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Procède pour 1' Incinération de combustible? solides., et spéciale- ment d'ordures, dans un four et dispositif pour la mite en oeuvre de ce procède.
L'invention concerne un procédé pour l'incinération de combustibles solides, et spécialement d'ordures, consistant à recycler une partie des fumées en les *spirant dans le carneau de fumées et en les soufflant dans la zone de combustion;
ce procède s'applique notamment à un type de four comportant un foyer dont la partie inférieure est équipée d'une grille à air souffle et dont la partie supérieure est reliée par un carneau à un échan- geur de chaleur*
Une telle recirculation de fumées dans la zone de com- bustion est connue avec le but d'obtenir une combustion de gaz, c'est-à-dire que les gaz combustibles restant.
dans les fumées éven- tuellement mélanges avec de l'air frais sont ainsi brûlas dans le
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four et, par conséquent, .la température dans ce four est augmenta La présente invention cependant a pour but l'effet inverse, c'est-à-dire une réduction de la température de combustion sur la couche de combustible sur griller le but de l'invention est égale- ment d'éviter les risques de blocage des grilles et de dégâts aux grilles et au revêtement réfractaire ainsi que d'obtenir une incinération satisfaisante malgré les difficultés dues, spéciale- ment dans le cas d'incinération d'ordures, principalement à la fusion ou au collage des mâchefers,
difficultés qui sont en augmen- tation étant donné l'évolution des caractéristiques dos ordures : la proportion de cartons., papiers et autres emballages combusti- bles augmente, tandis que la proportion de résidus de cuisines décroît, et qui.. pour conséquence une diminution de la teneur en humidité des ordures) de plus, la teneur en cendres et mâchefers provenant de poêles domestiques ou d'installations de chauffage central est également décroissante* il est évident que lorsqu'on brûle des combustibles solides, personne ne désire une température de four si élevée que les mâchefers fondent et bloquent les ouvertures de la griller en outre,
une température excessive peut provoquer le collage des mâchefers au revêtement réfractaire du four, les barreaux des grilles peuvent être endommagés par combustion ou évacues avec les mâchefers. Des inconvénients de ce genre ont déjà été rencon- trée dans l'incinération des ordures, mais l'évolution des carac- téristiques des ordures a beaucoup aggravé ces conditions au cours des dernières années, car le pouvoir calorifique des ordures a augmenté d'environ 50 et, en mime temps, le point de fusion des cendres s'est trouvé décroître.
Alors que nous pouvions précédem- ment travailler avec une température dans le four d'environ 1050 C, nous sommes limités maintenant pour la raison précités à environ 950 C, ce qui est difficile étant donné le fort pouvoir calorifique des ordures. On désire donc par conséquent faire des adaptations spéciales pour réduire la température de combustion des ordures reposant sur la grill .. ;
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Dans ce but et lors de la combustion d'ordures avec une haute teneur en carbone, il est connu de recirculer une certaine @ quantité de fumée depuis le carneau sortant du four et de la souffler sous la grille en même temps que l'air de combustion normal. Lors de son passage de bas en haut à travers la couche en combustion, l'anhydride carbonique contenu dans les fumée* sera réduit en oxyde de carbone sous l'effet de la chaleur, cet oxyde de carbone étant à nouveau détruit par formation d'anhydride carbo- , nique dans les couches supérieures.
En conséquence, il n'y a aucune perte de chaleur, mais la température dans la couche de combustible ' en feu, et spécialement dans la partie inférieure de cette couche, est abaissée* Ainsi, les inconvénients déjà mentionnés en ce qui . , concerne les mâchefers fondus ou collés et les dommages causés à la grille sont évites ou considérablement réduits.
Cette méthode présente cependant l'inconvénient que les fumées introduites dans la chambre de soufflage sous la grille doivent être amenées à la pression qui règne dans cette chambre, ce qui exige une certaine consommation d'énergie et comme ces tuâmes sont alors en surpression, il est difficile d'éviter qu'elles ne s'échappent et polluent les zones environnantes.
Les inconvénients résultant de la nécessité de porter les fumées recirculées à une pression relativement élevée et le risque d'échappement de fumées dans les environs du four sont évitas par le procédé faisant l'objet de la présente Invention,, qui consiste à prélever des fumées ayant passé à travers l'échan- geur de chaleur et à les injecter dans le foyer à un niveau situé immédiatement au-dessus du combustible reposant sur la grille.
La consommation d'énergie pour la soufflage sous pression est par conséquent évitée; en effet,, une dépression d'environ 10 mm de colonne d'eau est normalement observée au-dessus du com- bustible et pour porter les fumées recyclées à cette pression, à partir de la pression régnant dans le carneau qui est seulement légèrement inférieure, on a besoin simplement d'une quantité très modérée d'énergie. De plus, tous les risques d'émanation de fusses
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sont évités,
car la recirculation se fait sous pression négative* Par cette méthode l'abaissement de la température se fait d'une tout autre manière que lorsque l'on soufre les fumées sous la grille; en effet, dans ce dernier cas, l'abaissement de température est dû principalement à la réduction de l'anhydride carbonique en oxyde de carbone alors que, par le procédé selon la présente invention, les fumées recyclées qui sont l'une température relativement froide après le passage dans l'échangeur de chaleur, par exemple de l'ordre de 200*C, sont Injectées au-dessus de la couche de combustible;
elles refroidissent donc la surface de celui-ci et provoquent, par conséquent, une réduction de la tempé- rature de combustion dans la couche, cet effet pouvant être accompagné par une réduction momentanée de la teneur en CO2 des fumées qui sera normalement de 8 à 12 pour-cent.
On a constate que la réduction de température obtenue par ce procédé dans les incinérateurs dans lesquels le combustible forme une couche relativement mince a été parfaitement suffisante pour éviter les inconvénients provoqués par le haut pouvoir calori- fique et l'évolution des caractéristiques des ordures; de plus, le rendement de 1' installation en ce qui concerne l'échangeur de chaleur, par exemple la chaudière, n'a pas été réduit.
De façon à amener les fumées recyclées le plus directe- ment possible en contact avec la couche de combustible, on peut, dans un tour ou les fumées s'écoulent dans le foyer en balayant la surface du combustible, souffler les fumées recyclées tangen- tiellement à l'écoulement naturel dans le foyer, de telle façon que les fumées soufflées forment immédiatement un bon mélange avec les fumées balayant la surface de la couche de combustible.
Dans le cas d'un four conçu de telle façon que le com- bustible reposant sur la grille est conduit depuis l'entrée dans le four le long de la grille jusqu'à un puits à cendres placé ,après celle-ci, le séchage et l'allumage éventuel se faisant dans une première zone et la combustion dans la partie suivante de la grille, les fumées recyclées pourront, selon la présente invention, .
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être Introduites ;.t'2:1& ,É, ":C)I!".t duo (:0.r11",,\1 s"'sF,i k ,% , @ -4 a' , du sens d''::::Vh1.(,",:(.nt du N4i111.11<e8..l.tJ.,l4y le J\,:
d:..1.:. ;-',Í'.':rLi' s* celui-ci Toujours selon la présente invention, le .'¯,â,a'$ . cependait être iJ.U::.;1 conduit de façon que la plus S1:'i1ndt! piu-tif. des 1\1r.%6oc recyclées soit soufflée le 3nrß do le ,,: 'f,....I:H:,i W: # " , tible dans le at'ao sens que Ica fusées de lue. en..! de o#t.o .'. soit ÔVilCUt,$\1 avec celles-ci par le cameisu ù'âv.cz,a1 t'1.:ú',; ' lu petite fraction restante des t\u.16os rucycldcs 8 .:.1-:J:';,.. : avec les gaz venant de la zone de séchage et d'allumage et 4 â avec ceux-ci 1m:.Jdia t (::1l en t au cametu d'évacuation sans p:.,.ç= par la zone de c:ttbust1on.
Par cette méthode on obtiont un dl) :'1'1 bu t, c'est-à-dire qu'on réduit d'une part la tcnp6ravare do com- bustion dans la couche de combustible en combustion reolle et d'autre part,, on augmente 14 température des gas venant da la zone de s'chage et d'allumage, de façon à accélérer la combustion de ces gaz, ajoutant ainsi aux effets de l'invention celui obtenu par les procédés connus do recirculation de fumées dans le foyer.
Selon la présente invention, le soufflage des fusses dans le foyer peut se faire sur toute la largeur ou sur la plus grande partie de la largeur du four* Ainsi on peut assurer une répartition uniforme des pas soufflés sur toute la surface de la couche de combustible.
Tandis que lorsqu'on désire compléter une combustion primaire incomplète et, par conséquent, atteindre une plue hute température, on souffle de l'air secondaire réchauffé en mélange avec les ramées, on peut aussi considérer que dans des fours où la combustion primaire est essentiellement complète, on peut, dans le cadre de l'invention, diluer les fumées recyclées avec de l'air frais.
Comme dans le cas présent, la température des fumées recyclées est réduite et comme la combustion primaire du combustible est essentiellement complète, l'effet de refroidisse- ment est augmente* Il est vrai qu'en même temps on obtient une certaine réduction du rendement, mais dans certains cas il peut être plus important de réduire la température de combustion dans la. couche de combustible que de maintenir le plus haut rendement possible.
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Il est clair que la température de combustion dans la couche do combustible ne doit pas être diminuée au-dessous de ce qui est nécessaire pour éviter la fusion des mâchefers et cendres.
Pour cette raison, suivant l'invention, le débit de fumées recy- clées peut être réglé automatiquement suivant la température dans le carneau du four avant l'échangeur. Ainsi, le débit de fumées recyclées et, par là même, l'effet correspondant de refroidisse- ment, peuvent Être adaptas aux caractéristiques et au pouvoir calorifique du combustible alors en combustion dans le foyer.
Conjointement au procédé faisant l'objet de l'invention, celle-ci comporte diverses dispositions de fours pour la mise en oeuvre de ce procède ces dispositions peuvent être réalisées séparément ou en combinaison.
L'invention supplique par exemple à un type de four constitué par un foyer comportant des parois, une voûte et, à la partie inférieure, une grille mécanique, par exemple une grille à gradins à air souffle, suivie d'un puits à mâchefers, ce foyer étant relié à un carneau raccordé à la cheminée avec interposition d'un échangeur de chaleur;
pour mettre en oeuvre le procédé faisant l'objet de l'invention dans un tel four, une ou plusieurs parois du foyer sont munies d'un ou plusieurs orifices de soufflage incli- nés vers le bas et situes à un niveau un peu supérieur à la hauteur normale de la couche de combustible située sur la grille vis-à-vis de l'ouverture considérée; ces ouvertures sont reliées au refoulement d'un ventilateur ou de tout autre dispositif de soufflage dont l'aspiration est reliée au cameau de fumées en un point situé après l'échangeur.
La régulation automatique de température est obtenue par action sur la vitesse du Ventilateur ou sur la position d'un registre disposé dans la conduite d'aspiration au moyen d'un organe de régulation asservi à la température mesurée par une prise située dans le cameau de fumées entre foyer et échangeur.,
D'autres détails d'exécution de fours pour la mise en oeuvre de l'invention sont donnés plus loin et représentés à titre
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d'exemple sur les figures 1, 2 et 3.
La figure 1 représente une coupe verticale longitudina- le du tour suivant un premier mode de réalisation.
La figure 2 représente une coupe horizontale suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 représente la coupe verticale longitudinale du four suivant un second mode de réalisation dans lequel le foyer à grilles à gradins est suivi d'un four rotatif.
Le four dans ses caractéristiques générales est disposé comme un incinérateur classique d'ordures,; il comporte une chambre fermée (2) constituant le foyer relié à un carneau (1) et muni a sa base d'une grille a gradins inclinés (3), en communication avec un puits à mâchefers (4) ferme. Le foyer (2) est muni à sa partie supérieure d'une trémie à remplissage par gravité (6) com- portant un registre coulissant (5) pour le combustible et/ou les ordures (7); ces derniers reposent sur le gradin supérieur de la . grille d'où ils sont distribués en couches vers les gradins sui- vants. La grille ost une grille mécanique à barres à mouvaient alternatif avant-arrière ou de tout autre type connu.
Un ventila- teur (3) disposa dans la salle située au-dessous de la grille refoule l'air de combustion sous la grille. Un échangeur de cha- leur (9),par exemple une chaudière, est intercalé sur le trajet du carneau (1) pour récupérer la chaleur des flunées avant leur évacuation par la cheminée. A leur entrée dans le four, les ordures sont normalement assez humides; elles sont soumises à un séchage important au cours de leur trajet sur la partie supérieure de la grille de sorte que la combustion véritable se produit principale- ment sur la partie inférieure de la grille.
Les figures 1 et 2 représentent un premier dispositif pour la mise en oeuvre de l'invention, suivant lequel le mur (10) du foyer disposé face à l'extrémité inférieure de la grille (3) comporte un certain nombre d'ouvertures d'injection (11) réparties d'un bout 4 l'autre du mur, ces ouvertures communiquant avec un canal (12) qui s'étend à l'extérieur le long du mur (10). Ce canal
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est relié par la conduite (13) au refoulement d'un ventilateur (14), dont l'aspiration est reliée par une conduite (15) au carneau (1) en un point (16) placé en aval de l'échangeur de cha- leur (9).
La vitesse de rotation du ventilateur (14) est asservie par l'intermédiaire du dispositif régulateur (19) et de la liaison (18) à la température mesurée à la prise de température (17) dis- posée dans le carneau en amont de l'échangeur de chaleur (9);la température à la prise (17) étant elle-m&ae fonction de la tempé- rature moyenne du foyer., on obtient ainsi un réglage de cette dernière.
Pendant la marche de ce four, le combustible brûle exclusivement au moyen de l'air de combustion soufflé sous la grille et les fumées produites par la combustion s'élèvent dans le foyer et s'en échappent par le carneau (1). Avant d'être ainsi évacuée du foyer, une partie de ces fumées tourbillonne comme indi- qué par les flèches (A) da la figure 1, de sorte qu'un courant de fumées s'écoule au-dessus de la couche de combustible le long de celle-ci.
Les fumées préalablement refroidies dans l'échangeur de chaleur (9) puis injectées dans le foyer par les ouvertures (11) se joignent comme indiqué par la flèche (B) de la figure 1 au courant de fumées qui s'écoule au-dessus de la couche de combusti- ble, provoquant ainsi un refroidissement de celle-ci en surface.
Malgré l'abaissement de la température sur la couche de combustible, l'accroissement de la vitesse des fumées dans l'échangeur de cha- leur (9) fait que la quantité de chaleur récupérée par le dit échangeur ne diminue pas considérablement par rapport au procédé habituel suivant lequel le foyer fonctionne à une température plus élevée et avec les inconvénients que cela comporte. Le bilan économique d'utilisation de la chaleur suivant l'invention s'avère dans la pratique tout aussi avantageux qu'avec les procédés antérieurs d'incinération.
Au lieu d'agir sur la vitesse du ventilateur (14), le régulateur (19) peut commander un registre pivotant disposé dans la tuyauterie d'aspiration (15).
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Des variantes peuvent être apportées au dispositif
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décrit ci-deseuc pour la aise en oeuvre de l'invention C'eat Ainsi ; que les ouvertures d'injection des gaz brûlés, reoiycua dans le foyer peuvent titre reparties sur plusieurs des paroi* du foyer, à
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tous emplacements convenable au-dessus de la couche de 'OQmbuDt1" :
ble. 1 ,...t± "
La figure 3 représente un deuxième dispositif pour la mise en oeuvre do l'invention, applique à un tour comportant un
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four rotatif (20) Interposé à la suite de lu grille entre celle-ci et le carneau (1) les ordures ou mstieres coat?U8tibles venant de la grille à gradins (3) traversent ce four rotatif (20) où elles Achèvent de brûler; à l'entrée du carneau' (1), les mâche-
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- , i.v.. **<* ." fers et cendre., résidus de 1a combustion, tombent de48 lo puits à mâchefers (4) ;Iacd eu-docsous de la sortit , J .J' .
##s.v. '1\ k.'," y ' \jf) Le foyer est rel\4 au carneau de 1'U:I$,i"(1r'4'une part à sa partie inférieure par le four rotatif, d'autre part 4 sa . partie supérieure par le carneau de by-pass (ai). 0e mêae que dans la disposition décrite plus haut, le sur (10) du foyer disposa face à 1' extrémité inférieure de la grille à gradins (3)
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comporte des ouvertures d'injection (11) co#mun1t'avGo le canal extérieur (12);ce dernier reçoit par l'intermédiaire de la conduite (13) les fumées soufflées par le ventilateur (14)le
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ventilateur (14) lu1-rd:l1e est relié par la conduite d'aspiration (15) au carneau (1) en un point (16) placé après la chaudière (9).
De même) dans cette disposition., la vitesse de rotation du venti- lateur (14) est asservie la température dans le carneau avant la chaudière (9) au moyen de la prise de température (17) reliée
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par la liaison (18) du régulateur (19). '", '
Avec cette disposition, la plus grande partit des . fumées injectées par les ouvertures (11) découle suivait les
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flèches (C), au-dessus de la couche d'ordures située <?? le gradin inférieur de la grille et dans le sens de l'éooulêaent des ordures sur la grille, puis passe à travers le four rotatif, (20) d'où 'elle
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parvient dans le carneau (1) tandis que la peste 4e< fumées .
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injectées s'écoule suivant la flèche (D) dans la partie -supérieure du foyer (2) d'où elles passant dans la conduite de by-pass (21) qui les amène au'cameau (1); en outre, les fumées suivant le trajet de la flèche (D) se mélangent dans la partie supérieure du foyer aux gaz incomplètement brûlée provenant des grilles.
Nous avons ainsi obtenu un double résultats d'une part,, les fumées recyclées qui s'écoulent le long et au-dessus du combustible en combustion sur le gradin inférieur de la grille et dans le four rotatif diminuent la température de combustion en ces points; d'autre part, les fumées injectées qui se mélangent avec les gaz incomplètement brûles dans la 'partie supérieure du foyer provoquent un réchauffement de ces gaz relativement froids et accélèrent ainsi leur combustion; en môme temps, les produits de cette combustion sont extraits du foyer par la conduite de by-pass et leur chaleur sera utilisée à la chaudière (9) sans causer au- cune perturbation dans le refroidissement du combustible enflammé.
Cette dernière disposition peut, elle aussi, comporter diverses variantes de mise en oeuvre tout en restant dans le cadre de l'invention, notamment les variantes indiquées à l'occasion de la description du premier dispositif pour la mise en oeuvre de l'invention.
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Process for the incineration of fuel? solids, and especially garbage, in an oven and device for the moth carrying out this process.
The invention relates to a process for the incineration of solid fuels, and especially of garbage, comprising recycling part of the flue gases by spirating them into the flue gas pipe and blowing them into the combustion zone;
this procedure applies in particular to a type of oven comprising a hearth, the lower part of which is fitted with a blown air grid and the upper part of which is connected by a flue to a heat exchanger *
Such a recirculation of fumes in the combustion zone is known with the aim of obtaining gas combustion, that is to say the remaining combustible gases.
in the fumes possibly mixed with fresh air are thus burned in the
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furnace and hence the temperature in this furnace is increased. The present invention however has for its object the opposite effect, that is to say a reduction of the combustion temperature on the fuel layer on grilling for the purpose of the invention is also to avoid the risks of blocking of the grids and of damage to the grids and to the refractory lining as well as to obtain satisfactory incineration despite the difficulties due, especially in the case of waste incineration , mainly to the melting or gluing of bottom ash,
difficulties which are increasing given the evolution of the characteristics of garbage: the proportion of cardboard, paper and other combustible packaging is increasing, while the proportion of kitchen waste is decreasing, and which ... results in a decrease moisture content of garbage) in addition, the ash and bottom ash content from domestic stoves or central heating installations is also decreasing * it is obvious that when burning solid fuels, no one wants a temperature of oven so high that the bottom ash melts and block the openings of the grill in addition,
an excessive temperature can cause the bottom ash to stick to the refractory lining of the furnace, the bars of the grids can be damaged by combustion or evacuated with the bottom ash. Disadvantages of this kind have already been encountered in the incineration of garbage, but the evolution of garbage charac- teristics has made these conditions much worse in recent years, as the calorific value of garbage has increased by about 50 and at the same time the melting point of the ash was found to decrease.
While we could previously work with an oven temperature of around 1050 C, we are now limited for the above reason to around 950 C, which is difficult given the high calorific value of the garbage. It is therefore desired to make special adaptations to reduce the combustion temperature of the garbage resting on the grill.
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For this purpose and during the combustion of refuse with a high carbon content, it is known to recirculate a certain quantity of smoke from the flue leaving the furnace and to blow it under the grate at the same time as the exhaust air. normal combustion. During its passage from bottom to top through the burning layer, the carbon dioxide contained in the smoke * will be reduced to carbon monoxide under the effect of heat, this carbon monoxide being again destroyed by the formation of carbo- nic anhydride in the upper layers.
As a result, there is no heat loss, but the temperature in the burning fuel layer, and especially in the lower part of this layer, is lowered. Thus, the drawbacks already mentioned in what. , concerns melted or glued bottom ash and damage to the grate is avoided or considerably reduced.
However, this method has the drawback that the fumes introduced into the blowing chamber under the grid must be brought to the pressure prevailing in this chamber, which requires a certain consumption of energy and as these cells are then in overpressure, it It is difficult to prevent them from escaping and polluting the surrounding areas.
The drawbacks resulting from the need to bring the recirculated fumes to a relatively high pressure and the risk of fumes escaping in the vicinity of the furnace are avoided by the method forming the subject of the present invention, which consists in taking fumes. having passed through the heat exchanger and injecting them into the furnace at a level immediately above the fuel resting on the grate.
The energy consumption for the pressure blowing is therefore avoided; in fact, a depression of about 10 mm water column is normally observed above the fuel and to bring the recycled fumes to this pressure, from the pressure prevailing in the flue which is only slightly lower , you just need a very moderate amount of energy. In addition, all the risks of fake emanation
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are avoided,
because the recirculation is done under negative pressure * By this method the lowering of the temperature is done in a completely different way than when one sulfur the fumes under the grid; in fact, in the latter case, the lowering of the temperature is mainly due to the reduction of carbon dioxide to carbon monoxide while, by the process according to the present invention, the recycled fumes which are relatively cold temperature after passing through the heat exchanger, for example of the order of 200 ° C, are injected above the fuel layer;
they therefore cool the surface of the latter and consequently cause a reduction in the combustion temperature in the layer, this effect being able to be accompanied by a momentary reduction in the CO2 content of the fumes which will normally be 8 to 12 percent.
It has been observed that the temperature reduction obtained by this process in incinerators in which the fuel forms a relatively thin layer has been perfectly sufficient to avoid the drawbacks caused by the high calorific value and the evolution of the characteristics of the refuse; moreover, the efficiency of the installation with regard to the heat exchanger, for example the boiler, has not been reduced.
In order to bring the recycled fumes as directly as possible into contact with the layer of fuel, it is possible, in a tower where the fumes flow into the hearth by sweeping the surface of the fuel, to blow the recycled fumes tangentially. to the natural flow in the hearth, so that the blown fumes immediately form a good mixture with the fumes sweeping the surface of the fuel layer.
In the case of a furnace designed in such a way that the fuel resting on the grate is led from the entry into the furnace along the grate to an ash pit placed, after the latter, the drying and the possible ignition taking place in a first zone and the combustion in the following part of the grate, the recycled fumes may, according to the present invention,.
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be Introduced; .t'2: 1 &, É, ": C) I!". t duo (: 0.r11 ",, \ 1 s" 'sF, ik,%, @ -4 a', meaning d '' :::: Vh1. (, ", :(. Nt of N4i111.11 <e8..l.tJ., L4y on J \ ,:
d: .. 1.:. ; - ', Í'. ': RLi' s * the latter Still according to the present invention, the .'¯, â, a '$. however iJ.U ::.; 1 led so that the plus S1: 'i1ndt! piu-tif. of recycled 1 \ 1r.% 6oc be blown on 3nrß do le ,,: 'f, .... I: H:, i W: # ", tible in the at'ao sense that Ica rockets read. .! de o # to. '. either ÔVilCUt, $ \ 1 with these by the cameisu ù'âv.cz, a1 t'1.: ú' ,; 'lu small remaining fraction of t \ u.16os rucycldcs 8.:. 1-: J: ';, ..: with the gases coming from the drying and ignition zone and 4 â with these 1m: .Jdia t (:: 1l en t au cametu d' evacuation without p:.,. ç = by the area of c: ttbust1on.
By this method we obtain a dl): '1'1 bu t, that is to say that we reduce on the one hand the amount of combustion in the layer of fuel in reoll combustion and on the other hand ,, the temperature of the gases coming from the heating and ignition zone is increased, so as to accelerate the combustion of these gases, thus adding to the effects of the invention that obtained by the known methods of recirculating smoke in the home.
According to the present invention, the blowing of the dies in the hearth can be done over the entire width or over the greater part of the width of the furnace * Thus it is possible to ensure a uniform distribution of the blown pitches over the entire surface of the fuel layer. .
While when one wishes to complete an incomplete primary combustion and, consequently, to reach a higher temperature, one blows of the reheated secondary air in mixture with the branches, one can also consider that in furnaces where the primary combustion is essentially complete, it is possible, within the framework of the invention, to dilute the recycled fumes with fresh air.
As in the present case, the temperature of the recycled flue gases is reduced and since the primary combustion of the fuel is essentially complete, the cooling effect is increased * It is true that at the same time a certain reduction in efficiency is obtained, but in some cases it may be more important to reduce the combustion temperature in the. fuel layer than to maintain the highest possible efficiency.
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It is clear that the combustion temperature in the fuel layer should not be lowered below what is necessary to avoid melting of bottom ash and ash.
For this reason, according to the invention, the flow of recirculated flue gases can be automatically adjusted according to the temperature in the flue of the furnace before the exchanger. Thus, the flow of recirculated flue gases, and hence the corresponding cooling effect, can be adapted to the characteristics and calorific value of the fuel then burning in the furnace.
Together with the method forming the subject of the invention, the latter comprises various furnace arrangements for implementing this method. These arrangements can be carried out separately or in combination.
The invention requires, for example, a type of furnace consisting of a hearth comprising walls, a vault and, at the lower part, a mechanical grid, for example a blast-air stepped grid, followed by a bottom slag pit, this fireplace being connected to a flue connected to the chimney with the interposition of a heat exchanger;
in order to carry out the method forming the object of the invention in such an oven, one or more walls of the hearth are provided with one or more blowing openings inclined downwards and located at a level a little higher than the normal height of the fuel layer located on the grid vis-à-vis the opening considered; these openings are connected to the discharge of a fan or any other blowing device, the suction of which is connected to the smoke cam at a point located after the exchanger.
Automatic temperature regulation is obtained by acting on the fan speed or on the position of a damper placed in the suction pipe by means of a regulating device slaved to the temperature measured by a plug located in the fumes between fireplace and exchanger.,
Other details of the execution of ovens for the implementation of the invention are given below and shown by way of illustration.
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example in Figures 1, 2 and 3.
FIG. 1 represents a longitudinal vertical section of the lathe according to a first embodiment.
Figure 2 shows a horizontal section along the line II-II of Figure 1.
FIG. 3 represents the longitudinal vertical section of the oven according to a second embodiment in which the fireplace with stepped grates is followed by a rotary oven.
The furnace in its general characteristics is arranged like a conventional garbage incinerator; it comprises a closed chamber (2) constituting the hearth connected to a flue (1) and provided at its base with a grid with inclined steps (3), in communication with a closed bottom pit (4). The hearth (2) is provided at its upper part with a gravity-filled hopper (6) comprising a sliding register (5) for fuel and / or refuse (7); the latter rest on the upper tier of the. grid from which they are distributed in layers to the next steps. The grid is a mechanical grid with reciprocating bars moving forward and backward or of any other known type.
A ventilator (3) placed in the room located below the grate discharges the combustion air under the grate. A heat exchanger (9), for example a boiler, is interposed in the path of the flue (1) to recover the heat from the flunées before their evacuation through the chimney. When entering the oven, the garbage is normally quite humid; they are subjected to extensive drying as they travel over the top of the grate so that actual combustion occurs primarily on the bottom of the grate.
Figures 1 and 2 show a first device for implementing the invention, according to which the wall (10) of the fireplace disposed facing the lower end of the grille (3) has a number of openings for injection (11) distributed from one end of the wall to the other, these openings communicating with a channel (12) which extends outside along the wall (10). This channel
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is connected by the pipe (13) to the discharge of a fan (14), the suction of which is connected by a pipe (15) to the flue (1) at a point (16) placed downstream of the heat exchanger - their (9).
The speed of rotation of the fan (14) is controlled via the regulator device (19) and the connection (18) to the temperature measured at the temperature measurement (17) placed in the flue upstream of the heat exchanger (9), the temperature at the outlet (17) itself being a function of the average temperature of the hearth., an adjustment of the latter is thus obtained.
During the operation of this furnace, the fuel burns exclusively by means of the combustion air blown under the grate and the fumes produced by the combustion rise in the hearth and escape through the flue (1). Before being thus evacuated from the hearth, a part of these fumes swirls as indicated by the arrows (A) in figure 1, so that a stream of fumes flows above the layer of fuel. along it.
The fumes cooled beforehand in the heat exchanger (9) and then injected into the hearth through the openings (11) join as indicated by the arrow (B) in figure 1 to the flue gas stream which flows above the layer of fuel, thus causing a cooling of the latter at the surface.
Despite the lowering of the temperature on the fuel layer, the increase in the speed of the fumes in the heat exchanger (9) means that the quantity of heat recovered by said exchanger does not decrease considerably compared to the heat exchanger. usual process according to which the fireplace operates at a higher temperature and with the drawbacks that this entails. The economic balance of heat use according to the invention proves in practice to be just as advantageous as with the prior incineration processes.
Instead of acting on the speed of the fan (14), the regulator (19) can control a swivel damper arranged in the suction pipe (15).
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Variants can be made to the device
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described above for ease of implementation of the invention C'eat Thus; that the burnt gas injection openings, reoiycua in the hearth can be distributed over several of the walls * of the hearth, to
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all suitable locations above the layer of 'OQmbuDt1 ":
corn. 1, ... t ± "
FIG. 3 represents a second device for implementing the invention, applied to a lathe comprising a
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rotary oven (20) Interposed after the grate between it and the flue (1) the garbage or mstieres coat? U8tibles coming from the stepped grate (3) pass through this rotary kiln (20) where they finish burning ; at the entrance to the flue '(1), the chews
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-, i.v .. ** <*. "irons and ash., combustion residues, fall from the bottom ash pit (4); Iacd eu-docs under the exit, J .J '.
## s.v. '1 \ k.', "Y '\ jf) The hearth is connected to the flue of 1'U: I $, i" (1r'4' on the one hand to its lower part by the rotary kiln, on the other part 4 its. upper part by the by-pass flue (ai). 0e same as in the arrangement described above, the on (10) of the hearth disposed opposite the lower end of the stepped grille (3)
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has injection openings (11) co # mun1t'avGo the outer channel (12); the latter receives through the pipe (13) the fumes blown by the fan (14)
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fan (14) lu1-rd: l1e is connected by the suction line (15) to the flue (1) at a point (16) placed after the boiler (9).
Likewise) in this arrangement., The speed of rotation of the fan (14) is controlled by the temperature in the flue before the boiler (9) by means of the temperature outlet (17) connected
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by the connection (18) of the regulator (19). '",'
With this arrangement, most of the. fumes injected through the openings (11) followed the
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arrows (C), above the garbage layer located <?? the lower shelf of the grate and in the direction of the flow of refuse on the grate, then passes through the rotary oven, (20) from where 'it
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reaches the flue (1) while the 4th plague <fumes.
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injected flows along the arrow (D) in the upper part of the hearth (2) from where they pass into the bypass pipe (21) which brings them to the cam (1); in addition, the fumes following the path of the arrow (D) mix in the upper part of the fireplace with the incompletely burnt gases coming from the grates.
We have thus obtained a double result on the one hand, the recycled fumes which flow along and above the burning fuel on the lower shelf of the grate and in the rotary kiln reduce the combustion temperature at these points ; on the other hand, the injected fumes which mix with the incompletely burnt gases in the upper part of the hearth cause these relatively cold gases to heat up and thus accelerate their combustion; at the same time, the products of this combustion are extracted from the furnace by the bypass pipe and their heat will be used in the boiler (9) without causing any disturbance in the cooling of the ignited fuel.
This latter arrangement can also include various implementation variants while remaining within the scope of the invention, in particular the variants indicated on the occasion of the description of the first device for implementing the invention.