer directement un liquide non chauffé, un dispositif de combustion à émissions extrêmement faibles destiné à la combustion d'un combustible et d'un oxydant avec un effet de cyclone, ce dispositif de combustion contenant un dispositif d'évacuation de gaz brûlés chauds communiquant avec le dispositif de contact direct, et un dispositif de chauffage indirect du liquide chaud contaminé provenant du dispositif de contact direct. Le dispositif de chauffage indirect communique thermiquement avec le dispositif de combustion ayant des émissions extrêmement faibles et communique pour l'échange de fluide avec le dispositif de contact direct. Le procédé de chauffage d'un liquide, de préférence d'eau, selon l'invention, comprend l'introduction d'un liquide non chauffé dans une section de contact direct d'un appareil de chauffage de liquide. Un combustible et un oxydant brûlent dans un échangeur de chaleur à organe de combustion à émissions extrêmement faibles, de préférence, un échangeur de chaleur à organe de combustion d'un prémélange ayant une forme de cyclone, créant des gaz brûlés chauds. Ces gaz brûlés chauds sont évacués de l'échangeur de chaleur et viennent au contact du liquide chauffé dans la section de contact direct, en formant des gouttelettes de liquide contaminé contenant des inclusions ou matières con- taminantes gazeuses. Les gouttelettes de liquide contaminé sont introduites dans une section de chauffage indirect, d'ébullition et de décontamination de l'appareil de chauffage de liquide comprenant l'échangeur de chaleur à organe de combustion à émissions extrêmement faibles, et les gouttelettes du liquide contaminé sont alors chauffées et forment un liquide contaminé chauffé. Ensuite, les matières contaminantes gazeuses sont séparées du liquide contaminé chauffé et forment des matières contaminantes gazeuses séparées d'un liquide chauffé décontaminé. Le liquide décontaminé s'accumule alors dans une réserve de liquide chaud. Une caractéristique essentielle du procédé et de l'appareil selon l'invention est constituée par l'échangeur de chaleur à organe de combustion à émissions extrêmement faibles, dans lequel la combustion ne crée que des quantités extrêmement faibles d'oxydes d'azote et d'autres émissions qui peuvent contaminer le liquide chauffé. Dans le procédé de chauffage d'un liquide selon l'invention, un combustible et un oxydant, de préférence sous forme d'un prémélange, sont injectés tangentiellement dans la chambre de combustion de l'échangeur de chaleur, avec création d'un diagramme de circulation tourbillonnaire ou de cyclone du mélange de combustible et d'oxydant, assurant une intense recirculation des produits de la combustion interne. Cette caractéristique de recirculation permet à un échangeur de chaleur à organe de combustion de donner des émissions d'oxydes d'azote et d'autres polluants extrêmement faibles, avec un rendement très élevé de combustion. Cet échangeur de chaleur détruit aussi efficacement les matières organiques présentes dans l'air de combustion. En conséquence, les gaz brûlés chauds évacués de l'échangeur de chaleur et qui sont au contact du liquide chauffé dans la section de contact direct de l'appa- reil de chauffage de liquide selon l'invention contiennent des quantités extrêmement faibles de polluants, et réduisent les possibilités de contamination du liquide non chauffé. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le procédé met en oeuvre une combustion cyclonique à un seul étage avec addition d'un diluant. Des diluants avantageux sont l'eau, la vapeur d'eau, les gaz brûlés qui recirculent, de l'air en excès et des mélanges de ces matières. Dans une autre mise en oeuvre du procédé de l'invention, une combus- tion cyclonique en deux étapes est utilisée avec ou sans addition d'un diluant. Une autre propriété essentielle du procédé et de l'appareil selon l'invention est constituée par la sépa- ration des matières contaminantes gazeuses qui sont transférées au liquide chauffé par les gaz brûlés chauds, si bien que la concentration des matières contaminantes du liquide chauffé est encore plus réduite. Dans un exemple de mise en oeuvre du procédé de l'invention utilisé pour le chauffage d'eau, l'eau contaminée et chauffée provenant de la section de contact direct de l'appareil de chauffage d'eau est collectée dans la section de chauffage indirect de l'appareil et subit une ébullition avec production de vapeur d'eau, de matières contaminantes gazeuses séparées et d'eau décontaminée chauffée. L'eau décontaminée chauffée est évacuée de la section de chauffage indirect de l'appareil de chauffage et s'accumule dans une réserve d'eau chaude. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma de principe en coupe de l'appareil hybride de chauffage de liquide de type direct- indirect dans un mode de réalisation de l'invention; et la figure 2 est une coupe d'un échangeur de chaleur à organe de combustion cyclonique d'un prémélange destiné à un appareil hybride de chauffage de liquide de type direct- indirect, suivant la ligne A-A de la figure 1, dans un mode de réalisation de l'invention. Les hommes du métier peuvent noter que le procédé et l'appareil selon l'invention permettent le chauffage d'une large gamme de liquides. Ainsi, bien que la description détaillée se rapporte à une mise en oeuvre du procédé et de l'appareil selon l'invention pour le chauffage d'eau, le procédé et l'appareil ne sont nullement limités au chauffage d'eau uniquement. La figure 1 représente un appareil hybride 10 de chauffage d'eau de type direct-indirect dans un mode de réalisation de l'invention. L'appareil hybride 10 de chauffage comporte un dispositif de contact direct destiné au chauffage direct d'eau froide, un dispositif de combustion cyclonique, de préférence un dispositif de combustion cyclonique d'un prémélange, destiné à assurer la combustion cyclonique d'un combustible et d'un oxydant, et un dispositif de chauffage indirect d'eau contaminée et chauffée provenant du dispositif de contact direct. Le dispositif de contact direct comporte une section 15 de contact direct, le dispositif de combustion cyclonique comprend un organe 12 de combustion cyclonique, et le dispositif de chauffage indirect comporte une section 35 de chauffage indirect. L'organe 12 de combustion cyclonique comprend une évacuation 17 de gaz brûlés chauds qui commu- nique avec la section 15 de contact direct. La section 35 de chauffage indirect communique thermiquement avec l'organe 12 de combustion et communique pour la circulation du fluide avec la section 15 de contact direct. Dans un mode de réalisation de l'invention, la section de contact direct comporte une paroi 28 d'une chambre de contact direct qui délimite cette chambre 16 de contact direct et un dispositif 11 d'entrée d'eau froide dans la chambre 16. La section 35 de chauffage indirect comporte une paroi 38 qui délimite une chambre 37 de chauffage indirect. Un organe 12 de combustion cyclonique est disposé dans cette chambre 37 de chauffage indirect et transfère de la chaleur de combustion à l'eau contaminée et chauffée 49 présente dans la chambre 37 de chauffage indirect et qui est au contact de l'extérieur de l'organe 12 de combustion cyclonique. La section 15 de contact direct comporte en outre une colonne 26 à garnissage placée dans la chambre 16 de contact direct. L'eau froide introduite dans la chambre 16 de contact direct par le dispositif 11 d'entrée d'eau froide est dirigée dans la colonne à garnissage 26. Comme l'indique la figure 1, des buses 20 pulvérisent de l'eau froide sur la colonne à garnissage 26, qui peut comporter plusieurs étages, et, en coopération avec la paroi 28 de la chambre de contact direct, elles dirigent l'eau froide vers la colonne à garnissage 26. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'organe 12 de combustion cyclonique possède une paroi 46 délimitant une chambre 41 de l'organe de combustion qui est pratiquement cylindrique et est disposée longitudinalement. Comme l'indique la figure 1, l'organe 12 de combustion cyclonique est placé sous la colonne à garnissage 26, dans une section 35 de chauffage indirect, si bien que l'évacua- tion 17 des gaz chauds de l'organe 12 de combustion cyclonique communique avec la chambre 16 de contact direct pour la circulation du fluide. L'organe 12 de combustion possède en outre un dispositif d'injection tangentielle d'un combustible et d'un oxydant dans la chambre 41, fixé à la paroi 46 de celle-ci. Dans le présent mémoire, l'expression "injection tangentielle" se réfère à l'injection d'une manière non radiale avec création d'un courant en forme de cyclone autour de l'axe central de la chambre de l'organe de combustion de manière générale. Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, l'organe 12 de combus- tion cyclonique possède en outre un dispositif d'intro- duction d'eau et/ou de gaz brûlés dans la chambre 41 de l'organe de combustion. Ainsi, comme l'indique la figure 2, une buse 44 d'injection tangentielle est raccordée à la paroi 46 de combustion et communique avec la chambre 41 de combustion, et elle est raccordée à un dispositif 68 de mélange de combustible, d'oxydant et de diluant qui assure le mélange et l'injection d'un oxydant, tel que l'air, d'un combustible, de préférence du gaz naturel, et de diluant, tel que les gaz brûlés provenant de l'évacuation 13, de l'eau ou de la vapeur d'eau, dans la chambre 41 de combustion par la buse 44 d'injection tangentielle. Comme peuvent le noter les hommes du métier, l'eau, la vapeur d'eau, les gaz brûlés qui recirculent ou analogues peuvent pénétrer dans la chambre 41 de combustion cyclonique autrement que sous forme mélangée au combustible et/ou à l'oxydant introduit par la buse 44 d'injection tangentielle. Dans un mode de réalisation de l'invention, représenté sur Ja figure 1, un dispositif d'échange de chaleur destiné à chauffer les gouttelettes 23 d'eau contaminée provenant de la section 15 de contact direct, dans la section 35 de chauffage indirect, comporte une chambre 41 de combustion placée dans la chambre 37 de contact indirect. En outre, un organe hybride 10 de chauffage d'eau par contact direct- indirect, dans ce mode de réalisation représenté sur la figure 1, comporte un dispositif de circulation de l'eau contaminée chauffée 49 contenant les gouttelettes d'eau contaminée 23, dans la chambre 37 de chauffage indirect, afin qu'elle soit au contact de la paroi 46 de la chambre de combustion. Ce dispositif de circulation comporte une première cloison 55 placée entre la paroi 38 de la chambre de chauffage indirect et la paroi 46 de la chambre de combustion, et forme ainsi un premier espace annulaire 57 entre la paroi 38 et la première cloison 55. Un second espace annulaire 59 est formé entre la première cloison 55 et la paroi 46. Une seconde cloison 56 est disposée entre une partie de la première cloison 55 et la paroi 38 de la chambre de chauffage indirect, avec formation d'une chambre annulaire 58 entre la seconde cloison 56 et la paroi 46 de la chambre de combustion et en communication avec le second espace annulaire 59. L'appareil hybride 10 de chauffage d'eau direct-indirect comporte en outre un dispositif d'extraction d'eau chaude qui retire l'eau de la chambre annulaire 58 et la transmet à une réserve d'eau chaude qui, dans un mode de réalisation représenté sur la figure 1, comporte un conduit 62 d'évacuation raccordé à la seconde cloison 56 et à la première cloison 55, et passant à travers la paroi 38 de la chambre de chauffage indirect. Un procédé de chauffage d'eau selon l'invention comprend l'introduction d'eau froide dans la chambre 16 de contact direct de la section 15 de contact direct de l'appareil hybride de chauffage 10 d'eau par contact direct- indirect, avec des buses 20 de pulvérisation placées au- dessus de la colonne à garnissage 26, si bien que l'eau froide descend en cascade dans le sens de la flèche 30, dans la colonne à garnissage 26 vers la chambre 37 de chauffage indirect. Un oxydant, de préférence de l'air, subit un mélange préalable avec un combustible, de préférence du gaz naturel, avec formation d'un mélange de combustible et d'oxydant qui est brûlé dans l'organe 12 de combustion cyclonique avec formation de gaz brûlés chauds. Comme l'indique la figure 2, le combustible et l'oxydant sont mélangés par un dispositif 68 de mélange de combustible, d'oxydant et de diluant, et sont injectés par la buse 44 d'injection tangentielle dans la chambre 41 de combustion, si bien que les gaz de combustion présentent un diagramme tourbillonnaire 43 dans la chambre 41 de combustion de l'organe 12 de combustion cyclonique, comme indiqué sur la figure 1. Les gaz brûlés chauds sont évacués de l'organe 12 de combustion par l'évacuation 17 de gaz brûlés vers la chambre 16 de contact direct dans laquelle ils sont au contact de l'eau froide. Les gaz brûlés chauds circulent alors dans la colonne à garnissage 26 dans le sens de la flèche 32, à contre-courant de la circulation d'eau froide. Dans un procédé de production d'eau chaude selon l'inven- tion, les gaz brûlés chauffent l'eau froide dans la colonne à garnissage 26 à une température pouvant atteindre 85 OC, et les gaz brûlés chauds sont refroidis à une température inférieure à 38 OC. Les gaz brûlés refroidis sont alors évacués de l'appareil hybride 10 de chauffage par l'évacua- tion 13 de gaz brûlés refroidis. L'eau froide qui circule dans la colonne à garnissage 26 provoque la condensation de l'humidité que peuvent contenir les gaz brûlés chauds et forme des gouttelettes d'eau contaminée 23 contenant les matières contaminantes gazeuses des gaz brûlés chauds. Les gouttelettes 23 d'eau contaminée sont introduites dans la section 35 de chauffage indirect de l'appareil hybride de chauffage dans lequel les gouttelettes 23 d'accumulent dans la chambre 37 de chauffage indirect et sont chauffées par l'organe 12 de combustion cyclonique avec formation d'eau contaminée chaude 49. Les matières contaminantes gazeuses sont alors séparées de l'eau contaminée chaude 49 par ébullition de cette eau 49 avec formation de matières contaminantes gazeuses et d'eau décontaminée chaude 50 qui sont séparées. L'eau décontaminée 50 est alors évacuée de la section 50 de chauffage indirect et accumulée dans une réserve d'eau chaude. Dans un procédé de production d'eau chaude selon l'invention, l'eau contaminée chaude 49 circule dans la chambre 37 de chauffage indirect comme l'indique la flèche 61 indiquée sur la figure 1. Des courants de convection peuvent faciliter la circulation de l'eau contaminée 49 dans la chambre 37 de chauffage indirect. La paroi 46 de la chambre de combustion et la première cloison 55 donnent de grandes surfaces le long desquelles se forme un écoulement stable en couche mince de l'eau contaminée chaude 49, donnant des coefficients élevés de transfert de chaleur avec ébullition de la couche mince et dégazage thermique de l'eau contaminée chaude 49 qui réduit l'effet de corrosion de l'eau 49 sur les canalisations et autres appareillages avec lesquels l'eau 49 peut être en contact. Le chauffage intense et les courants de convection créés dans la section 35 de chauffage indirect favorisent l'ébullition de l'eau 49 avec formation de vapeur d'eau et libération des matières contaminantes gazeuses séparées de l'eau contaminée chaude 49, si bien que de l'eau décontaminée chaude 50 est produite à des températures pouvant atteindre 99 c. Dans un exemple de mise en oeuvre du procédé de production d'eau chaude selon l'invention, de l'eau est injectée dans la chambre 41 de combustion et forme de la vapeur d'eau. La vapeur injectée dans la chambre 41 absorbe la chaleur et réduit les températures maximales de flamme dans la chambre 41 de combustion en favorisant la réduction des émissions des oxydes d'azote par l'organe 12 de combustion cyclonique. Les procédés classiques de combustion qui injectent de l'eau dans la chambre de combustion pour réduire les émissions d'oxydes d'azote évacuent la vapeur d'eau formée dans la chambre de combustion directement à l'atmosphère, avec réduction de cette manière du rendement thermique du procède. Dans un exemple de mise en oeuvre du procédé de production d'eau chaude selon l'invention, la vapeur d'eau est évacuée dans la section 15 de contact direct dans laquelle elle est condensée par l'eau froide et renvoyée à la section 35 de chauffage indirect si bien que la chaleur est préservée et un rendement thermique très élevé est conserve. Dans un exemple de mise en oeuvre du procédé de production d'eau chaude selon l'invention, les gaz brûlés provenant de la section 15 de contact direct recirculent vers la chambre 41 de combustion et provoquent une réduction supplémentaire des émissions des oxydes d'azote. D'autres techniques de réduction des émissions des oxydes d'azote, par exemple une combustion avec un grand excès d'air et une combustion étagée, peuvent aussi être utilisées. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés et appareils qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil hybride de chauffage de liquide direct- indirect, caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif (15) de contact direct destiné à chauffer directement un liquide, un dispositif (12) de combustion cyclonique destiné à la combustion cyclonique d'un combustible et d'un oxydant, le dispositif (12) de combustion cyclonique comprenant une évacuation de gaz brûlés chauds communiquant avec le dispositif (15) de contact direct pour la circulation d'un fluide, et un dispositif (35) de chauffage indirect d'un liquide chauffé provenant du dispositif (15) de contact direct, le dispositif (35) de chauffage indirect étant en communication thermique avec le dispositif (12) de combustion cyclonique et en communication avec le dispositif (15) de contact direct pour la circulation du fluide. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (15) de contact direct comporte une paroi (28) délimitant une chambre (16) de contact direct, et un dispositif (11) d'entrée du liquide dans la chambre (16) de contact direct. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif (15) de contact direct comporte en outre une colonne (26) à garnissage placée dans la chambre (16) de contact direct. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif (11) d'entrée de liquide comporte un dispositif (20) destiné à diriger le liquide dans la colonne (26) à garnissage. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (12) de combustion cyclonique comporte une paroi (46) délimitant une chambre (41) de combustion pratiquement cylindrique et disposée sous forme longi- tudinale, et un dispositif (44) d'injection tangentielle du combustible et d'un oxydant dans la chambre (41) de combus- tion, ce dispositif étant fixé à la paroi (46) de la chambre (41) de combustion. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif (35) de chauffage indirect comporte une paroi (36) délimitant une chambre (37) de chauffage indirect, et un dispositif d'échange de chaleur destiné à l'échange indirect avec le liquide chauffé. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif d'échange de chaleur comporte la chambre (41) de combustion placée à l'intérieur de la chambre (37) de chauffage indirect. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de circulation de liquide chauffé dans la chambre (37) de chauffage indirect afin qu'il soit au contact de la paroi (46) de la chambre (41) de combustion. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de circulation comporte une première cloison (55) placée entre la paroi (36) de la chambre (37) de chauffage indirect et la paroi (46) de la chambre (41) de combustion et formant un premier espace annulaire entre la paroi (36) de la chambre (37) de chauffage indirect et la première cloison (55), et un second espace annulaire entre la première cloison (55) et la paroi (46) de la chambre (41) de combustion, la première cloison (55) étant placée à une certaine distance du fond de la chambre (37) de chauffage indirect. 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de circulation comporte en outre une seconde cloison (56) fixée à la première cloison (55), disposée entre une partie de la première cloison (55) et la paroi (36) de la chambre (37) de chauffage indirect et formant une chambre annulaire entre la première cloison (55) et la seconde cloison (56), et un dispositif d'extraction d'eau chaude destiné à retirer l'eau de la chambre annulaire. 11. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif (12) de combustion cyclonique comporte en outre un dispositif d'introduction d'eau ou de gaz brûlés au moins dans la chambre (41) de combustion. 12. Procédé de chauffage d'un liquide, caractérisé en ce qu'il comprend: l'introduction d'un liquide non chauffé dans un section de contact direct d'un appareil de chauffage de liquide, la combustion d'un combustible et d'un oxydant dans un échangeur de chaleur à organe de combustion cyclonique placé dans une section de chauffage indirect de l'appareil de chauffage d'un liquide, avec formation de gaz brûlés chauds, l'évacuation des gaz brûlés chauds de l'échangeur de chaleur à organe de combustion cyclonique, la mise en contact du liquide et des gaz brûlés chauds avec formation de gouttelettes de liquide contaminé contenant des matières contaminantes gazeuses dans la section de contact direct, l'introduction des gouttelettes de liquide contaminé dans la section de chauffage indirect de l'appareil de chauffage de liquide, avec mise en contact de l'extérieur de l'échangeur de chaleur à organe de combustion cyclonique avec les gouttelettes de liquide contaminé et formation d'un liquide contaminé chauffé, la séparation des matières contaminantes gazeuses du liquide contaminé chauffé dans la section de chauffage indirect, avec formation de matières contaminantes gazeuses séparées et d'un liquide décontaminé chauffé, et l'accumulation du liquide décontaminé chauffé dans une réserve de liquide chaud. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le liquide est l'eau. 14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le liquide non chauffé et les gaz brûlés chauds circulent dans une colonne (26) à garnissage disposée dans la section de contact direct de l'appareil de chauffage de liquide. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que les gaz brûlés chauds assurent le chauffage du liquide non chauffé à une température pouvant atteindre 85 C environ. 16. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que les gaz brûlés chauds sont refroidis par contact avec le liquide non chauffé jusqu'à une température inférieure à 38 C environ. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que de l'eau est injectée dans une chambre (41) de combustion de l'échangeur de chaleur à organe de combustion cyclonique avec formation de vapeur d'eau. 18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que les matières contaminantes gazeuses sont séparées du liquide contaminé chaud par ébullition du liquide contaminé chaud avec production de vapeur du liquide. 19. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que les gaz brûlés provenant de la section de contact direct recirculent vers une chambre (41) de combustion de l'échangeur de chaleur à organe de combustion cyclonique. 20. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre la combustion du combustible et de l'oxydant en plusieurs étages.