Le Charbon, le gaz et leur usage - Sauvons le Climat
Le Charbon, le gaz et leur usage: production d'électricité, de chaleur, de carburants liquides, d'hydrogène; Capture et séquestration du gaz carbonique Author: Nifenecker Created Date: 1/11/2008 8:12:23 PM
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COMMISSION DES COMMUNAUTÉS EUROPÉENNES
EUROP~ENE DU CHARBON ET DE L'ACIER
/V"RECUEILS DE RECHERCHES CHARBON r/t:TUDE SUR LA COMBUSTION DU CHARBONRAPPORT DE SYNTHÈSE 1962-1970
CERCHAR
.JUtilisation du charbon
LUXEMBOURG 1971
Recueil
Aux termes de l'article 55, alinéa 2, c, du traité instituant la Communauté européenne du charbon et de J'acier, la Haute Autorité encourage la recherche intéressant le charbon et J'acier, notamment en accordant des aides financières. La présente brochure rend compte de l'exécution et des résultats de J'un de ces projets de recherche. En conséquence du traité de fusion du 8 avril 1965, la Commission unique des Com munautés européennes exerce les pouvoirs et les compétences dévolusà J'ex-Haute
Autorité.
ÉTUDE SUR LA COMBUSTION DU CHARBON
Rapport de synthèse des recherches effectuées par le Centre d'études et de recherches des Charbonnages de France (CERCHAR) avac l'aide financière de la CECA entre 1962 et 1970Luxembourg 1971
SOMMAIRE
1-Introduction.
Il -Recherches sur la combustion en couche fixe. . .................................... .1. Étude de la formation des mâchefers en pot-foyer expérimental. .................... .
1 .1. Généralités. . ....................................................... .
1 .2. Appareillage utilisé. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....... .
1.3. Conduite des essais. . ................................................. .
1.4. Résultats. . ........................................................ .
1.5. Résumé et conclusions.
2. Étude de l'inflammation et de la combustion des charbons calibrés sur grille. . .......... .
2.1. Généralités. . ....................................................... .
2.2. Appareillage utilisé. . ................................................. .2.3. Essais en ambiance "froide ».
5 6 6 6 6 6 7 8 9 9 9 102.3.1. Conduite des essais. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3.2. Résultats. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3.3. Résumé et conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4. Essais avec parois chaudes radiantes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.4.1.
Conduite des essais. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.4.2.
Résultats des essais principaux. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4.3.
Résultats des essais complémentaires. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.4.4.
Résumé et conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Ill-Recherches sur la combustion du charbon pulvérisé. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.Études de laboratoire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.1. Généralités. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.Comparaison de l'aptitude à l'inflammation de différents charbons. . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.1.
Appareillage et mode opératoire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.2.
Résultats. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.3.Étude de l'inflammation en chauffe rapide. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1 .3.1.
Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1 .3.2.
Four à chauffage brusque par contact. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.3.2.1.
Description............................................... 171.3.2.2.
Utilisation du four comme inflammateur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 .3.2.3.
Utilisation comme pyrolyseur à chauffage rapide. . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 .3.3.
Four à chauffage brusque par rayonnement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.3.3.1.
Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.3.3.2.
Résultats. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.4.Résumé et conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2. Études sur modèles mathématiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.1. Généralités. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.2. Principe du calcul. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.3. Modèle de référence. 22
2.4. Étude de
l'influence des principaux paramètres. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.5. Résumé et conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
243. Études sur modèles réduits (Maquettes). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.1.Généralités. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.2. Étude sur
les chaudières à flammes tangentielles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.2.1. But de l'étude. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.2.2.
Principe de la méthode utilisée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.2.3. Étude et choix de
la structure des brûleurs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.2.4. Essais
industriels des brûleurs sélectionnés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.2.5. Étude sur
modèle de l'ensemble des trois étages de brûleurs. . . . . . . . . . . . . . . . . 263.2.6.
Essais industriels avec injections d'air par les grandes façades du foyer. . . . . . . . 273.2.7. Résumé et
conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3. Étude sur un
modèle réduit de four à ciment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3.1. But de
l'étude. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3.2. Description de
l'installation expérimentale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283.3.3.
Essais préliminaires pour le choix des critères de similitude. . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.3.4. Étude de
l'influence de la vitesse à la tuyère. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.3.5. Conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4. Études
en four-pilote de brûleurs à turbulence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.1.Généralités. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.2. Description du four
pilote et de ses annexes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304.3. Études et essais préliminaires. 30
4.4. Première étude complète d'une flamme de référence. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.5. Étude complète d'une série de flammes types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.5.1. Sélection des flammes types au moyen des essais" à blanc» . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.5.2. Étude complète de six flammes types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.6. Étude de prototypes
industriels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4.7.4.6.1.
Prototype pour charbons maigres.
4.6.2.
Prototype pour charbons flambants.
Résumé et conclusions. . .............................................. . Bibliographie ....................................................... .Tableaux
Figures 34
3435
37
38 44