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Il est bien connu que dans les chaudières chauf- fées au charbon pulvérisé, la présence des cendres du charbon conduit à des difficultés graves, provenant des hautes températures développées dans le foyer. Les cen- dres se ramolliaaent et fondent à des températures varia- bles suivant leur nature ; si elles se trouvent portées à une température dépassant celle à laquelle le ramollis- sement se produit, elles collent sur le faisceau de coup de feu de la chaudière, c'est-à-dire sur le faisceau de tubes directement attaqués par les gaz chaude, dans le .cendrier, sur certaines zones de la chambre de combustion,
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quelquefois même sur le surchauffeur.
Dans certains cas ces cendres forment des amas qui finissent par obstruer complètement le passage des fumées.
Il est de pratique courante pour empêcher les cendres de coller sur les surfaces d'échange, de placer sur une ou plusieurs parois de la chambre de combustion, des écrans de refroidissement constitués par des tubes vaporisateurs, ou des tubes de surchauffeurs, jointifs ou écartés. Ces surfaces sont déterminées de manière à abaisser la température des fumées, à leur entrée au fais- ceau de coup de feu, au-dessous de la température à la- quelle les cendres commencent à coller.
Quant aux cendres qui se déposent dans le cen- drier, deux méthodes sont utilisées pour les évacuer.
- ou bien le cendrier est refroidi par un écran de cendrier, dit de granulation, ou par un écran d'air soufflé ou encore par des tubes qui en garnissent les pentes.
- ou bien les brûleurs sont groupes au-dessus d'une sole plate, sur laquelle les cendres sont fondues et s'écoulent sous forme aussi fluide que possible, cet écoulement étant d'ailleurs continu ou intermittent.
Quel que soit le mode de décrassage adopté et même si on suppose remplie la condition d'avoir des cen- dres pulvérulentes lorsque les gaz abordent les surfaces de convection, des encrassements considérables sont cons- tatés chaque fois dans la portion du foyer où se produit le dégagement maximum de calories, c'est-à-dire dans la zone du niveau des brûleurs.
Suivant la pratique actuelle, il est à peu près impossible de ne pas dépasser dans cette zone la température de ramollisaement des cendres, ce qui
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se traduira, soit sur les maçonneries, soit sur les sur- faces refroidissantes par des enrochements qui iront en croissant, puisqu'à chaque portion de surface froide recouverte de scories correspondra une augmentation de la température, de nature à accroître la vitesse du phénomène.
La présente invention consiste à répartir les brûleurs eur la hauteur de la chambre de combustion et à régler les conditions thermiques dans chaque zone corres- pondant à un étage à brûleurs de manière à obtenir dans cette zone une température aussi uniforme que possible, et ne dépassant en aucun point la température de ramol- lissement des cendres. Ceci est obtenu notamment en aseo- ciant dans chaque zone, à l'étage de brûleurs correspon- dant, des surfaces de refroidissement telles que les fu- mées, lorsqu'elles quittent chaque zone horizontale, sont refroidies au-dessous de la température de ramollissement des cendres .
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, un mode de réalisation de la présente invention, la figure 1 étant une coupe-élévation axiale du foyer, et la figure 2 une coupe-élévation par un plan à 90 du plan de coupe de la figure 1.
La chaudière 1 dont le faisceau de coup de feu est désigné par 2 est située à l'aval du foyer 3.
Sur la hauteur du foyer 3 sont placés des étapes de brûleurs 4, 5, 6, 7, 8,9, le nombre d.e ces étages de brûleurs étant variable suivant la puissance de la chau- dière et la température de ramollissement dès cendres.
Ces brûleurs peuvent être placés soit dans les angles comme sur la figure, dans le cas du chauffage dit tangen- tiel, soit sur une ou plusieurs des faces du foyer.
Suivant l'invention, dans une zone TT-T'T' de
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foyer comportant un étage de 'brûleurs, la surface de re- froidissement par rayonnement constituée par des tubes vaporisateurs 11, est telle que la température en T'T' soit abaissée au-dessous de la température de ramollisse- ment des cendres.
De même, dans la zone suivante T'T'-T"T" compor- tant également un étage de brûleur, on place une surface de refroidissement telle que la température des fumées en quittant cette zone ne dépasse pas non plus la tempé- rature de ramollissement considérée.
Il en est de même pour les différentes zones.
Le débit total de charbon, à chaque étage de brûleurs, est réglé de façon à obtenir dans la zone correspondante, en combinaison avec la surface de refroidissement, les conditions thermiques indiquées.
Une distance suffisante peut être prévue entre la rangée supérieure de brûleurs et l'entrée du faisceau tubulaire pour que non seulement l'abaissement de la température des gaz au chiffre limite soit réalisé, mais encore que la combustion soit complète avant l'entrée des gaz dans ce faisceau.
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It is well known that in boilers fired with pulverized coal, the presence of coal ash leads to serious difficulties, arising from the high temperatures developed in the hearth. The ashes soften and melt at varying temperatures according to their nature; if they are brought to a temperature exceeding that at which softening occurs, they stick to the boiler gun bundle, that is to say to the tube bundle directly attacked by the hot gases , in the ashtray, on certain areas of the combustion chamber,
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sometimes even on the superheater.
In some cases these ashes form clusters which end up completely obstructing the passage of the fumes.
It is common practice to prevent the ashes from sticking to the exchange surfaces, to place on one or more walls of the combustion chamber, cooling screens formed by vaporizing tubes, or superheater tubes, contiguous or spaced apart. . These surfaces are determined in such a way as to lower the temperature of the fumes, when they enter the firing beam, below the temperature at which the ashes begin to stick.
As for the ashes that settle in the ashtray, two methods are used to evacuate them.
- either the ashtray is cooled by an ashtray screen, called granulation, or by a blown air screen or by tubes which line the slopes.
- or else the burners are grouped above a flat hearth, on which the ashes are melted and flow as fluid as possible, this flow being moreover continuous or intermittent.
Whatever the cleaning method adopted and even if we assume that the condition of having pulverulent ash is fulfilled when the gases reach the convection surfaces, considerable fouling is observed each time in the portion of the hearth where the gas occurs. the maximum release of calories, that is to say in the zone of the level of the burners.
According to current practice, it is almost impossible not to exceed the ash softening temperature in this zone, which
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This will result, either on the masonry or on the cooling surfaces, by rock fillings which will increase, since each portion of the cold surface covered with slag will correspond to an increase in temperature, such as to increase the speed of the phenomenon.
The present invention consists in distributing the burners according to the height of the combustion chamber and in adjusting the thermal conditions in each zone corresponding to a burner stage so as to obtain in this zone a temperature as uniform as possible, and not exceeding. at no point is the ash softening temperature. This is achieved in particular by treating in each zone, on the corresponding burner stage, cooling surfaces such as the smoke, when they leave each horizontal zone, are cooled below the temperature of. softening of ashes.
The accompanying drawing illustrates, by way of example, an embodiment of the present invention, FIG. 1 being an axial sectional elevation of the hearth, and FIG. 2 a sectional elevation through a plane at 90 of the section plane of figure 1.
Boiler 1, the firing beam of which is designated by 2, is located downstream from fireplace 3.
On the height of the hearth 3 are placed stages of burners 4, 5, 6, 7, 8.9, the number of these stages of burners being variable according to the power of the boiler and the softening temperature of the ash.
These burners can be placed either in the corners as in the figure, in the case of so-called tangential heating, or on one or more of the faces of the hearth.
According to the invention, in a TT-T'T 'zone of
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A furnace comprising a stage of 'burners, the radiant cooling surface constituted by vaporizing tubes 11, is such that the temperature at T'T' is lowered below the softening temperature of the ash.
Likewise, in the following zone T'T'-T "T" also comprising a burner stage, a cooling surface is placed such that the temperature of the flue gases leaving this zone does not exceed the temperature either. softening considered.
It is the same for the different zones.
The total flow of coal, at each stage of the burners, is regulated so as to obtain in the corresponding zone, in combination with the cooling surface, the indicated thermal conditions.
A sufficient distance can be provided between the upper row of burners and the inlet of the tube bundle so that not only the lowering of the temperature of the gases to the limit figure is achieved, but also that the combustion is complete before the entry of the gases. in this beam.
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