FR2753778A1 - Procedes de reprise de cendres et de fourniture de combustible solide, et vehicule de reprise de cendres - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de reprise de cendres et de scories. Elle se rapporte à un procédé exécuté à l'aide d'un véhicule muni d'un réservoir (10), et d'une canalisation au moins en partie souple, par circulation de cendres sous forme fluidisée dans la canalisation. Il comprend la mise en communication du réservoir (10) du véhicule avec une première extrémité de la canalisation, la disposition de la seconde extrémité de la canalisation au contact des matières particulaires des cendres ou scories à reprendre ou à proximité de celles-ci, et la création d'une dépression dans le réservoir (10) afin que les matières particulaires soient aspirées dans le réservoir (10). Application à la reprise des cendres des chaufferies.

Description

La présente invention concerne l'exploitation des chaudières, et plus précisément les opérations d'alimentation en combustible solide des chaudières et autres organes consommateurs, et de reprise des cendres et scories formées par la combustion.

On connaît déjà la livraison de combustibles solides, notamment de charbon, par des camions-citernes ; ceux-ci sont chargés à un dépôt par introduction de charbon par un ou plusieurs trous d'homme placés à la partie supérieure de la citerne, et ils livrent le charbon à l'état fluidisé par circulation dans une canalisation, au moins en partie souple, qui est raccordée d'une part à la citerne et d'autre part à l'emplacement du déchargement du charbon fluidisé.

Ces deux emplacements peuvent être très éloignés, par exemple d'une distance pouvant atteindre une centaine de mètres. Ce procédé est très apprécié, surtout pour sa propreté, car il évite la formation de poussière de charbon, surtout entre le camion-citerne et l'emplacement utilisateur. Bien entendu, le transport du charbon à l'état fluidisé pose un certain nombre de problèmes techniques, notamment de dégradation de la qualité du charbon lors de sa circulation à létat fluidisé, mais ces problèmes ont été résolus de manière satisfaisante en l'état actuel de la technique.

Le document FR-A-2 651 031 décrit un exemple d'exploitation d'une chaudière à charbon alimentée pneumatiquement et à laquelle le charbon est livré par des camions-citernes à vidange pneumatique. Dans cette installation, lorsque le charbon a brûlé, les cendres et scories sont transmises à une trémie à scories équipée d'un broyeur de scories.

Lorsque la trémie contient suffisamment de scories, une lance d'aspiration est utilisée pour aspirer les scories qui sont alors introduites dans un silo. Lorsque les scories doivent être évacuées, par exemple parce que le silo est plein, un camion-citerne est placé sous le silo et est rempli des scories par un orifice de remplissage ou trou d'homme du camion.

L'installation décrite dans ce brevet nécessite donc un ensemble relativement élaboré pour l'évacuation des scories (broyeur de scories, trémie à scories, silo à scories muni d'un circuit d'aspiration des scories, etc.).

Une installation aussi complexe et onéreuse ne se justifie que pour une chaudière suffisamment importante.

Dans le cas des chaudières de chauffage d'un immeuble ou d'un groupe d'immeubles, une installation telle que décrite dans le document précité serait bien trop onéreuse, si bien que, la plupart du temps, les scories sont évacuées d'une manière purement mécanique, par enlèvement à la pelle.

Une caractéristique des contrats de fourniture de combustibles solides, et notamment de charbon, est qu'ils comportent une clause mettant la reprise des cendres et scories à la charge du fournisseur du charbon. En conséquence, le fournisseur du charbon, pour obtenir un contrat, doit s'engager à évacuer les cendres et scories. Dans le cas des installations importantes, il existe évidemment des dispositifs spéciaux d'évacuation, par exemple du type décrit dans le document précité. Cependant, dans le cas des petites installations, il serait très souhaitable de réaliser la reprise des scories d'une manière très souple, propre et peu onéreuse.

L'invention concerne un procédé permettant la reprise des cendres et scories d'une manière extrêmement souple, propre, peu onéreuse en équipement et en main-d'oeuvre, et commode.

Plus précisément, selon l'invention, la reprise des cendres et scories est réalisée par les moyens qui sont déjà utilisés pour la livraison du charbon, de préférence juste après cette livraison. Cependant, étant donné que le volume des cendres et scories est bien plus faible que le volume du charbon brûlé pour sa formation, la reprise des cendres peut ne pas être réalisée à chaque livraison du charbon, mais seulement une fois toutes les cinq ou dix livraisons par exemple. Ainsi, l'invention a pour objet un procédé selon lequel les cendres sont reprises pneumatiquement par aspiration après la livraison pneumatique du charbon, par utilisation des moyens qui ont été déjà utilisés pour cette livraison. La canalisation, au moins en partie souple, qui a été mise en place pour la livraison du charbon est simplement réutilisée pour l'aspiration des cendres et scories avant d'être démontée.

Plus précisément, l'invention concerne un procédé de reprise de cendres et de scories à l'aide d'un véhicule muni d'un réservoir, et d'une canalisation au moins en partie souple, par circulation des matières particulaires des cendres et des scories sous forme fluidisée dans la canalisation ; selon l'invention, le procédé comprend la mise en communication du réservoir du véhicule avec une première extrémité de la canalisation, la disposition de la seconde extrémité de la canalisation au contact des matières particulaires des cendres ou scories à reprendre ou à proximité de celles-ci, et la création d'une dépression dans le réservoir afin que les matières particulaires soient aspirées dans le réservoir.

De préférence, le procédé comprend en outre le stockage des matières particulaires dans le réservoir pour leur transport.

De préférence, le procédé comprend en outre une étape de création d'une surpression dans le réservoir pour la vidange des matières particulaires à charger dans le réservoir.

L'invention concerne aussi un procédé pour l'exécution de contrats de fourniture de combustible solide, du type qui comprend une phase dans laquelle du combustible solide est livré par un véhicule muni d'un réservoir par vidange pneumatique ; selon l'invention, le procédé comprend une seconde phase dans laquelle des cendres et des scories sont reprises par mise en oeuvre du procédé selon les paragraphes précédents.

L'invention concerne aussi un véhicule destiné à la mise en oeuvre d'un procédé selon les paragraphes précédents, le véhicule comportant un réservoir destiné à être raccordé à une canalisation au moins en partie souple, et un dispositif de création d'une dépression dans le réservoir.

De préférence, le dispositif de création d'une dépression dans le réservoir comporte un surpresseur, et un circuit pneumatique destiné à raccorder le surpresseur au réservoir de manière qu'il crée soit une dépression, soit une surpression dans le réservoir.

Dans un mode de réalisation, le réservoir est monté sur le véhicule afin qu'il puisse pivoter pour faciliter la vidange du réservoir. Dans ce cas, le circuit pneumatique destiné à raccorder le surpresseur au réservoir comporte de préférence des tubes souples.

Il est avantageux que le véhicule comporte en outre un dispositif de séparation de particules entre le surpresseur et le réservoir. De préférence, le dispositif de séparation de particules comporte au moins un filtre ou un cyclone.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation, faite en référence au dessin annexé sur lequel la figure unique est un schéma de principe de la partie de réservoir et d'un circuit pneumatique d'un camionciterne, constituant un véhicule utile pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

Un camion-citerne comporte un réservoir 10. Ce réservoir comprend au moins un trou d'homme 12, et de préférence plusieurs. Ceux-ci sont utiles pour le chargement du charbon, lorsque le réservoir a été positionné sous une ouverture de silo à charbon. Le réservoir 10 est articulé à proximité de son extrémité arrière (à gauche sur la figure) de manière qu'il puisse prendre la forme d'un silo, avec une partie inférieure sensiblement tronconique 14 en position basse lorsque le réservoir est levé. Dans cette position, l'évacuation du charbon particulaire (par exemple ayant des morceaux dont la dimension maximale est comprise entre 20 et 50 mm) est relativement facile vers l'extérieur du réservoir 10. La partie inférieure 14 est reliée par une vanne et un coude à un raccord 16 auquel est fixée une canalisation dont une partie au moins est souple et qui est destinée à atteindre l'emplacement de déchargement qui peut se trouver à plusieurs dizaines de mètres du véhicule, par exemple jusqu'à 100 m. Cette canalisation a de préférence un diamètre de l'ordre de 8 à 15 cm. Pour que le charbon circule du réservoir 10 à l'emplacement de déchargement, il convient de le mettre à l'état fluidisé. A cet effet, le camionciterne est équipé d'un surpresseur 18 qui, par l'intermédiaire d'une vanne 20, d'une part alimente la partie avant de la citerne, pour créer une surpression agissant sur le charbon, surtout lorsque la citerne est levée, et d'autre part crée des courants d'air comprimé introduits par l'intermédiaire de tubes souples 24 et 26, d'une part au fond du réservoir et d'autre part dans le coude fixé au raccord 16 d'entrée de la canalisation, afin que le charbon soit fluidisé jusqu'à l'emplacement de déchargement. Les tubes souples 24 et 26, de même qu'un autre tube souple placé en aval de la vanne 20, sont destinés à permettre le pivotement du réservoir, car le surpresseur, la vanne 20 et les circuits associés sont fixés sur le châssis du camion, et sont donc immobiles par rapport à celui-ci.

La description qui précède concerne la livraison pneumatique du charbon, suivant un procédé connu qui présente des avantages importants. En effet, le charbon livré de cette manière n'est pas visible de l'extérieur, puisque le charbon circule dans une canalisation fermée qui a un diamètre analogue à celui des canalisations utilisées pour le transport des combustibles liquides. De cette manière, une simple observation de la canalisation permet pas de déterminer quel combustible circule dans celle-ci. Le transport du charbon est très propre et rapide et il est très bien accepté par les clients et leurs voisins.

La livraison du charbon de cette manière convient surtout à des volumes compris entre 5 et 25 m3. Il est donc bien adapté à des chaudières de taille relativement modeste.

Comme indiqué précédemment, les contrats de fourniture de charbon prévoient que le fournisseur doit reprendre les cendres et scories formées par la combustion du charbon. Ces cendres et scories ont une masse volumique apparente inférieure à celle du charbon, et elles occupent donc relativement un plus grand volume, mais leur quantité est beaucoup plus faible. En conséquence, le volume de cendres et scories à reprendre correspond à un poids inférieur à 10 W du poids du charbon et à un volume inférieur à 20 W du volume du charbon livré. Selon l'invention, les cendres et scories peuvent être reprises soit chaque livraison du charbon, soit seulement lorsque la quantité de cendres et scories, qui peut être stockée sur place, permet la reprise à intervalles plus grands que ceux de livraison du charbon.

Lorsque des cendres et scories doivent être reprises, après que du charbon a été livré, le réservoir 10 est vide.

A ce moment, le réservoir qui a été levé peut être baissé.

La canalisation raccordant la sortie du réservoir au point de déchargement est alors déconnectée du raccord 16 et connectée à un raccord 28 qui est placé à proximité du raccord 16 et qui est relié, par un conduit rigide 30, à la partie supérieure du réservoir 10. Du côté de la canalisation qui est éloigné du camion-citerne et qui a déchargé le charbon, l'extrémité de la canalisation est placée sur les cendres et scories stockées près de la chaudière. A ce moment, la vanne 32, qui était raccordée à l'atmosphère par un filtre 34 permettant l'aspiration d'air par le surpresseur 18 pendant la livraison du charbon, est commutée afin qu'elle soit reliée à un conduit 36 comprenant un conduit souple 38. Ce conduit est raccordé à un filtre placé à l'arrière du réservoir 10, au-dessus de la partie tronconique 14, et à un séparateur à cyclone 40. De cette manière, l'aspiration du surpresseur 18 est reliée à l'intérieur du réservoir 10. Par ailleurs, la vanne 20 est commutée afin que le surpresseur évacue l'air directement à l'atmosphère par un embout 42. Dans ces conditions, lorsque le surpresseur 18 fonctionne, il aspire, par la vanne 32 et les conduits 30, 38, le filtre et le séparateur à cyclone 40, l'air contenu dans le réservoir 10 qui est relié par le conduit 30 et le raccord 28 à la canalisation d'aspiration des cendres et scories. L'expérience montre que les cendres et scories peuvent être aspirées sur une distance de plusieurs dizaines de mètres, pouvant atteindre une centaine de mètres. Lorsque les cendres et scories ont été aspirées, la canalisation souple est déconnectée du raccord 28 et est remise en place sur le camion-citerne qui peut rentrer au dépôt pour décharger les cendres et scories.

On a constaté que les canalisations souples utilisées pour la livraison du charbon convenaient parfaitement à l'aspiration des cendres et scories. Cependant, comme les cendres et scories sont très abrasives, surtout lorsqu'elles sont chaudes, il est avantageux d'utiliser des techniques bien connues de réalisation afin que l'installation parcourue par les cendres et scories, c'est-à-dire surtout le conduit 30, résiste bien à l'abrasion par les scories.

On note donc que l'invention concerne essentiellement un procédé de reprise par aspiration de matières particulaires telles que des cendres et scories. Ce procédé est particulièrement avantageux dans le cas des livraisons de charbon, car le matériel utilisé pour la livraison pneumatique du charbon peut être lui-même utilisé pour la reprise des cendres et scories qui incombe par contrat au fournisseur du charbon. Le procédé de l'invention présente donc des avantages particulièrement importants dans le cadre de ces contrats de livraison de charbon. Cependant, il est aussi très avantageux pour la simple reprise des cendres et scories, car il permet une reprise rapide et propre des cendres qui n'a pas été possible jusqu'à présent sans installation spécialisée de grande dimension.

Bien qu'on ait décrit l'invention dans sa mise en oeuvre avec un seul réservoir pour le charbon et les cendres, il est évidemment possible d'utiliser des réservoirs différents, placés sur un même véhicule ou non. Par exemple, un réservoir à cendres peut être monté sur une remorque tractée par le véhicule de livraison de charbon et raccordé au surpresseur au moment de la reprise des cendres uniquement. Dans une variante, un compartiment du réservoir du véhicule peut être réservé au transport des cendres et scories.

Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre.

Claims (10)

REVENDI CATIONS

1. Procédé de reprise de cendres et de scories à l'aide d'un véhicule muni d'un réservoir (10), et d'une canalisation au moins en partie souple, par circulation des matières particulaires des cendres et des scories sous forme fluidisée dans la canalisation, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend

- la mise en communication du réservoir (10) du véhicule avec une première extrémité de la canalisation,

- la disposition de la seconde extrémité de la canalisation au contact des matières particulaires des cendres ou scories à reprendre ou à proximité de celles-ci, et

- la création d'une dépression dans le réservoir (10) afin que les matières particulaires soient aspirées dans le réservoir (10).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre le stockage des matières particulaires dans le réservoir (10) pour leur transport.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de création d'une surpression dans le réservoir (10) pour la vidange des matières particulaires à charger dans le réservoir (10).

4. Procédé pour l'exécution de contrats de fourniture de combustible solide, du type qui comprend une phase dans laquelle du combustible solide est livré par un véhicule muni d'un réservoir (10) par vidange pneumatique, caractérisé en ce qu'il comprend une seconde phase dans laquelle des cendres et des scories sont reprises par mise en oeuvre du procédé selon l'un quelconque des procédés des revendications 1 à 3.

5. Véhicule destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir (10) destiné à être raccordé à une canalisation au moins en partie souple, et un dispositif (18) de création d'une dépression dans le réservoir (10).

6. Véhicule selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif (18) de création d'une dépression dans le réservoir (10) comporte un surpresseur, et un circuit pneumatique (20, 32, 38) destiné à raccorder le surpresseur au réservoir (10) de manière qu'il crée soit une dépression, soit une surpression dans le réservoir (10).

7. Véhicule selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le réservoir (10) est monté sur le véhicule afin qu'il puisse pivoter pour faciliter la vidange du réservoir (10).

8. Véhicule selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le circuit pneumatique destiné à raccorder le surpresseur au réservoir (10) comporte des tubes souples (24, 26, 38).

9. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le véhicule comporte en outre un dispositif (40) de séparation de particules placé entre le surpresseur et le réservoir (10).

10. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif (40) de séparation de particules comporte au moins un filtre ou un cyclone.