FR2587093A1 - Device for feeding a solid-fuel boiler and for cleaning the grate of the boiler - Google Patents

Abstract

Feed device for a boiler using solid fuels such as coal, lignite, peat, wood, bark, sawdust, straw, giant reed, maize cobs, etc. This device is characterised in that the shape of the piston is such that it occupies the entire cross-section of the pipe with the minimum of clearance, and the piston emerges into the hearth just in the region of the grate on which combustion takes place, the shape of the piston also being such that it scrapes the grate with the minimum of clearance during its forward movement, and the piston is fitted with means for adjusting its stroke (such as end-of-stroke contact) such that the piston can stop firstly at the rear of the hopper feeding the fuel, secondly between the front of the hopper and the point of emergence in the hearth and thirdly between the point of emergence in the hearth and the end opposite the hearth.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'alimentation pour chaudière à combustibles solides tel que le charbon, la lignite, la tourbe, le bois, l'écorce, la sciure, la paille, la canne de provence, les rafles de mais ou d'autres sous-produits agricoles et les ordures ménagères. The present invention relates to a supply device for a boiler with solid fuels such as coal, lignite, peat, wood, bark, sawdust, straw, provence cane, corn or corn cobs. other agricultural by-products and household waste.

Les combustibles cités ci-dessus sont disponibles à des prix intéressants, mais le matéribl de combustion permettant de les utiliser est généralement cher et encombrant. L'utilisation de ces combustibles est de ce fait rendue peu intéressante économiquement, en particulier dans une gamme de puissance allant de 100 à 1000 kW thermiques. Le dispositif d'alimentation d'une chaudière à combustible solide doit en effet assumer les fonctions suivantes - Introduction progressive et dosée du combustible. The fuels mentioned above are available at attractive prices, but the combustion material enabling them to be used is generally expensive and bulky. The use of these fuels is therefore made unattractive economically, in particular in a power range from 100 to 1000 kW thermal. The supply system of a solid fuel boiler must indeed assume the following functions - Gradual and metered introduction of fuel.

- étanchéité pour éviter les rentrées d'air intempestives
dans le foyer ou les émanations de fumée dans le local
abritant la chaudière.- sealing to prevent unwanted air intake
in the fireplace or smoke in the room
housing the boiler.

- Progression du combustible à travers la chaudière.- Fuel progress through the boiler.

Le dispositif de nettoyage de la grille, ou de la sole - de la chaudière, doit par ailleurs, éviter l'encrassement de la grille par les résidus de combustion et assurer l'élimination de ces résidus, qu'ils soient des cendres pulvérulentes ou des machefers. The device for cleaning the grate, or the floor - of the boiler, must also prevent fouling of the grate by combustion residues and ensure the elimination of these residues, whether they are powdery ashes or mints.

En effet, les combustibles solides contiennent une part variable (de moins de 1 % à 20 %) de matières minérales incombustibles, qui, lors de la combustion, donnent lieu à formation de cendres. In fact, solid fuels contain a variable proportion (from less than 1% to 20%) of non-combustible mineral matter, which, during combustion, gives rise to ash formation.

De plus, sous l'effet des hautes températures régnant dans le foyer, ces cendres subissent une fusion partielle ou complbte et forment des mâchefers. C'est en particulier le cas avec les charbons, les écorces et les résidus agricoles : les cendres de paille, par exemple, commencent à fondre dès 8000C, c'est-à-dire bien en deça des températures régnant dans le foyer (12000C).  In addition, under the effect of the high temperatures prevailing in the hearth, these ashes undergo a partial or complete melting and form clinkers. This is particularly the case with coals, bark and agricultural residues: the straw ashes, for example, start to melt from 8000C, that is to say well below the temperatures prevailing in the hearth (12000C ).

L'introduction des combustibles solides dans une chaudière est délicate lorsque le produit a de mauvaises propriétés d'écoulement, soit qu'il a tendance à s'agglomérer, soit qu'il a tendance à se tasser. De plus, certains sous-produits utilisés comme combustibles tels que l'écorce ou le bois ne sont pas bien calibrés et contiennent des morceaux anormalement gros qui bloquent les systèmes d' alimentation.  The introduction of solid fuels into a boiler is difficult when the product has poor flow properties, either because it tends to agglomerate or because it tends to settle. In addition, some by-products used as fuels such as bark or wood are not well calibrated and contain abnormally large pieces which block the feeding systems.

On connait des systèmes d'alimentation par vis sans fin ; ceux-ci sont réservés à des combustibles bien calibrés car ils sont rapidement bloqués par les particules anormalement grosses. Les systèmes par tapis roulant présentent quant à eux l'inconvénient de ne pas pouvoir être rendu étanches. I1 faut donc ajouter en plus un sas qui est encombrant et coûteux. Enfin, on connaît des systèmes à piston mus par vérin hydraulique qui assurent correctement l'alimentation et l'étanchéité, mais pas le nettoyage de la grille ni l'élimination des résidus de combustion. There are known worm feed systems; these are reserved for well-calibrated fuels because they are quickly blocked by abnormally large particles. Conveyor belt systems have the drawback of not being able to be made waterproof. It is therefore necessary to add in addition an airlock which is bulky and expensive. Finally, there are known piston systems powered by hydraulic cylinders which correctly supply and seal, but not the cleaning of the grate or the elimination of combustion residues.

La présente invention remédie à ces inconvénients et constitue un dispositif fiable, simple et bon marché pour réaliser l'alimentation d'une chaudière, l'étanchéité entre le foyer et l'extérieur et le nettoyage de la grille où a lieu la combustion. The present invention overcomes these drawbacks and constitutes a reliable, simple and inexpensive device for supplying a boiler, sealing between the hearth and the outside and cleaning the grate where combustion takes place.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'alimentation de combustibles solides tels que le charbon, la lignite, la tourbe, le bois, l'écorce, la sciure, la paille, la canne de provence, les rafles de mais ou d'autres sous-produits agricoles et les ordures ménagères, et de nettoyage de la grille où a lieu la combustion comprenant essentiellement un piston se déplaçant dans un conduit d'alimentation caractérisé en ce que la forme du piston est telle que celui-ci occupe toute la section du conduit avec le minimum de jeu, et le piston débouche dans le foyer juste au niveau de la grille sur laquelle a lieu la combustion, la forme du piston étant également telle qu'il râcle la grille avec le minimum de jeu au cours de son avancement, et le piston est muni de moyens de réglage de sa course (tel que contact fin de course) tels que le piston puisse s'arrêter premièrement à l'arrière de la trémie d'alimentation du combustible, deuxièmement entre l'avant de la trémie et le débouché au foyer, et troisièmement entre le débouche au foyer et l'extrémité opposée au foyer. To this end, the subject of the invention is a device for feeding solid fuels such as coal, lignite, peat, wood, bark, sawdust, straw, cane from Provence, stalks of but or other agricultural by-products and household waste, and cleaning of the grate where the combustion takes place essentially comprising a piston moving in a supply duct characterized in that the shape of the piston is such that it this occupies the entire section of the duct with the minimum clearance, and the piston opens into the hearth just at the level of the grate on which combustion takes place, the shape of the piston also being such that it scrapes the grate with the minimum of play during its advancement, and the piston is provided with means for adjusting its stroke (such as limit switch) so that the piston can stop firstly at the rear of the fuel supply hopper, secondly between the front of the hopper and the outlet has u hearth, and thirdly between the outlet at the hearth and the end opposite the hearth.

Pour se servir du dispositif selon l'invention, on alimente en combustible par le mouvement -alternatif du piston entre la première et la deuxième position, et on assure le nettoyage de la grille et la dislocation des mâchefers par l'avancée périodique du piston jusqu'à la troisième position. L'étanchéité du foyer est assuree par la présence du piston dans le conduit d'alimentation. To use the device according to the invention, fuel is supplied by the reciprocating movement of the piston between the first and the second position, and the grid is cleaned and the bottom ash is dislocated by the periodic advancement of the piston up to 'in third position. The fireplace is sealed by the presence of the piston in the supply duct.

Selon une variante de l'invention, la grille de combustion est équipée à l'extrémité opposée à l'entrée du combustible d'une trappe d'évacuation des cendres et/ou des mâchefers. Celle-ci s'ouvre périodiquement et les- cendres et/ou les mâchefers y sont poussés par l'avancée du piston jusqu'à sa troisième position. According to a variant of the invention, the combustion grate is equipped at the end opposite the fuel inlet with an ash and / or bottom ash discharge hatch. This opens periodically and the ash and / or bottom ash are pushed there by the advance of the piston to its third position.

L'avantage de l'invention réside en sa grande simplicité, un seul piston assurant seul les trois fonctions d'introduction, d'étanchéité et de nettoyage de la grille. Le piston peut être mu hydrauliquement, ce qui lui donne une force suffisante pour introduire le combustible même si on est en présence de morceaux anormalement gros -ceux-ce sont sectionnés- et pour éliminer les résidus de combustion même si ceux-ci sont constitués de mâchefers très durs
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description non limitative ci-après accompagnée d'un dessin, la figure unique 1 qui représente en coupe la partie essentielle de l'invention, à savoir un piston (1), un conduit d'alimentation (2), une grille (3), une trappe d'évacuation du combustible (4), un foyer (5) dans lequel brûle le combustible (6). Celui-ci est amené à la trémie (7). Lorsque le piston recule à sa position arrière (8), le combustible tombe devant le piston. L'alimentation se fait par le mouvement du piston jusqu'à la position repère (9). Le nettoyage de la grille se fait par le mouvement du piston jusqu'à la position repère (10). The advantage of the invention lies in its great simplicity, a single piston alone ensuring the three functions of introduction, sealing and cleaning of the grid. The piston can be moved hydraulically, which gives it sufficient force to introduce the fuel even if we are in the presence of abnormally large pieces - these are cut - and to remove combustion residues even if these consist of very hard clinkers
The invention will be better understood with the aid of the nonlimiting description below accompanied by a drawing, the single figure 1 which represents in section the essential part of the invention, namely a piston (1), a conduit supply (2), a grid (3), a fuel discharge hatch (4), a hearth (5) in which the fuel (6) burns. This is brought to the hopper (7). When the piston moves back to its rear position (8), the fuel falls in front of the piston. The supply is made by the movement of the piston to the position mark (9). The cleaning of the grid is done by the movement of the piston to the position mark (10).

Claims (2)

REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'alimentation d'une chaudière à1 - Device for supplying a boiler to combustibles solides tels que le charbon, la lignite, solid fuels such as coal, lignite, la tourbe, le bois, l'écorce, la sciure, la paille, la peat, wood, bark, sawdust, straw, canne de provence, les rafles de malus ou d'autres cane of provence, roundups of penalty or others sous-produits agricoles et les ordures ménagères, et de agricultural by-products and household waste, and nettoyage de la grille de la chaudière comprenant un cleaning of the boiler grate including a piston se déplaçant dans un conduit d'amenée du piston moving in a supply duct of the combustible au foyer, caractérisé en ce que la forme du fuel in the hearth, characterized in that the shape of the piston est telle que celui-ci occupe toute la section piston is such that it occupies the entire section du conduit avec le minimum de jeu, le piston débouchant of the duct with minimum clearance, the piston opening dans le foyer juste au niveau de la grille sur laquelle in the foyer just at the level of the grid on which a lieu la combustion et parallèlement à cette grille, combustion takes place and parallel to this grid, et la forme du piston étant également telle qu'il râcle and the shape of the piston also being such that it scrapes la grille avec le minimum de jeu au cours de son the grid with the minimum of play during its avancement dans le foyer, et le piston est muni de advancement in the hearth, and the piston is provided with moyens de réglage de sa course tels que le piston means for adjusting its stroke such as the piston puisse s'arrêter, premièrement à l'arrière de la trémie can stop, first at the back of the hopper d'alimentation du combustible, deuxièmement entre fuel supply, secondly between l'avant de la trémie et le débouché au foyer, et the front of the hopper and the outlet at the fireplace, and troisièmement entre le débouché du foyer et l'extrémité thirdly between the outlet of the hearth and the end opposée eu foyer, l'alimentation en combustible étant opposite to the hearth, the fuel supply being ainsi assurée par le mouvement alternatif du piston thus ensured by the reciprocating movement of the piston entre la première et la deuxième position, le nettoyage between the first and second position, cleaning de la grille et la dislocation des mâchefers sont of the grid and the clinker dislocation are assurés par l'avancée périodique du piston jusqu'à la ensured by the periodic advancement of the piston to the troisième position. third position. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce2 - Device according to claim 1 characterized in that que l'extrémité de la grille de combustion opposée à that the end of the combustion grate opposite l'alimentation en combustible est équipée d'une trappe the fuel supply is equipped with a hatch d'évacuation des résidus de combustion.  evacuation of combustion residues.