BE1025856B1 - Burner for a waste incineration system - Google Patents

Burner for a waste incineration system Download PDF

Info

Publication number
BE1025856B1
BE1025856B1 BE2017/6032A BE201706032A BE1025856B1 BE 1025856 B1 BE1025856 B1 BE 1025856B1 BE 2017/6032 A BE2017/6032 A BE 2017/6032A BE 201706032 A BE201706032 A BE 201706032A BE 1025856 B1 BE1025856 B1 BE 1025856B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
burner
zone
auxiliary
tip
oxygen
Prior art date
Application number
BE2017/6032A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
BE1025856A1 (en
Inventor
Marcel Gerardus Edmond Goemans
Cosmin KATONA
Cristian Ion RADA
Original Assignee
Europem Technologies Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Europem Technologies Nv filed Critical Europem Technologies Nv
Priority to BE2017/6032A priority Critical patent/BE1025856B1/en
Publication of BE1025856A1 publication Critical patent/BE1025856A1/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1025856B1 publication Critical patent/BE1025856B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • F23D14/24Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other at least one of the fluids being submitted to a swirling motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/62Mixing devices; Mixing tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2204/00Supplementary heating arrangements
    • F23G2204/10Supplementary heating arrangements using auxiliary fuel
    • F23G2204/103Supplementary heating arrangements using auxiliary fuel gaseous or liquid fuel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)

Abstract

Een brander voor een afvalverbrandingssysteem, de brander omvattende een branderbehuizing met een branderzone waarin afval wordt verbrand en een zuurstofinjectiezone die zich stroomopwaarts ten opzichte van de branderzone bevindt; een hoofdbrandereenheid omvattende een hoofdgastoevoerkanaal en een hoofdbrandertip bij een uiteinde van het hoofdgastoevoerkanaal, waarbij de hoofdbrandertip is geconfigureerd om gas uit te stoten dat wordt toegevoerd door het hoofdgastoevoerkanaal. De brander omvat verder wervelstroomgenererende middelen die geconfigureerd zijn om lucht in de zuurstofinjectiezone te brengen zodanig dat zuurstofwervelstromen worden gegenereerd in de zuurstofinjectiezone die worden geleid vanaf de zuurstofinjectiezone naar de branderzone, waarbij de zuurstofwervelstromen worden geleid doorheen een eerste zone, een nauwe zone en een tweede zone, zodanig dat een Venturi-effect wordt gegenereerd in de branderzone.A burner for a waste incineration system, the burner comprising a burner housing with a burner zone in which waste is burned and an oxygen injection zone located upstream of the burner zone; a main burner unit comprising a main gas supply channel and a main burner tip at one end of the main gas supply channel, the main burner tip being configured to expel gas supplied from the main gas supply channel. The burner further comprises eddy current generating means configured to introduce air into the oxygen injection zone such that oxygen eddy currents are generated in the oxygen injection zone conducted from the oxygen injection zone to the burner zone, the oxygen eddy currents being passed through a first zone, a narrow zone and a second zone zone, such that a Venturi effect is generated in the burner zone.

Description

Brander voor een afvalverbrandingssysteemBurner for a waste incineration system

VAKGEBIED VAN DE UITVINDINGFIELD OF THE INVENTION

Het vakgebied van de uitvinding heeft betrekking op een brander voor een afvalverbrandingssysteem.The field of the invention relates to a burner for a waste incineration system.

ACHTERGRONDBACKGROUND

Huidige verbrandingssystemen gebruiken getrapte luchtbranders om NOx-vorming tijdens het verbrandingsproces te minimaliseren. Als te veel NOx wordt gevormd, worden end-of-pipetechnologieën zoals selectieve niet-katalytische reductie en/of selectieve katalytische reductie gebruikt. Echter, de vlam die wordt uitgestoten bij de brandertip is niet altijd voldoende stabiel en kan onvrijwillig uitdoven door verschillende omstandigheden. Onvrijwillig uitdoven van de brandervlam kan bijvoorbeeld worden veroorzaakt door verbrand gas dat laag calorisch is en/of door hoge luchtsnelheden die zich voordoen in nabijheid van de brandervlam waardoor de vlam wordt uitgeblazen of weggeblazen.Current combustion systems use stepped air burners to minimize NOx formation during the combustion process. If too much NOx is formed, end-of-pipe technologies such as selective non-catalytic reduction and / or selective catalytic reduction are used. However, the flame that is emitted at the burner tip is not always sufficiently stable and can involuntarily die out due to various circumstances. Involuntary extinction of the burner flame can, for example, be caused by burnt gas that is low in calorific value and / or by high air velocities occurring in the vicinity of the burner flame through which the flame is blown out or blown away.

Getrapte luchtbranders kunnen slechts een bepaalde limiet van NOx-uitstoot bereiken. Onder deze limiet moeten end-of-pipe-oplossingen worden geïmplementeerd. De bestaande oplossingen vereisen het gebruik van een reagens zoals ammoniak of ureum en/of een bijkomende investering, zoals een injectiesysteem, katalysator, reactor, en zijn daarom een traditionele end-of-pipeoplossing.Stepped air burners can only reach a certain limit of NOx emissions. Below this limit, end-of-pipe solutions must be implemented. The existing solutions require the use of a reagent such as ammonia or urea and / or an additional investment, such as an injection system, catalyst, reactor, and are therefore a traditional end-of-pipe solution.

Een gemeenschappelijk probleem in de industrie is vlamwandinteractie omdat dit grote warmtefluxen, warmteverliezen en radicale recombinaties veroorzaakt. Dit leidt tot het doven van de vlam wat zorgt voor een onvolledige verbranding door het uitstoten van onverbrande hydrokoolstoffen, roet en CO. De vlamwandinteractie in een turbulent domein kan een gereduceerde vlamborsteldikte veroorzaken en zal rimpeling veroorzaken.A common problem in the industry is flame wall interaction because it causes large heat fluxes, heat losses and radical recombinations. This leads to the extinguishing of the flame, which leads to an incomplete combustion due to the emission of unburned hydrocarbons, soot and CO. The flame wall interaction in a turbulent domain can cause a reduced flame brush thickness and will cause ripple.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION

Het doel van uitvoeringsvormen van de uitvinding is om een brander met een verbeterde vlamstabiliteit en een gereduceerde vlamwandinteractie te verschaffen. Het is verder een doel van uitvoeringsvormen van de uitvinding om een brander te verschaffen met een gereduceerde uitstoot van onverbrande hydrokoolstoffen, roet, CO en NOx.The purpose of embodiments of the invention is to provide a burner with improved flame stability and reduced flame wall interaction. It is a further object of embodiments of the invention to provide a burner with reduced emissions of unburned hydrocarbons, carbon black, CO and NOx.

Volgens een eerste aspect wordt een brander verschaft voor een afvalverbrandingssysteem, de brander omvattende een branderbehuizing met een branderzone waarin afval wordt verbrand enAccording to a first aspect, a burner is provided for a waste incineration system, the burner comprising a burner housing with a burner zone in which waste is incinerated and

BE2017/6032 een zuurstofinjectiezone die zich stroomopwaarts ten opzichte van de branderzone bevindt, en een hoofdbrandereenheid omvattende een hoofdgastoevoerkanaal; en een hoofdbrandertip bij een uiteinde van het hoofdgastoevoerkanaal, waarbij de hoofdbrandertip geconfigureerd is om het gas uit te stoten dat wordt toegevoerd door het hoofdgastoevoerkanaal. De brander omvat verder wervelstroomgenererende middelen die geconfigureerd zijn om lucht in de zuurstofinjectiezone te brengen zodanig dat zuurstofwervelstromen worden gegenereerd in de zuurstofinjectiezone die worden geleid van de zuurstofinjectiezone naar de branderzone, waarbij de zuurstofwervelstromen worden geleid door een eerste zone, een nauwe zone en een tweede zone, zodanig dat een Venturieffect wordt gegenereerd in de branderzone.BE2017 / 6032 an oxygen injection zone located upstream of the burner zone, and a main burner unit comprising a main gas supply channel; and a main burner tip at one end of the main gas supply channel, wherein the main burner tip is configured to expel the gas supplied through the main gas supply channel. The burner further comprises eddy current generating means configured to introduce air into the oxygen injection zone such that oxygen eddy currents are generated in the oxygen injection zone conducted from the oxygen injection zone to the burner zone, the oxygen eddy currents being guided through a first zone, a narrow zone and a second zone zone, such that a Venturi effect is generated in the burner zone.

Uitvoeringsvormen van de brander volgens de uitvinding zijn gebaseerd op onder andere het inventieve inzicht dat door het creëren van wervelstromen die worden geleid naar de branderzone een meervoudige vortex kan worden geïnduceerd in en rond de vlam. Op deze manier kan het mixen van afvalgassen en brandstofgassen worden geoptimaliseerd en kunnen reactietijden worden gereduceerd. Verder, door het verbeteren van het mixen in en rond de vlam, kan de vlamtemperatuur worden gereduceerd tot onder de NOx-vormende temperatuur. Met andere woorden, door het creëren van wervelstromen die worden geleid naar de branderzone kan een vlamwervelprecessie worden in stand gehouden in de branderzone wat betekent dat een recirculatiegebied wordt gecreëerd in en buiten het vlamfront. Verder, door het leiden van de zuurstofwervelstromen door een eerste zone, een nauwe zone en een tweede zone, kan een Venturieffect worden gegenereerd in de branderzone. Meer in het bijzonder kan een Venturi-effect worden gecreëerd rond de brandertip of branderpistool om een interne hercirculatie van rookgassen te behouden. Deze hercirculatie verzekert verder dat de vlam wordt gekoeld en dat NOx-vormend potentieel wordt gereduceerd.Embodiments of the burner according to the invention are based, inter alia, on the inventive insight that by creating eddy currents that are directed to the burner zone, a multiple vortex can be induced in and around the flame. In this way, the mixing of waste gases and fuel gases can be optimized and reaction times can be reduced. Furthermore, by improving mixing in and around the flame, the flame temperature can be reduced to below the NOx forming temperature. In other words, by creating eddy currents that are directed to the burner zone, a flame swirl recession can be maintained in the burner zone, meaning that a recirculation area is created inside and outside the flame front. Furthermore, by passing the oxygen eddy currents through a first zone, a narrow zone and a second zone, a Venture effect can be generated in the burner zone. More specifically, a Venturi effect can be created around the burner tip or burner gun to maintain an internal recirculation of flue gases. This recirculation further ensures that the flame is cooled and NOx-forming potential is reduced.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm omvatten de wervelstroomgenererende middelen ten minste drie zuurstoftoevoerkanalen die zijn verbonden met de zuurstofinjectiezone.According to an exemplary embodiment, the eddy current generating means comprises at least three oxygen supply channels connected to the oxygen injection zone.

De ten minste drie zuurstoftoevoerkanalen kunnen bijvoorbeeld natuurlijke tocht inlaatkanalen zijn. Door het verschaffen van drie afzonderlijke zuurstoftoevoerkanalen kan de toegevoerde zuurstof of lucht van één zuurstoftoevoerkanaal interageren met de toegevoerde zuurstof of lucht van een ander zuurstoftoevoerkanaal.The at least three oxygen supply channels may, for example, be natural draft inlet channels. By providing three separate oxygen supply channels, the supplied oxygen or air from one oxygen supply channel can interact with the supplied oxygen or air from another oxygen supply channel.

Op deze manier zal de snelheid van de zuurstofwervelstromen toenemen doorheen de zuurstofinjectiezone en door het leiden van deze zuurstofwervelstromen door de nauwe zone, kan de vlam compact worden gehouden zonder enige rimpeling in het vlamfront. Verder kan dit leiden tot de vorming van hercirculatiegebieden in de vlam, wat een stabiele vlam verzekert.In this way the velocity of the oxygen vortex flows will increase through the oxygen injection zone and by passing these oxygen vortex flows through the narrow zone, the flame can be kept compact without any ripple in the flame front. Furthermore, this can lead to the formation of recirculation areas in the flame, which ensures a stable flame.

BE2017/6032BE2017 / 6032

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm zijn de ten minste drie zuurstoftoevoerkanalen in hoofdzaak tangentieel ten opzichte van de zuurstofinjectiezone geplaatst, gezien in een longitudinale richting L van de branderbehuizing.According to a preferred embodiment, the at least three oxygen supply channels are positioned substantially tangentially to the oxygen injection zone, viewed in a longitudinal direction L of the burner housing.

Op deze manier kan afzonderlijk toegevoerde zuurstof of lucht van één zuurstoftoevoerkanaal op positieve wijze interageren met de toegevoerde zuurstof of lucht van een ander zuurstoftoevoerkanaal, waardoor zuurstofwervelstromen met een toenemende snelheid in de richting van de branderzone worden gecreëerd.In this way, separately supplied oxygen or air from one oxygen supply channel can positively interact with the supplied oxygen or air from another oxygen supply channel, thereby creating oxygen eddy currents with increasing speed toward the burner zone.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm omvatten de wervelstroomgenererende middelen ten minste één klep, bij voorkeur twee kleppen en meer bij voorkeur drie kleppen voor het controleren van een zuurstofuitstoot van de wervelstroomgenererende middelen in de zuurstofinjectiezone. Op deze manier kunnen injectiehoeken en/of injectiesnelheden van de toegevoerde lucht of zuurstof worden gecontroleerd.According to an exemplary embodiment, the eddy current generating means comprise at least one valve, preferably two valves and more preferably three valves for controlling an oxygen emission from the eddy current generating means in the oxygen injection zone. In this way, injection angles and / or injection rates of the supplied air or oxygen can be controlled.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de brander verder een hulpbranderconfiguratie met ten minste één hulpbrandereenheid, waarbij de ten minste ene hulpbrandereenheid omvat: een hulpgastoevoerkanaal; en een hulpbrandertip bij een uiteinde van het hulpgastoevoerkanaal, waarbij de hulpbrandertip is geconfigureerd om gas uit te stoten dat is toegevoerd door het hulpgastoevoerkanaal, en waarbij de hulpbrandertip is geplaatst tussen de hoofdbrandertip en de branderbehuizing.According to an exemplary embodiment, the burner further comprises an auxiliary burner configuration with at least one auxiliary burner unit, the at least one auxiliary burner unit comprising: an auxiliary gas supply channel; and an auxiliary burner tip at an end of the auxiliary gas supply channel, wherein the auxiliary burner tip is configured to discharge gas supplied through the auxiliary gas supply channel, and wherein the auxiliary burner tip is placed between the main burner tip and the burner housing.

Bij voorkeur is de hoofdbrandertip geconfigureerd om een dun en kort vlamprofiel uit te stoten om te verzekeren dat alle brandstof, d.w.z. alle koolstof en waterstof, onmiddellijk wordt geoxideerd voor de tragere stikstofreactie met zuurstof, welke zal resulteren in de vorming van NOx, kan plaatsvinden. Door het verschaffen van één of meerdere hulpbrandereenheden, kan de hoofdbrandereenheid worden bijgestaan door de hulpbrandereenheid bij het vormen van het geprefereerde dunne en korte vlamprofiel.Preferably, the main burner tip is configured to emit a thin and short flame profile to ensure that all fuel, i.e., all carbon and hydrogen, is immediately oxidized for the slower nitrogen reaction with oxygen, which will result in NOx formation. By providing one or more auxiliary burner units, the main burner unit can be assisted by the auxiliary burner unit in forming the preferred thin and short flame profile.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de hulpbranderconfiguratie ten minste drie hulpbrandereenheden.According to an exemplary embodiment, the auxiliary burner configuration comprises at least three auxiliary burner units.

Op deze manier kunnen drie of meer hulpbrandereenheden de hoofdbrandereenheid bijstaan bij het vormen van het geprefereerde dunne en korte vlamprofiel.In this way, three or more auxiliary burner units can assist the main burner unit in forming the preferred thin and short flame profile.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de hulpbranderconfiguratie drie hulpbrandereenheden, waarbij de drie overeenkomstige hulpbrandertippen overeenkomen met hoekpunten van een driehoek die de hoofdbrandertip omgeeft, gezien in de longitudinale richting L van de branderbehuizing.According to a preferred embodiment, the auxiliary burner configuration comprises three auxiliary burner units, the three corresponding auxiliary burner tips corresponding to angular points of a triangle surrounding the main burner tip, viewed in the longitudinal direction L of the burner housing.

BE2017/6032BE2017 / 6032

Op deze manier kunnen drie hulpbrandereenheden de hoofdbrandereenheid op symmetrische wijze bijstaan om op efficiënte wijze een geprefereerd dun en kort vlamprofiel te vormen.In this way, three auxiliary burner units can symmetrically assist the main burner unit to efficiently form a preferred thin and short flame profile.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de hulpbranderconfiguratie zes hulpbrandereenheden, waarbij de zes overeenkomstige hulpbrandertippen overeenkomen met hoekpunten van een zeshoek die de hoofdbrandertip omgeeft, gezien in de longitudinale richting L van de branderbehuizing.According to an exemplary embodiment, the auxiliary burner configuration comprises six auxiliary burner units, the six corresponding auxiliary burner tips corresponding to angular points of a hexagon surrounding the main burner tip, viewed in the longitudinal direction L of the burner housing.

Op deze manier kan een geprefereerd dun en kort vlamprofiel worden verkregen door het verschaffen van een meer uniforme hulpbranderconfiguratie omvattende zes hulpbrandereenheden terwijl een nog meer stabiele vlam wordt bereikt in vergelijking met de configuratie met drie hulpbrandereenheden.In this way, a preferred thin and short flame profile can be obtained by providing a more uniform auxiliary burner configuration comprising six auxiliary burner units while achieving an even more stable flame compared to the configuration with three auxiliary burner units.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm is de hoofdbrandertip geplaatst bij een centraal punt C in de branderbehuizing, gezien in de longitudinale richting L van de branderbehuizing, en is de ten minste ene hulpbrandertip geplaatst op een afstand van ten minste ½ R van het centrale punt, gezien in de longitudinale richting L van de branderbehuizing, waarbij R de straal is van de branderbehuizing ter hoogte van de hoofdbrandertip, gezien in de longitudinale richting van de branderbehuizing.According to an exemplary embodiment, the main burner tip is placed at a central point C in the burner housing, viewed in the longitudinal direction L of the burner housing, and the at least one auxiliary burner tip is placed at a distance of at least ½ R from the central point, seen in the longitudinal direction L of the burner housing, where R is the radius of the burner housing at the height of the main burner tip, viewed in the longitudinal direction of the burner housing.

Op deze manier kan de ten minste ene hulpbrandertip bijdragen tot het genereren van een dun, kort vlamprofiel bij de hoofdbrandertip. Het is duidelijk voor de vakman dat indien meerdere hulpbrandereenheden zijn geplaatst en geconfigureerd op deze wijze, dit verder bijdraagt tot het creëren van een nog stabielere vlam.In this way, the at least one auxiliary burner tip can contribute to the generation of a thin, short flame profile at the main burner tip. It is clear to those skilled in the art that if multiple auxiliary burner units are placed and configured in this manner, this further contributes to creating an even more stable flame.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm is de ten minste ene hulpbrandertip geplaatst op een afstand van ongeveer 2/3 R van het centrale punt C, gezien in de longitudinale richting L van de branderbehuizing.According to an exemplary embodiment, the at least one auxiliary burner tip is placed at a distance of about 2/3 R from the central point C, viewed in the longitudinal direction L of the burner housing.

Op deze manier kan de ten minste ene hulpbrandertip bijdragen tot het genereren van een dun, kort vlamprofiel bij de hoofdbrandertip. Het is duidelijk voor de vakman dat indien meerdere hulpbrandereenheden zijn gepositioneerd en geconfigureerd op deze wijze, dit bijdraagt tot het creëren van een nog stabielere vlam.In this way, the at least one auxiliary burner tip can contribute to the generation of a thin, short flame profile at the main burner tip. It is obvious to those skilled in the art that if multiple auxiliary burner units are positioned and configured in this manner, this contributes to creating an even more stable flame.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm is de ten minste ene hulpbrandertip geplaatst ongeveer ter hoogte van de hoofdbrandertip in de longitudinale richting L van de branderbehuizing.According to an exemplary embodiment, the at least one auxiliary burner tip is positioned approximately at the level of the main burner tip in the longitudinal direction L of the burner housing.

Op deze manier kan de ten minste ene hulpbrandertip bijdragen tot het genereren van een dun, kort vlamprofiel bij de hoofdbrandertip.In this way, the at least one auxiliary burner tip can contribute to the generation of a thin, short flame profile at the main burner tip.

BE2017/6032BE2017 / 6032

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm is de ten minste ene hulpbrandertip stroomopwaarts ten opzichte van het niveau van de hoofdbrandertip in de longitudinale richting van de branderbehuizing geplaatst. Met andere woorden is de ten minste ene hulpbrandertip lichtjes onder het niveau van de hoofdbrandertip geplaatst. Meer in het bijzonder kan de ten minste ene hulpbrandertip stroomopwaarts ten opzichte van het niveau van de hoofdbrandertip geplaatst zijn over een afstand tussen 6% en 14%, bij voorkeur tussen 8% en 12% van de lengte van het hoofdgastoevoerkanaal. Op deze manier kan de ten minste ene hulpbrandertip bijdragen tot het genereren van een dun, kort vlamprofiel bij de hoofdbrandertip. Het is duidelijk voor de vakman dat indien meerdere hulpbrandereenheden zijn gepositioneerd en geconfigureerd op deze manier, dat dit bijdraagt tot het creëren van een nog stabielere vlam.According to an exemplary embodiment, the at least one auxiliary burner tip is positioned upstream of the level of the main burner tip in the longitudinal direction of the burner housing. In other words, the at least one auxiliary burner tip is placed slightly below the level of the main burner tip. More particularly, the at least one auxiliary burner tip can be located upstream of the level of the main burner tip over a distance between 6% and 14%, preferably between 8% and 12% of the length of the main gas supply channel. In this way, the at least one auxiliary burner tip can contribute to the generation of a thin, short flame profile at the main burner tip. It is obvious to those skilled in the art that if multiple auxiliary burner units are positioned and configured in this way, this contributes to creating an even more stable flame.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de ten minste ene hulpbrandertip ten minste één geleidingsgat waardoorheen gas wordt uitgestoten volgens een uitstootrichting in de richting van de hoofdbrandertip. Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm bepaalt de uitstootrichting een hoek van tussen 25° en 65°, bij voorkeur tussen 30° en 60°, meer bij voorkeur tussen 35° en 55°, en meest bij voorkeur tussen 40° en 50°, met de longitudinale richting L van de branderbehuizing. Op deze manier kan de ten minste ene hulpbrandertip assisteren bij het genereren van een dun, kort vlamprofiel bij de hoofdbrandertip. Het is duidelijk voor de vakman dat indien meerdere hulpbrandereenheden zijn geplaatst en geconfigureerd op deze manier, dit bijdraagt tot het creëren van een nog stabielere vlam.According to an exemplary embodiment, the at least one auxiliary burner tip comprises at least one guide hole through which gas is emitted in an ejection direction in the direction of the main burner tip. According to a preferred embodiment, the ejection direction determines an angle of between 25 ° and 65 °, preferably between 30 ° and 60 °, more preferably between 35 ° and 55 °, and most preferably between 40 ° and 50 °, with the longitudinal direction L of the burner housing. In this way, the at least one auxiliary burner tip can assist in generating a thin, short flame profile at the main burner tip. It is obvious to those skilled in the art that if multiple auxiliary burner units are placed and configured in this way, this contributes to creating an even more stable flame.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de ten minste ene hulpbrandertip een eerste geleidingsgat waardoorheen gas wordt uitgestoten volgens een eerste uitstootrichting en een tweede geleidingsgat waardoorheen gas wordt uitgestoten volgens een tweede uitstootrichting. Op deze manier kan één hulpbrandertip een dubbele of meervoudige bijdrage leveren de hoofdbrander, wat resulteert in een algemeen meer symmetrische hulp en in een meer stabiel vlamfront.According to an exemplary embodiment, the at least one auxiliary burner tip comprises a first guide hole through which gas is discharged according to a first discharge direction and a second guide hole through which gas is discharged according to a second discharge direction. In this way, one auxiliary burner tip can make a double or multiple contribution to the main burner, resulting in a generally more symmetrical aid and in a more stable flame front.

In een voorbeelduitvoeringsvorm kan de eerste en tweede uitstootrichting een hoek van ongeveer 70° bepalen, gezien in de longitudinale richting L van de branderbehuizing.In an exemplary embodiment, the first and second ejection direction may determine an angle of about 70 °, viewed in the longitudinal direction L of the burner housing.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm heeft het ten minste ene geleidingsgat een diameter van ten minste 3mm, bij voorkeur ten minste 4mm, meer bij voorkeur ten minste 5mm, en meest bij voorkeur ten minste 6mm.According to an exemplary embodiment, the at least one guide hole has a diameter of at least 3 mm, preferably at least 4 mm, more preferably at least 5 mm, and most preferably at least 6 mm.

Op deze manier kan de diameter van het geleidingsgat worden aangepast naar de eigenlijke afmetingen van de brander, zodanig dat de ten minste ene hulpbrandereenheid kan bijdragen tot het creëren van een stabiele vlam.In this way, the diameter of the guide hole can be adjusted to the actual dimensions of the burner, such that the at least one auxiliary burner unit can contribute to creating a stable flame.

BE2017/6032BE2017 / 6032

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de zuurstofinjectiezone zuurstofwervelstroomcontrolerende middelen die geconfigureerd zijn om de gegenereerde zuurstofwervelstromen in de zuurstofinjectiezone te controleren.According to an exemplary embodiment, the oxygen injection zone comprises oxygen eddy current checking means configured to control the generated oxygen eddy currents in the oxygen injection zone.

Op deze manier kunnen de snelheden en/of richtingen van de gegenereerde zuurstofwervelstromen in de zuurstofinjectiezone worden gecontroleerd om turbulentie in de zuurstofinjectiezone in de richting van de branderzone te verminderen. Verder laat deze controle toe om de luchtstroom binnen subsonische niveaus te houden om zo een goed drukniveau te behouden. In toevoeging kan het koelen van de vlam worden bereikt van zodra het hydrokoolstofoxidatieproces is voltooid, welke koeling wordt geïnitieerd door middel van overvloedige lucht en interne hercirculatie van rookgassen veroorzaakt door de zuurstofwervelstromen.In this way, the velocities and / or directions of the generated oxygen eddy currents in the oxygen injection zone can be controlled to reduce turbulence in the oxygen injection zone toward the burner zone. Furthermore, this check makes it possible to keep the air flow within subsonic levels in order to maintain a good pressure level. In addition, cooling of the flame can be achieved as soon as the hydrocarbon oxidation process is completed, which cooling is initiated by means of abundant air and internal recirculation of flue gases caused by the oxygen eddy currents.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvatten de zuurstofwervelstroomcontrolemiddelen meerdere afbuigingsmiddelen die gepositioneerd zijn in de zuurstofinjectiezone om een initieel traject van zuurstofwervelstromen in de zuurstofinjectiezone af te buigen.According to a preferred embodiment, the oxygen eddy current control means comprise a plurality of deflection means positioned in the oxygen injection zone to deflect an initial range of oxygen eddy currents in the oxygen injection zone.

Op deze manier kunnen voortbewegingsrichtingen en/of snelheden van de gegenereerde wervelstromen op efficiënte wijze worden aangepast.In this way, travel directions and / or speeds of the eddy currents generated can be adjusted efficiently.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm omvatten de meerdere afbuigingsmiddelen ten minste twee configuraties van afbuigingsmiddelen die gepositioneerd zijn stroomopwaarts, respectievelijk stroomafwaarts ten opzichte van elkaar in de zuurstofinjectiezone. De afbuigingsmiddelen kunnen ten minste één blad of scherm omvatten. Met andere woorden, meerdere lagen van één of meerdere bladen kunnen worden verschaft in de zuurstofinjectiezone.According to an exemplary embodiment, the plurality of deflection means comprise at least two configurations of deflection means that are positioned upstream or downstream relative to each other in the oxygen injection zone. The deflecting means may comprise at least one sheet or screen. In other words, multiple layers of one or more sheets can be provided in the oxygen injection zone.

Op deze manier kan een efficiënte controle van de gegenereerde wervelstromen worden bereikt.In this way an efficient control of the eddy currents can be achieved.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm wordt de nauwe zone gevormd door een lokale vernauwing van de branderbehuizing.According to an exemplary embodiment, the narrow zone is formed by a local narrowing of the burner housing.

Op deze manier, door het leiden van de zuurstofwervelstromen van een eerste zone door een lokale vernauwing van de branderzone naar een tweede zone, kan een Venturi-effect worden gegenereerd in de branderzone. Meer in het bijzonder kan een Venturi-effect worden gecreëerd rond de brandertip of het branderpistool om een interne hercirculatie van rookgassen te behouden. Deze hercirculatie verzekert verder dat de vlam wordt gekoeld en dat NOx-vormend potentieel in de branderzone wordt verminderd.In this way, by directing the oxygen eddy currents from a first zone through a local narrowing of the burner zone to a second zone, a Venturi effect can be generated in the burner zone. More specifically, a Venturi effect can be created around the burner tip or burner gun to maintain internal recirculation of flue gases. This recirculation further ensures that the flame is cooled and NOx-forming potential in the burner zone is reduced.

BE2017/6032BE2017 / 6032

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de nauwe zone een blokkering. De blokkering kan bijvoorbeeld een stomp lichaam zijn. De blokkering of het stompe lichaam kan bijvoorbeeld ten minste een deel van de hoofdbrandertip omvatten.According to an exemplary embodiment, the narrow zone comprises a block. The blocking can be, for example, a blunt body. The blocking or the blunt body can for instance comprise at least a part of the main burner tip.

Op deze manier, door het leiden van zuurstofwervelstromen van een eerste zone via een blokkering of stomp lichaam naar een tweede zone, kan een Venturi-effect worden gegenereerd in de branderzone. Meer in het bijzonder kan een Venturi-effect worden gecreëerd rond de brandertip of het branderpistool om een interne hercirculatie van rookgassen te behouden. Deze hercirculatie verzekert verder dat de vlam wordt gekoeld en dat NOx-vormend potentieel in de branderzone wordt verminderd.In this way, by guiding oxygen eddy currents from a first zone via a blocking or blunt body to a second zone, a Venturi effect can be generated in the burner zone. More specifically, a Venturi effect can be created around the burner tip or burner gun to maintain internal recirculation of flue gases. This recirculation further ensures that the flame is cooled and NOx-forming potential in the burner zone is reduced.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm heeft de nauwe zone een diameter die tussen 50% en 90% van de diameter van de branderzone is.According to an exemplary embodiment, the narrow zone has a diameter that is between 50% and 90% of the diameter of the burner zone.

Op deze manier vertoont de nauwe zone een diameter die toestaat dat een Venturi-effect wordt gecreëerd op een efficiënte manier.In this way, the narrow zone has a diameter that allows a Venturi effect to be created in an efficient manner.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm heeft de nauwe zone een lengte die tussen 1% en 10% van de lengte van de branderzone is.According to an exemplary embodiment, the narrow zone has a length that is between 1% and 10% of the length of the burner zone.

Op deze manier zorgt de lengte van de nauwe zone ervoor dat een voldoende hoeveelheid turbulentie kan worden behouden.In this way, the length of the narrow zone ensures that a sufficient amount of turbulence can be maintained.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm is de hoofdbrandertip een brandertip met tulpconfiguratie. Een brandertip met tulpconfiguratie omvat meerdere uitstoottuiten, waarbij de meerdere uitstoottuiten geconfigureerd zijn om afvalgas en/of brandstofgas op een zodanige wijze uit te stoten dat in het uitgestoten afvalgas en/of brandstofgas, respectievelijk, wervelingen op microniveau in de vlam, ook wel microwervelingen genoemd, worden gecreëerd. Bij voorkeur zijn de uitstoottuiten zodanig geconfigureerd dat de uitstootrichting van het afvalgas en/of brandstofgas een hoek definieert tussen 0° en 20°, en meer bij voorkeur tussen 5° en 15° met de transversale richting van de branderbehuizing. Het is voordelig om zowel de diameter van de uitstoottuiten en de hoek van de uitstootrichting van de uitstoottuiten te configureren zodanig dat een afstand tussen de resulterende vlam en de wanden van de branderbehuizing wordt vergroot en dat een dun vlamprofiel wordt bereikt. Bij voorkeur worden uitstootsnelheden bij de uitstoottuiten voldoende hoog gehouden om verder een dun, kort vlamprofiel te bewerkstelligen.According to an exemplary embodiment, the main burner tip is a burner tip with tulip configuration. A burner tip with tulip configuration comprises a plurality of ejection nozzles, the plurality of ejection nozzles being configured to expel waste gas and / or fuel gas in such a way that in the ejected waste gas and / or fuel gas, respectively vortices at micro level in the flame, also called micro swirls , are being created. The ejection spouts are preferably configured such that the ejection direction of the waste gas and / or fuel gas defines an angle between 0 ° and 20 °, and more preferably between 5 ° and 15 ° with the transverse direction of the burner housing. It is advantageous to configure both the diameter of the discharge nozzles and the angle of the discharge direction of the discharge nozzles such that a distance between the resulting flame and the walls of the burner housing is increased and that a thin flame profile is achieved. Preferably, discharge rates are kept sufficiently high at the discharge nozzles to further effect a thin, short flame profile.

BEKNOPTE FIGUURBESCHRIJVINGSHORT FIGURE DESCRIPTION

De bijgevoegde figuren worden gebruikt ter illustratie van huidige niet-beperkende voorkeursuitvoeringsvormen van inrichtingen volgens de huidige uitvinding. De hierbovenThe accompanying figures are used to illustrate current non-limiting preferred embodiments of devices according to the present invention. The above

BE2017/6032 beschreven en andere voordelen van kenmerken en doelen van de uitvinding zullen duidelijk worden en de uitvinding zal beter begrepen worden aan de hand van de gedetailleerde beschrijving, wanneer deze gelezen wordt samen met de bijgevoegde figuren waarin:BE2017 / 6032 and other advantages of features and objects of the invention will become apparent and the invention will be better understood with reference to the detailed description when read together with the accompanying figures in which:

Figuur 1 schematisch een voorbeelduitvoeringsvorm van een brander volgens de uitvinding toont; Figuur 2A een schematisch bovenaanzicht is van de branderuitvoeringsvorm zoals getoond in figuur 1;Figure 1 schematically shows an exemplary embodiment of a burner according to the invention; Figure 2A is a schematic top view of the burner embodiment as shown in Figure 1;

Figuur 2B een schematisch bovenaanzicht is van een voorkeursuitvoeringsvorm van een brander volgens de uitvinding;Figure 2B is a schematic top view of a preferred embodiment of a burner according to the invention;

Figuur 3 een bovenaanzicht is van een hoofdbrandereenheid en een hulpbranderconfiguratie volgens een voorbeelduitvoeringsvorm;Figure 3 is a top view of a main burner unit and an auxiliary burner configuration according to an exemplary embodiment;

Figuren 4A en 4B een verder voorbeelduitvoeringsvorm van een hoofdbrandereenheid en een hulpbranderconfiguratie tonen, meer in het bijzonder is figuur 4A een bovenaanzicht en figuur 4B een zijaanzicht;Figures 4A and 4B show a further exemplary embodiment of a main burner unit and an auxiliary burner configuration, more in particular Figure 4A is a top view and Figure 4B is a side view;

Figuur 5 schematisch een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een brander volgens de uitvinding toont;Figure 5 shows schematically a further preferred embodiment of a burner according to the invention;

Figuur 6 een voorbeelduitvoeringsvorm van een hoofdbrandertip toont; enFigure 6 shows an exemplary embodiment of a main burner tip; and

Figuren 7A en 7B respectievelijk een snelheidsprofiel van gas dat een hoofdbrandertip verlaat en een snelheidsprofiel van verbrandingslucht die wordt geïnjecteerd in de branderzone toont.Figures 7A and 7B respectively show a velocity profile of gas leaving a main burner tip and a velocity profile of combustion air injected into the burner zone.

FIGUURBESCHRIJVINGFIGURE DESCRIPTION

De figuren zijn slechts schematisch en zijn niet-beperkend. In de figuren kan de grootte van sommige elementen worden overdreven en niet op schaal worden getekend voor illustratieve doeleinden. Referentietekens in de conclusies zullen niet worden beschouwd als beperkend voor de beschermingsomvang. In de figuren duiden dezelfde referentietekens op dezelfde of analoge elementen.The figures are only schematic and are non-limiting. In the figures, the size of some elements can be exaggerated and not drawn to scale for illustrative purposes. Reference characters in the claims will not be considered as limiting the scope of protection. In the figures, the same reference signs indicate the same or analogous elements.

Figuur 1 toont een zijaanzicht in doorsnede van een uitvoeringsvorm van een brander 100 voor een afvalverbrandingssysteem. De brander 100 omvat een branderbehuizing 110 met een branderzone 111 waarin afval wordt verbrand, en een zuurstofinjectiezone 112 die zich stroomopwaarts ten opzichte van de branderzone 111 bevindt, waardoorheen zuurstof of eender welke oxidant kan worden toegevoerd aan de branderzone 111. De brander omvat verder een hoofdbrandereenheid 120 omvattende een hoofdgastoevoerkanaal 121 en een hoofdbrandertip 122 bij een uiteinde van het hoofdgastoevoerkanaal 121. De hoofdbrandertip 122 is geconfigureerd om gas dat is toegevoerd door het hoofdgastoevoerkanaal 121 uit te stoten. Dit gas kan een brandstofgas, een afvalgas, verbrandingsgas of een mengsel daarvan zijn. De brander 100 omvat verder wervelstroomgenererende middelen 130a, 130b die geconfigureerd zijn om lucht in deFigure 1 shows a cross-sectional side view of an embodiment of a burner 100 for a waste incineration system. The burner 100 comprises a burner housing 110 with a burner zone 111 in which waste is burned, and an oxygen injection zone 112 located upstream of the burner zone 111, through which oxygen or any other oxidant can be supplied to the burner zone 111. The burner further comprises a main burner unit 120 comprising a main gas supply channel 121 and a main burner tip 122 at one end of the main gas supply channel 121. The main burner tip 122 is configured to expel gas supplied through the main gas supply channel 121. This gas can be a fuel gas, a waste gas, combustion gas or a mixture thereof. The burner 100 further comprises eddy current generating means 130a, 130b configured to air in the

BE2017/6032 zuurstofinjectiezone 112 te brengen zodanig dat zuurstofwervelstromen worden gegenereerd in de zuurstofinjectiezone 112. De ingebrachte lucht kan bijvoorbeeld gegenereerd zijn door natuurlijke tocht. Op alternatieve wijze kan eender welke oxidant worden ingebracht in de zuurstofinjectiezone 112 door de wervelstroomgenererende middelen 130a, 130b. De resulterende wervelstromen worden dan geleid vanaf de zuurstofinjectiezone 112 naar de branderzone 111, waarbij de zuurstofwervelstromen worden geleid door een eerste zone 131, een nauwe zone 132 en een tweede zone 133, zodanig dat een Venturi-effect wordt gegenereerd in de branderzone 111. De eerste zone 131 komt grotendeels overeen met een gebied waartussen de wervelstroomgenererende middelen 130 verbinden met de zuurstofinjectiezone 112 en de nauwe zone 132. De nauwe zone 132 kan de hoofdbrandertip 122 omvatten zoals getoond in figuur 1. Echter, op alternatieve wijze kan de hoofdbrandertip 122 zich enkel gedeeltelijk in de nauwe zone 132 bevinden. De nauwe zone 132 mondt uit in een derde zone 133. De derde zone 133 kan overeenstemmen met de branderzone 111 of kan slechts gedeeltelijk overeenstemmen met de branderzone 111. Op alternatieve wijze kan de derde zone 133 zich stroomopwaarts van de branderzone 111 bevinden en/of kan (gedeeltelijk) overlappen met de branderzone 111. In de uitvoeringsvorm van figuur 1 omvatten de wervelstroomgenererende middelen 130a, 130b een eerste oxidanttoevoerkanaal 130a en een tweede oxidanttoevoerkanaal 130b, welke verbonden zijn met de zuurstofinjectiezone 112. De twee oxidanttoevoerkanalen zijn in hoofdzaak tangentieel ten opzichte van de zuurstofinjectiezone 112 geplaatst, gezien in een longitudinale richting L van de branderbehuizing 110. Dit wordt getoond in het bovenaanzicht volgens figuur 2A. Door het inbrengen van lucht of zuurstof op deze manier kunnen de ingebrachte stromen met elkaar interageren waarbij wervelstromen in de zuurstofinjectiezone 112 kunnen worden gecreëerd. De oxidanttoevoerkanalen 130a, 130b kunnen verder een klepsysteem omvattende één, twee, drie of meerdere kleppen, bijvoorbeeld Louvrekleppen, omvatten die toelaten om de lucht- of zuurstofuitstoot vanaf de oxidanttoevoerkanalen 130a, 130b naar de zuurstofinjectiezone 112 te controleren.BE2017 / 6032 oxygen injection zone 112 such that oxygen eddy currents are generated in the oxygen injection zone 112. The introduced air may, for example, be generated by natural draft. Alternatively, any oxidant can be introduced into the oxygen injection zone 112 by the eddy current generating means 130a, 130b. The resulting eddy currents are then directed from the oxygen injection zone 112 to the burner zone 111, the oxygen eddy currents being led through a first zone 131, a narrow zone 132, and a second zone 133 such that a Venturi effect is generated in the burner zone 111. The first zone 131 largely corresponds to an area between which the eddy current generating means 130 connects to the oxygen injection zone 112 and the narrow zone 132. The narrow zone 132 may include the main burner tip 122 as shown in Figure 1. However, the main burner tip 122 may alternatively only partially in the narrow zone 132. The narrow zone 132 flows into a third zone 133. The third zone 133 may correspond to the burner zone 111 or may only partially correspond to the burner zone 111. Alternatively, the third zone 133 may be upstream of the burner zone 111 and / or may (partially) overlap with the burner zone 111. In the embodiment of Figure 1, the eddy current generating means 130a, 130b comprise a first oxidant supply channel 130a and a second oxidant supply channel 130b, which are connected to the oxygen injection zone 112. The two oxidant supply channels are substantially tangential to of the oxygen injection zone 112, viewed in a longitudinal direction L of the burner housing 110. This is shown in the plan view of Figure 2A. By introducing air or oxygen in this way, the introduced streams can interact with each other, eddy currents can be created in the oxygen injection zone 112. The oxidant supply channels 130a, 130b may further comprise a valve system comprising one, two, three or more valves, for example Louvre valves, which allow to control the air or oxygen emissions from the oxidant supply channels 130a, 130b to the oxygen injection zone 112.

In een voorkeursuitvoeringsvorm worden drie zuurstoftoevoerkanalen 130a, 130b en 130c verschaft zoals getoond in figuur 2B. De drie zuurstoftoevoerkanalen zijn in hoofdzaak tangentieel geplaatst ten opzichte van de zuurstofinjectiezone 112. Door het inbrengen van lucht of zuurstof in de zuurstofinjectiezone 112 op deze manier, kunnen de ingebrachte stromen met elkaar interageren, waardoor wervelstromen in de zuurstofinjectiezone 112 worden gecreëerd. Wanneer drie zuurstoftoevoerkanalen 130a, 130b en 130c worden verschaft, is meer interactie en daarom meer wervelstroomontwikkeling te verwachten. De zuurstoftoevoerkanalen 130a, 130b, 130c kunnen verder een kleppensysteem 130a', 130b', 130c' omvatten, omvattende één, twee, drie of meerdere kleppen, bijvoorbeeld Louvrekleppen, die toelaten om de lucht-of zuurstofuitstoot van de zuurstoftoevoerkanalen 130a, 130b, 130c naar de zuurstofinjectiezone 112 te controleren. In figuurIn a preferred embodiment, three oxygen supply channels 130a, 130b and 130c are provided as shown in Figure 2B. The three oxygen supply channels are positioned substantially tangentially to the oxygen injection zone 112. By introducing air or oxygen into the oxygen injection zone 112 in this manner, the introduced streams can interact with each other, thereby creating eddy currents in the oxygen injection zone 112. When three oxygen supply channels 130a, 130b and 130c are provided, more interaction and therefore more eddy current development is to be expected. The oxygen supply channels 130a, 130b, 130c may further comprise a valve system 130a ', 130b', 130c ', comprising one, two, three or more valves, for example Louvre valves, which allow for the air or oxygen discharge of the oxygen supply channels 130a, 130b, 130c to the oxygen injection zone 112. In figure

BE2017/6032BE2017 / 6032

2B zijn de kleppensystemen 130a', 130b', 130c' aangeduid door middel van de streepjeslijnen bij het uiteinde van de zuurstoftoevoerkanalen waar deze de zuurstofinjectiezone 112 raken of binnengaan. Het is echter duidelijk voor de vakman dat de klepsystemen 130a', 130b', 130c' op verschillende plaatsen in de zuurstoftoevoerkanalen 130a, 130b en 130c kunnen worden verschaft. Wanneer de zuurstoftoevoerkanalen 130a, 130b en 130c de wand van de zuurstofinjectiezone 112 verder penetreren, kunnen de klepsystemen 130a', 130b', 130c' in de zuurstofinjectiezone worden verschaft.2B, the valve systems 130a ', 130b', 130c 'are indicated by the dashed lines at the end of the oxygen supply channels where they touch or enter the oxygen injection zone 112. However, it is obvious to those skilled in the art that the valve systems 130a ', 130b', 130c 'can be provided at different locations in the oxygen supply channels 130a, 130b and 130c. As the oxygen supply channels 130a, 130b and 130c further penetrate the wall of the oxygen injection zone 112, the valve systems 130a ', 130b', 130c 'can be provided in the oxygen injection zone.

Het is duidelijk voor de vakman dat uitvoeringsvormen bestaan waarbij meer oxidanttoevoerkanalen 130 worden verschaft.It is obvious to those skilled in the art that embodiments exist in which more oxidant supply channels 130 are provided.

Figuur 3 is een bovenaanzicht in de longitudinale richting van de branderbehuizing 110 en toont dat in toevoeging tot de hoofdbrandereenheid, waarvan enkel de hoofdbrandertip 122 wordt getoond in dit aanzicht, de brander volgens deze voorbeelduitvoeringsvorm verder een hulpbranderconfiguratie omvat met drie hulpbrandereenheden, waarvan enkel de drie overeenkomstige hulpbrandertippen 142a, 142b, 142c en delen van de overeenkomstige hulpgastoevoerkanalen worden getoond in dit aanzicht. Het is duidelijk voor de vakman dat hulpbranderconfiguraties kunnen worden verschaft die minder of meer dan drie hulpbrandereenheden omvatten. Zoals getoond in de uitvoeringsvorm van figuur 3 komen de drie hulpbrandertippen 142a, 142b, 142c overeen met hoekpunten van een driehoek die de hoofdbrandertip 122 omgeeft, gezien in de longitudinale richting L van de branderbehuizing 110. Meer in het bijzonder komen de posities van de drie hulpbrandertippen 142a, 142b, 142c overeen met de hoekpunten van een gelijkzijdige driehoek. De hulpbrandertippen 142a, 142b, 142c omvatten elk drie geleidingsgaten 152a, 152a' en 152a” (enkel getoond voor hulpbrandertip 142a) waardoorheen gas wordt uitgestoten volgens een uitstootrichting. De uitstootrichting van het geleidingsgat 152a is gericht naar de hoofdbrandertip 122, terwijl de uitstootrichting van de geleidingsgaten 152a' en 152a” is gericht volgens een 60°-hoek bij elke zijde van de uitstootrichting van het geleidingsgat 152a. Op deze manier kunnen de drie hulpbrandertippen bijdragen tot het genereren van een dun, kort vlamprofiel bij de hoofdbrandertip. Door het verschaffen van drie geleidingsgaten per hulpbrandertip 142a, 142b, 142c in de driehoeksconfiguratie wordt een meervoudige bijdrage aangeboden door elke hulpbrandertip 142a, 142b, 142c om een stabiele vlam te verkrijgen bij de hoofdbrandertip 122. In de uitvoeringsvorm van figuur 3 hebben de geleidingsgaten 152a, 152a' en 152a” een diameter van ongeveer 4mm.Figure 3 is a top longitudinal view of the burner housing 110 and shows that in addition to the main burner unit, of which only the main burner tip 122 is shown in this view, the burner according to this exemplary embodiment further comprises an auxiliary burner configuration with three auxiliary burner units, of which only the three corresponding auxiliary burner tips 142a, 142b, 142c and parts of the corresponding auxiliary gas supply channels are shown in this view. It is obvious to those skilled in the art that auxiliary burner configurations can be provided that comprise fewer or more than three auxiliary burner units. As shown in the embodiment of Figure 3, the three auxiliary burner tips 142a, 142b, 142c correspond to angular points of a triangle surrounding the main burner tip 122, viewed in the longitudinal direction L of the burner housing 110. More specifically, the positions of the three auxiliary burner tips 142a, 142b, 142c correspond to the angular points of an equilateral triangle. The auxiliary burner tips 142a, 142b, 142c each comprise three guide holes 152a, 152a 'and 152a' (shown only for auxiliary burner tip 142a) through which gas is emitted according to an ejection direction. The ejection direction of the guide hole 152a is directed to the main burner tip 122, while the ejection direction of the guide holes 152a 'and 152a' is directed at a 60 ° angle at each side of the ejection direction of the guide hole 152a. In this way, the three auxiliary burner tips can contribute to the generation of a thin, short flame profile at the main burner tip. By providing three guide holes per auxiliary burner tip 142a, 142b, 142c in the triangle configuration, a multiple contribution is offered by each auxiliary burner tip 142a, 142b, 142c to obtain a stable flame at the main burner tip 122. In the embodiment of Figure 3, the guide holes have 152a , 152a 'and 152a ”a diameter of approximately 4mm.

Figuren 4A en 4B tonen een voorbeelduitvoeringsvorm waarbij de brander een hulpbranderconfiguratie met zes hulpbrandereenheden omvat. Meer in het bijzonder is figuur 4A een bovenaanzicht langs de longitudinale richting van de branderbehuizing 110 en is figuur 4B eenFigures 4A and 4B show an exemplary embodiment in which the burner comprises an auxiliary burner configuration with six auxiliary burner units. More specifically, Figure 4A is a top view along the longitudinal direction of the burner housing 110 and Figure 4B is a

BE2017/6032 zijaanzicht, en tonen dat in toevoeging op de hoofdbrandereenheid 120, de brander volgens deze voorbeelduitvoeringsvorm verder een hulpbranderconfiguratie met zes hulpbrandereenheden 140a, 140b, 140c, 140d, 140e, 140f omvat waarbij de zes overeenkomstige hulpbrandertippen 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f overeenstemmen met hoekpunten van een zeshoek die de hoofdbrandertip 122 omgeeft gezien in de longitudinale richting L van de branderbehuizing 110. Elke hulpbrandertip 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f omvat een eerste geleidingsgat 152a (enkel aangeduid voor hulpbrandertip 142a) waardoorheen gas wordt uitgestoten volgens een eerste uitstootrichting en een tweede geleidingsgat 152a' (enkel aangeduid voor hulpbrandertip 142a) waardoorheen gas wordt uitgestoten volgens een tweede uitstootrichting. Op deze manier kan elke hulpbrandertip 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f een dubbele of meervoudige bijstand bieden aan de hoofdbrandertip 122, wat resulteert in een algemeen meer symmetrische bijstand en in een meer stabiel vlamfront. In de uitvoeringsvorm van figuur 4A definiëren de eerste en tweede uitstootrichtingen gezamenlijk een hoek van ongeveer 70°, gezien in de longitudinale richting L van de branderbehuizing en hebben de geleidingsgaten 152a, 152a' een diameter van ongeveer 6mm.BE2017 / 6032 and show that in addition to the main burner unit 120, the burner according to this exemplary embodiment further comprises an auxiliary burner configuration with six auxiliary burner units 140a, 140b, 140c, 140d, 140e, 140f with the six corresponding auxiliary burner tips 142a, 142b, 142c, 142d 142e, 142f correspond to angular points of a hexagon surrounding the main burner tip 122 as viewed in the longitudinal direction L of the burner housing 110. Each auxiliary burner tip 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f includes a first guide hole 152a (designated only for auxiliary burner tip 142a ) through which gas is ejected according to a first ejection direction and a second guide hole 152a '(indicated only for auxiliary burner tip 142a) through which gas is ejected according to a second ejection direction. In this way, each auxiliary burner tip 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f can provide double or multiple assistance to the main burner tip 122, resulting in a generally more symmetrical assistance and in a more stable flame front. In the embodiment of Figure 4A, the first and second ejection directions together define an angle of about 70 °, viewed in the longitudinal direction L of the burner housing, and the guide holes 152a, 152a 'have a diameter of about 6mm.

Figuur 5 toont een zijaanzicht in doorsnede van een uitvoeringsvorm van een brander 100 voor een afvalverbrandingssysteem. De brander 100 omvat een branderbehuizing 110 met een branderzone 111 waarin afval wordt verbrand, en een zuurstofinjectiezone 112 die zich stroomopwaarts ten opzichte van de branderzone 111 bevindt, waardoorheen zuurstof of eender welke oxidant kan worden toegevoerd naar de branderzone 111. De brander omvat verder een hoofdbrandereenheid 120 omvattende een hoofdgastoevoerkanaal 121 en een hoofdbrandertip 122 bij een uiteinde van het hoofdgastoevoerkanaal 121. De hoofdbrandertip 122 is geconfigureerd om gas uit te stoten dat wordt toegevoerd door het hoofdgastoevoerkanaal 121. Dit gas kan een brandstofgas, een afvalgas, verbrandingsgas of een mengsel daarvan zijn. De brander omvat verder een hulpbranderconfiguratie gelijkaardig aan diegene getoond in figuren 4A en 4B. De brander 100 omvat verder wervelstroomgenererende middelen 130a, 130b (niet getoond), 130c geconfigureerd om lucht in te brengen in de zuurstofinjectiezone 112 zodanig dat zuurstofwervelstromen worden gegenereerd in de zuurstofinjectiezone 112. De ingebrachte lucht kan bijvoorbeeld gegenereerd worden door natuurlijke tocht. Op alternatieve wijze kan eender welke oxidant worden ingebracht in de zuurstofinjectiezone 112 door de wervelstroomgenererende middel 130a, 130b, 130c. De resulterende wervelstromen worden dan geleid van de zuurstofinjectiezone 112 naar de branderzone 111, waarbij de zuurstofwervelstromen worden geleid door een eerste zone 131, een nauwe zone 132 en een tweede zone 133 zodanig dat een Venturi-effect wordt gegenereerd in de branderzone 111. De eerste zone 131 komt meestal overeen met een gebied tussen waar de wervelstroomgenererende middelen 130 aansluiten op de zuurstofinjectiezone 112 en de nauweFigure 5 shows a side view in section of an embodiment of a burner 100 for a waste incineration system. The burner 100 comprises a burner housing 110 with a burner zone 111 in which waste is burned, and an oxygen injection zone 112 located upstream of the burner zone 111, through which oxygen or any other oxidant can be supplied to the burner zone 111. The burner further comprises a main burner unit 120 comprising a main gas supply channel 121 and a main burner tip 122 at one end of the main gas supply channel 121. The main burner tip 122 is configured to expel gas supplied by the main gas supply channel 121. This gas can be a fuel gas, a waste gas, combustion gas or a mixture thereof to be. The burner further comprises an auxiliary burner configuration similar to that shown in Figures 4A and 4B. The burner 100 further comprises eddy current generating means 130a, 130b (not shown), 130c configured to introduce air into the oxygen injection zone 112 such that oxygen eddy currents are generated in the oxygen injection zone 112. The introduced air may be generated by natural draft, for example. Alternatively, any oxidant can be introduced into the oxygen injection zone 112 through the eddy current generating means 130a, 130b, 130c. The resulting eddy currents are then conducted from the oxygen injection zone 112 to the burner zone 111, the oxygen eddy currents being conducted through a first zone 131, a narrow zone 132, and a second zone 133 such that a Venturi effect is generated in the burner zone 111. The first zone 131 usually corresponds to an area between where the eddy current generating means 130 connects to the oxygen injection zone 112 and the narrow

BE2017/6032 zone 132. De nauwe zone 132 kan de hoofdbrandertip 122 omvatten zoals getoond in figuur 1. Echter op alternatieve wijze kan de hoofdbrandertip 122 zich enkel gedeeltelijk in de nauwe zone 132 bevinden. De nauwe zone 132 mondt uit in een derde zone 133. De derde zone 133 kan overeenkomen met de branderzone 111 of kan slechts gedeeltelijk overeenkomen met de branderzone 111. Op alternatieve wijze kan de derde zone 133 zich stroomopwaarts ten opzichte van de branderzone 111 bevinden en/of (gedeeltelijk) overlappen met de branderzone 111. In de getoonde uitvoeringsvorm heeft de nauwe zone een diameter d2 en een lengte d3. Bij voorkeur is de kleine diameter d2 van de nauwe zone tussen 50% en 90% van de diameter d1 van de branderzone111. In figuur 5 is de diameter d2 van de nauwe zone 132 bijvoorbeeld 1200mm, terwijl de diameter d1 van de branderzone 111 bijvoorbeeld 1700mm is. De lengte d3 van de nauwe zone 132 kan dan bijvoorbeeld 300mm zijn, hetgeen bij voorkeur tussen 1% en 10% van de lengte van de branderzone 111 is. De branderzone 111 kan worden gedefinieerd als startende vanaf de hoofdbrandertip en/of vanaf eender welke van de hulpbrandertippen 142a, 142b, 142c. In de uitvoeringsvorm van figuur 5 omvatten de wervelstroomgenererende middelen 130a, 130b, 130c een eerste oxidanttoevoerkanaal 130a, een tweede oxidanttoevoerkanaal 130b (niet getoond) en een derde oxidanttoevoerkanaal 130c die zijn verbonden met de zuurstofinjectiezone 112. De drie oxidanttoevoerkanalen zijn in hoofdzaak tangentieel ten opzichte van de zuurstofinjectiezone 112 geplaatst, gezien in een longitudinale richting L van de branderbehuizing 110, overeenstemmend met de configuratie zoals getoond in figuur 2B. De oxidanttoevoerkanalen 130a, 130b, 130c kunnen verder een klepsysteem omvatten omvattende één, twee, drie of meerdere kleppen, bijvoorbeeld Louvrekleppen, die toelaten om de lucht of zuurstofuitstoot van de oxidanttoevoerkanalen 130a, 130b in de richting van de zuurstofinjectiezone 112 te controleren. In de getoonde uitvoeringsvorm is de hoofdbrandertip 122 geplaatst bij een centraal punt C in de branderbehuizing, gezien in de longitudinale richting L van de branderbehuizing 110 en zijn de hulpbrandertippen 142a, 142b, 142c geplaatst op een afstand van ongeveer 2/3 R van het centrale punt C, gezien in de longitudinale richting L van de branderbehuizing 110, waarbij R de straal van de branderbehuizing 110 ter hoogte van de hoofdbrandertip 122 is. De hulpbrandertippen 142a, 142b, 142c zijn ongeveer geplaatst ter hoogte van de hoofdbrandertip 122 in de longitudinale richting L van de branderbehuizing 110, of lichtjes stroomopwaarts ten opzichte daarvan.BE2017 / 6032 zone 132. The narrow zone 132 may include the main burner tip 122 as shown in Figure 1. However, alternatively, the main burner tip 122 may only be partially located in the narrow zone 132. The narrow zone 132 opens into a third zone 133. The third zone 133 may correspond to the burner zone 111 or may only partially correspond to the burner zone 111. Alternatively, the third zone 133 may be upstream of the burner zone 111 and / or (partially) overlapping with the burner zone 111. In the embodiment shown, the narrow zone has a diameter d2 and a length d3. Preferably, the small diameter d2 of the narrow zone is between 50% and 90% of the diameter d1 of the burner zone111. In Figure 5, the diameter d2 of the narrow zone 132 is, for example, 1200 mm, while the diameter d1 of the burner zone 111 is, for example, 1700 mm. The length d3 of the narrow zone 132 can then for instance be 300 mm, which is preferably between 1% and 10% of the length of the burner zone 111. The burner zone 111 can be defined as starting from the main burner tip and / or from any of the auxiliary burner tips 142a, 142b, 142c. In the embodiment of Figure 5, the eddy current generating means 130a, 130b, 130c comprise a first oxidant supply channel 130a, a second oxidant supply channel 130b (not shown) and a third oxidant supply channel 130c connected to the oxygen injection zone 112. The three oxidant supply channels are substantially tangential to of the oxygen injection zone 112, viewed in a longitudinal direction L of the burner housing 110, corresponding to the configuration shown in Figure 2B. The oxidant supply channels 130a, 130b, 130c may further comprise a valve system comprising one, two, three or more valves, for example Louvre valves, which allow to control the air or oxygen emissions from the oxidant supply channels 130a, 130b in the direction of the oxygen injection zone 112. In the illustrated embodiment, the main burner tip 122 is located at a central point C in the burner housing, viewed in the longitudinal direction L of the burner housing 110, and the auxiliary burner tips 142a, 142b, 142c are located at a distance of about 2/3 R from the central point C, viewed in the longitudinal direction L of the burner housing 110, where R is the radius of the burner housing 110 at the height of the main burner tip 122. The auxiliary burner tips 142a, 142b, 142c are positioned approximately at the level of the main burner tip 122 in the longitudinal direction L of the burner housing 110, or slightly upstream therefrom.

In de getoonde uitvoeringsvorm omvat de brander 100 verder zuurstofwervelstroomcontrolerende middelen 130' in de zuurstofinjectiezone 112 die geconfigureerd zijn om de gegenereerde zuurstofwervelstromen in de zuurstofinjectiezone 112 te controleren. Meer in het bijzonder omvatten deze zuurstofwervelstroomcontrolerende middelen 130' meerdere afbuigingsmiddelen 130' die in de zuurstofinjectiezone 112 geplaatst zijn om een initieel traject van zuurstofwervelstromen in de zuurstofinjectiezone 112 af te buigen. Nog meer in het bijzonderIn the embodiment shown, the burner 100 further comprises oxygen eddy current controlling means 130 'in the oxygen injection zone 112 configured to control the generated oxygen eddy currents in the oxygen injection zone 112. More specifically, these oxygen eddy current control means 130 'includes a plurality of deflection means 130' disposed in the oxygen injection zone 112 to deflect an initial range of oxygen eddy currents in the oxygen injection zone 112. Even more in particular

BE2017/6032 omvatten de afbuigingsmiddelen 130' twee lagen van bladen waarbij de twee lagen van bladen stroomopwaarts, respectievelijk stroomneerwaarts ten opzichte van elkaar zijn geplaatst.BE2017 / 6032, the deflecting means 130 'comprise two layers of blades with the two layers of blades positioned upstream and downstream relative to each other, respectively.

Figuur 6 toont een aanzicht in perspectief van een voorbeelduitvoeringsvorm van ene hoofdbrandertip 122 volgens de uitvinding. De brandertip 122 omvat een intern kanaaluiteinde 601 geconfigureerd om afvalgas en/of brandstofgas uit te stoten. De brandertip 122 omvat verder een eerste omtrek 610 die voorzien is van meerdere vinnen of messen 611 en een tweede omtrek 620 die is voorzien van meerdere vinnen of messen 621. Via de eerste en/of tweede omtrek 610, 620 kan oxidant en/of afvalgas en/of brandstofgas worden geleid om te worden uitgestoten door de brandertip 122. Bij de omtrek van het uiteinde van de eerste omtrek 610 worden meerdere uitstoottuiten getoond door zwarte punten die de eerste omtrek 610 bij het uiteinde daarvan omgeven. Gelijkaardig worden bij de omtrek van het uiteinde van de tweede omtrek 620 meerdere uitstoottuiten getoond door middel van zwarte stippen die de tweede omtrek 620 bij het uiteinde daarvan omgeven. De meerdere uitstoottuiten zijn geconfigureerd om afvalgas en/of brandstofgas op een zodanige wijze uit te stoten dat zich binnen het uitgestoten afvalgas en/of brandstofgas, respectievelijk, wervelingen op microniveau in de vlam voordoen, ook wel microwervelingen genoemd.Figure 6 shows a perspective view of an exemplary embodiment of a main burner tip 122 according to the invention. The burner tip 122 includes an internal channel end 601 configured to expel waste gas and / or fuel gas. The burner tip 122 further comprises a first circumference 610 which is provided with a plurality of fins or knives 611 and a second circumference 620 which is provided with a plurality of fins or knives 621. Via the first and / or second circumference 610, 620 oxidant and / or waste gas can and / or fuel gas are led to be emitted by burner tip 122. At the circumference of the end of the first circumference 610, multiple ejection spouts are shown by black dots that surround the first circumference 610 at the end thereof. Similarly, at the circumference of the end of the second circumference 620, multiple ejection spouts are shown by means of black dots surrounding the second circumference 620 at the end thereof. The multiple ejection spouts are configured to expel waste gas and / or fuel gas in such a way that within the ejected waste gas and / or fuel gas, micro-level swirls occur in the flame, also known as micro swirls.

Bij voorkeur zijn de uitstoottuiten zodanig geconfigureerd dat de uitstootrichting van het afvalgas en/of brandstofgas een hoek definieert tussen 0° en 20°, en meer bij voorkeur tussen 5° en 15° ten opzichte van de transversale richting (richting z in figuren 7A en 7B) van de branderbehuizing. Het is voordelig om zowel de diameter van de uitstoottuiten en de hoek van de uitstootrichting van de uitstoottuiten te configureren zodanig dat een afstand tussen de resulterende vlam en de wanden van de branderbehuizing toeneemt en een dun, kort vlamprofiel wordt verkregen. In toevoeging hierop, of alternatief, kan door het verschaffen van een configuratie van messen 611, 621 zoals getoond in figuur 6 turbulentie en/of wervelstromen worden gecreëerd bij de brandertip. Wanneer verlatende snelheden voldoende hoog zijn, zal dit een hercirculatie van brandstofgas, afvalgas, en/of rookgas veroorzaken in de branderzone 111 van de brander 100. Het resultaat hiervan kan worden gezien in de snelheidsgrafiek van figuur 7A die de uitstootrichtingen en uitstootsnelheden van brandstofgas en/of afvalgas dat wordt uitgestoten van de uitstoottuiten van de brandertip 122 toont, die ook wordt aangeduid als een tulpbrandertip. De combinatie van het selecteren van de geprefereerde uitstootsnelheden, diameter van de uitstoottuiten en uitstootrichting van de uitstoottuiten kan wervelingen veroorzaken op een microniveau, zoals aangeduid door de letter S in figuur 7A. Deze wervelingen op microniveau kunnen verder een hercirculatie van brandstofgas en/of afvalgas en/of rookgas veroorzaken zoals aangeduid door de letter R in figuur 7A. Deze hercirculatie R zal een afkoeling van de vlam veroorzaken zodanig dat de vlamtemperatuur wordt verminderd tot onder NOx-vormende temperatuur. Het beschreven tulpbrandertipontwerp kanThe ejection spouts are preferably configured such that the ejection direction of the waste gas and / or fuel gas defines an angle between 0 ° and 20 °, and more preferably between 5 ° and 15 ° with respect to the transversal direction (direction z in figures 7A and 7B) of the burner housing. It is advantageous to configure both the diameter of the discharge spouts and the angle of the discharge direction of the discharge spouts such that a distance between the resulting flame and the walls of the burner housing increases and a thin, short flame profile is obtained. In addition to this, or alternatively, by providing a configuration of blades 611, 621 as shown in Figure 6, turbulence and / or eddy currents can be created at the burner tip. When leaving velocities are sufficiently high, this will cause a recirculation of fuel gas, waste gas, and / or flue gas into the burner zone 111 of the burner 100. The result of this can be seen in the speed graph of Figure 7A showing the emission directions and emission rates of fuel gas and shows waste gas ejected from the ejection spouts of burner tip 122, which is also referred to as a tulip burner tip. The combination of selecting the preferred ejection rates, diameter of the ejection spouts and ejection direction of the ejection spouts can cause swirls at a micro level, as indicated by the letter S in Figure 7A. These vortices at the micro level can further cause a recirculation of fuel gas and / or waste gas and / or flue gas as indicated by the letter R in Figure 7A. This recirculation R will cause the flame to cool down such that the flame temperature is reduced to below NOx forming temperature. The described tulip burner tip design is possible

BE2017/6032 worden gecombineerd met het algemene branderontwerp volgens één van de voorgaande uitvoeringsvormen waarbij wervelstromen worden gegenereerd en geleid van de zuurstofinjectiezone 112 via een eerste zone 131, door een nauwe zone 132 en een tweede zone 133 in de richting van de branderzone 111 om een Venturi-effect te verkrijgen. Dit zal leiden tot een verdere hercirculatie op macroniveau zoals kan worden gezien in de snelheidsgrafiek van figuur 7B, zoals aangeduid door de letter R. In de uitvoeringsvorm van figuren 7A en 7B komen de eerste zone 131 en nauwe zone 132 gecombineerd overeen met de zuurstofinjectiezone 112 en komt de tweede zone 133 in hoofdzaak overeen met de branderzone 111. De nauwe zone 132 en/of de tweede zone 133 kunnen zich echter ten minste gedeeltelijk in de branderzone 111 bevinden in alternatieve uitvoeringsvormen. Zowel in figuur 7A als 7B wordt een snelheidsbalk getoond die de snelheden aanduidt zoals geïllustreerd in de grafiek in meter per seconde, m/s. Verder wordt zowel in figuur 7A als 7B een assenstelsel dat een x-as, y-as en z-as omvat getoond, waarbij de y-as overeenkomt met de longitudinale richting van de brander(behuizing) en de x-as en z-as overeenkomen met transversale richtingen van de brander(behuizing). Het is duidelijk voor de vakman dat verschillende variaties op het getoonde brandertipontwerp volgens figuur 6 kunnen worden gemaakt die ook het effect hebben van het creëren van wervelstromen en/of hercirculatiestromen in het vlamfront nabij de hoofdbrandertip 122.BE2017 / 6032 are combined with the general burner design according to one of the preceding embodiments where eddy currents are generated and directed from the oxygen injection zone 112 via a first zone 131, through a narrow zone 132 and a second zone 133 in the direction of the burner zone 111 around a Venturi effect. This will lead to a further recirculation at the macro level as can be seen in the speed graph of Figure 7B, as indicated by the letter R. In the embodiment of Figures 7A and 7B, the first zone 131 and narrow zone 132 combined correspond to the oxygen injection zone 112 and the second zone 133 substantially corresponds to the burner zone 111. However, the narrow zone 132 and / or the second zone 133 may be at least partially in the burner zone 111 in alternative embodiments. Both in figure 7A and 7B a speed bar is shown that indicates the speeds as illustrated in the graph in meters per second, m / s. Further, in Figs. 7A and 7B, an axis system comprising an x-axis, y-axis and z-axis is shown, the y-axis corresponding to the longitudinal direction of the burner (housing) and the x-axis and z-axis. axis correspond to transverse directions of the burner (housing). It is clear to those skilled in the art that various variations on the burner tip design shown in Figure 6 can be made which also have the effect of creating eddy currents and / or recirculation currents in the flame front near the main burner tip 122.

Terwijl de principes van de uitvinding hierboven beschreven zijn aan de hand van specifieke uitvoeringsvormen, zal begrepen worden dat de beschrijvingstekst gemaakt is ter voorbeeld en niet als beperkend voor de beschermingsomvang die wordt bepaald door de aangehangen conclusies.While the principles of the invention have been described above with reference to specific embodiments, it will be understood that the description text is made by way of example and not as limiting the scope of protection defined by the appended claims.

Claims (27)

ConclusiesConclusions 1. Brander (100) voor een afvalverbrandingssysteem, de brander (100) omvattende:A burner (100) for a waste incineration system, the burner (100) comprising: - een branderbehuizing (110) met een branderzone (111) waarin afval wordt verbrand en een zuurstofinjectiezone (112) die zich stroomopwaarts ten opzichte van de branderzone (111) bevindt;- a burner housing (110) with a burner zone (111) in which waste is burned and an oxygen injection zone (112) located upstream of the burner zone (111); - een hoofdbrandereenheid (120) omvattende:- a main burner unit (120) comprising: - een hoofdgastoevoerkanaal (121); en- a main gas supply channel (121); and - een hoofdbrandertip (122) bij een uiteinde van het hoofdgastoevoerkanaal (121), waarbij de hoofdbrandertip (122) is geconfigureerd om gas uit te stoten dat wordt toegevoerd door het hoofdgastoevoerkanaal (121);- a main burner tip (122) at one end of the main gas supply channel (121), wherein the main burner tip (122) is configured to expel gas supplied through the main gas supply channel (121); - wervelstroomgenererende middelen (130) die geconfigureerd zijn om lucht in de zuurstofinjectiezone (112) te brengen zodanig dat zuurstofwervelstromen worden gegenereerd in de zuurstofinjectiezone (112) die worden geleid vanaf de zuurstofinjectiezone (112) naar de branderzone (111), waarbij de zuurstofwervelstromen worden geleid doorheen een eerste zone (131), een nauwe zone (132) en een tweede zone (133), zodanig dat een Venturi-effect wordt gegenereerd in de branderzone (111).eddy current generating means (130) configured to introduce air into the oxygen injection zone (112) such that oxygen eddy currents are generated in the oxygen injection zone (112) conducted from the oxygen injection zone (112) to the burner zone (111), the oxygen eddy currents being guided through a first zone (131), a narrow zone (132) and a second zone (133) such that a Venturi effect is generated in the burner zone (111). 2. Brander (100) volgens conclusie 1, waarbij de wervelstroomgenererende middelen ten minste drie zuurstoftoevoerkanalen (130) omvatten die zijn verbonden met de zuurstofinjectiezone (112).The burner (100) of claim 1, wherein the eddy current generating means comprises at least three oxygen supply channels (130) connected to the oxygen injection zone (112). 3. Brander volgens conclusie 2, waarbij de ten minste drie zuurstoftoevoerkanalen in hoofdzaak tangentieel zijn gepositioneerd ten opzichte van de zuurstofinjectiezone (112), gezien in een longitudinale richting L van de branderbehuizing (110).The burner of claim 2, wherein the at least three oxygen supply channels are positioned substantially tangentially to the oxygen injection zone (112), viewed in a longitudinal direction L of the burner housing (110). 4. Brander volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij de wervelstroomgenererende middelen ten minste één klep, bij voorkeur twee kleppen en meer bij voorkeur drie kleppen omvatten voor het controleren van een zuurstofuitstoot vanaf de wervelstroomgenererende middelen naar de zuurstofinjectiezone (112).A burner according to claim 1, 2 or 3, wherein the eddy current generating means comprise at least one valve, preferably two valves and more preferably three valves for controlling an oxygen emission from the eddy current generating means to the oxygen injection zone (112). 5. Brander (100) volgens één der voorgaande conclusies, verder omvattende een hulpbranderconfiguratie met ten minste één hulpbrandereenheid (140), waarbij de ten minste één hulpbrandereenheid (140) omvat:The burner (100) according to any of the preceding claims, further comprising an auxiliary burner configuration with at least one auxiliary burner unit (140), wherein the at least one auxiliary burner unit (140) comprises: - een hulpgastoevoerkanaal (141); en- an auxiliary gas supply channel (141); and BE2017/6032BE2017 / 6032 - een hulpbrandertip (142) bij een uiteinde van het hulpgastoevoerkanaal (141), waarbij de hulpbrandertip (142) geconfigureerd is om het gas dat wordt toegevoerd door het hulpgastoevoerkanaal (141) uit te stoten, en waarbij de hulpbrandertip (142) gepositioneerd is tussen de hoofdbrandertip (122) en de branderbehuizing (110).- an auxiliary burner tip (142) at an end of the auxiliary gas supply channel (141), the auxiliary burner tip (142) being configured to expel the gas supplied through the auxiliary gas supply channel (141), and wherein the auxiliary burner tip (142) is positioned between the main burner tip (122) and the burner housing (110). 6. Brander (100) volgens conclusie 5, waarbij de hulpbranderconfiguratie ten minste drie hulpbrandereenheden (140) omvat.The burner (100) of claim 5, wherein the auxiliary burner configuration comprises at least three auxiliary burner units (140). 7. Brander (100) volgens conclusie 5 of 6, waarbij de hulpbranderconfiguratie drie hulpbrandereenheden (140a, 140b, 140c) omvat, waarbij de drie overeenkomstige hulpbrandertippen (142a, 142b, 142c) overeenkomen met hoekpunten van een driehoek die de hoofdbrandertip (122) omgeeft, gezien in een longitudinale richting L van de branderbehuizing (110).The burner (100) according to claim 5 or 6, wherein the auxiliary burner configuration comprises three auxiliary burner units (140a, 140b, 140c), the three corresponding auxiliary burner tips (142a, 142b, 142c) corresponding to angular points of a triangle that the main burner tip (122) surrounds, viewed in a longitudinal direction L of the burner housing (110). 8. Brander volgens conclusies 5 tot 7, waarbij de hulpbranderconfiguratie zes hulpbrandereenheden (140a, 140b, 140c, 140d, 140e, 140f) omvat, waarbij de zes overeenkomstige hulpbrandertippen (142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f) overeenkomen met hoekpunten van een zeshoek die de hoofdbrandertip (122) omgeeft, gezien in een longitudinale richting L van de branderbehuizing (110).The burner of claims 5 to 7, wherein the auxiliary burner configuration comprises six auxiliary burner units (140a, 140b, 140c, 140d, 140e, 140f), wherein the six corresponding auxiliary burner tips (142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f) correspond to angular points of a hexagon surrounding the main burner tip (122), viewed in a longitudinal direction L of the burner housing (110). 9. Brander (100) volgens één der conclusies 5 tot 8, waarbij de hoofdbrandertip (122) is gepositioneerd bij een centraal punt C in de branderbehuizing, gezien in de longitudinale richting L van de branderbehuizing (110), en waarbij de ten minste ene hulpbrandertip (142, 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f) gepositioneerd is op een afstand van ten minste ½ R van het centrale punt, gezien in de longitudinale richting L van de branderbehuizing (110), waarbij R de straal van de branderbehuizing (110) is ter hoogte van de hoofdbrandertip (122), gezien in de longitudinale richting van de branderbehuizing (110).The burner (100) of any one of claims 5 to 8, wherein the main burner tip (122) is positioned at a central point C in the burner housing, viewed in the longitudinal direction L of the burner housing (110), and wherein the at least one auxiliary burner tip (142, 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f) is positioned at a distance of at least ½ R from the center point, viewed in the longitudinal direction L of the burner housing (110), where R is the radius of the burner housing (110) is at the level of the main burner tip (122), viewed in the longitudinal direction of the burner housing (110). 10. Brander (100) volgens conclusie 9, waarbij de ten minste ene hulpbrandertip (142, 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f) gepositioneerd is op een afstand van ongeveer 2/3 R van het centrale punt C, gezien in de longitudinale richting L van de branderbehuizing (110).The burner (100) of claim 9, wherein the at least one auxiliary burner tip (142, 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f) is positioned at a distance of about 2/3 R from the central point C as seen in the longitudinal direction L of the burner housing (110). 11. Brander (100) volgens één der conclusies 5 tot 10, waarbij de ten minste ene hulpbrandertip (142, 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f) gepositioneerd is ongeveer ter hoogte van de hoofdbrandertip (122) in de longitudinale richting L van de branderbehuizing (110).The burner (100) of any one of claims 5 to 10, wherein the at least one auxiliary burner tip (142, 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f) is positioned approximately at the level of the main burner tip (122) in the longitudinal direction L of the burner housing (110). BE2017/6032BE2017 / 6032 12. Brander (100) volgens één der conclusies 5 tot 11, waarbij de ten minste ene hulpbrandertip (142, 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f) stroomopwaarts van het niveau van de hoofdbrandertip in de longitudinale richting van de branderbehuizing gepositioneerd is.The burner (100) of any one of claims 5 to 11, wherein the at least one auxiliary burner tip (142, 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f) is positioned upstream of the level of the main burner tip in the longitudinal direction of the burner housing is. 13. Brander (100) volgens één der conclusies 5 tot 12, waarbij de ten minste ene hulpbrandertip (142, 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f) ten minste één geleidingsgat (152, 152a, 152b, 152c, 152d, 152e, 152f) omvat waardoorheen gas wordt uitgestoten volgens een uitstootrichting in de richting van de hoofdbrandertip (122).The burner (100) of any one of claims 5 to 12, wherein the at least one auxiliary burner tip (142, 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f) at least one guide hole (152, 152a, 152b, 152c, 152d, 152e, 152f) through which gas is emitted according to an ejection direction in the direction of the main burner tip (122). 14. Brander (100) volgens conclusie 13, waarbij de uitstootrichting een hoek bepaalt van tussen 25° en 65°, bij voorkeur tussen 30° en 60°, meer bij voorkeur tussen 35° en 55° en meest bij voorkeur tussen 40° en 50°, met de longitudinale richting L van de branderbehuizing (110).Burner (100) according to claim 13, wherein the ejection direction determines an angle of between 25 ° and 65 °, preferably between 30 ° and 60 °, more preferably between 35 ° and 55 ° and most preferably between 40 ° and 50 °, with the longitudinal direction L of the burner housing (110). 15. Brander (100) volgens conclusie 13 of 14, waarbij de ten minste ene hulpbrandertip (142, 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f) ten minste één geleidingsgat (152, 152a, 152b, 152c, 152d, 152e, 152f) omvat waardoorheen gas wordt uitgestoten volgens een eerste uitstootrichting en een tweede geleidingsgat (152', 152a', 152b', 152c', 152d', 152e', 152f') waardoorheen gas wordt uitgestoten volgens een tweede uitstootrichting.The burner (100) of claim 13 or 14, wherein the at least one auxiliary burner tip (142, 142a, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f) has at least one guide hole (152, 152a, 152b, 152c, 152d, 152e, 152f) comprises gas through which a gas is discharged according to a first discharge direction and a second guide hole (152 ', 152a', 152b ', 152c', 152d ', 152e', 152f ') through which gas is discharged according to a second discharge direction. 16. Brander (100) volgens één der voorgaande conclusies 13 tot 15, waarbij het ten minste ene geleidingsgat (152, 152a, 152b, 152c, 152d, 152e, 152f) een diameter heeft van ten minste 3mm, bij voorkeur ten minste 4mm, meer bij voorkeur ten minste 5mm, en meest bij voorkeur ten minste 6mm.Burner (100) according to any of the preceding claims 13 to 15, wherein the at least one guide hole (152, 152a, 152b, 152c, 152d, 152e, 152f) has a diameter of at least 3 mm, preferably at least 4 mm, more preferably at least 5 mm, and most preferably at least 6 mm. 17. Brander (100) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de zuurstofinjectiezone zuurstofwervelstroomcontrolerende middelen omvat die geconfigureerd zijn om de gegenereerde zuurstofwervelstromen in de zuurstofinjectiezone te controleren.A burner (100) according to any one of the preceding claims, wherein the oxygen injection zone comprises oxygen eddy current checking means configured to control the generated oxygen eddy currents in the oxygen injection zone. 18. Brander (100) volgens conclusie 17, waarbij de zuurstofwervelstroomcontrolerende middelen (130) meerdere afbuigingsmiddelen (130') omvatten die gepositioneerd zijn in de zuurstofinjectiezone (112) om een initieel traject van zuurstofwervelstromen in de zuurstofinjectiezone (112) af te buigen.The burner (100) of claim 17, wherein the oxygen eddy current monitoring means (130) comprises a plurality of deflection means (130 ') positioned in the oxygen injection zone (112) to deflect an initial range of oxygen eddy currents in the oxygen injection zone (112). 19. Brander (100) volgens conclusie 18, waarbij de meerdere afbuigingsmiddelen (130') ten minste twee configuraties van afbuigingsmiddelen omvatten die stroomopwaarts, The burner (100) of claim 18, wherein the plurality of deflection means (130 ') comprise at least two configurations of deflection means that are upstream, BE2017/6032 respectievelijk stroomafwaarts ten opzichte van elkaar gepositioneerd zijn in de zuurstofinjectiezone (112).BE2017 / 6032 or positioned downstream with respect to each other in the oxygen injection zone (112). 20. Brander (100) volgens conclusie 18 of 19, waarbij de afbuigingsmiddelen (130') ten minste één blad omvatten.A burner (100) according to claim 18 or 19, wherein the deflection means (130 ') comprise at least one blade. 21. Brander (100) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de nauwe zone (132) wordt gevormd door een plaatselijke vernauwing van de branderbehuizing.The burner (100) according to any of the preceding claims, wherein the narrow zone (132) is formed by a local constriction of the burner housing. 22. Brander (100) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de nauwe zone (132) een blokkering omvat.The burner (100) of any one of the preceding claims, wherein the narrow zone (132) comprises a block. 23. Brander (100) volgens conclusie 22, waarbij de blokkering wordt gevormd door ten minste een deel van de hoofdbrandertip (122).The burner (100) of claim 22, wherein the block is formed by at least a portion of the main burner tip (122). 24. Brander (100) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de hoofdbrandertip zich ten minste gedeeltelijk in de nauwe zone (132) bevindt.The burner (100) of any one of the preceding claims, wherein the main burner tip is at least partially in the narrow zone (132). 25. Brander (100) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de nauwe zone een diameter heeft die tussen 50% en 90% is van de diameter van de branderzone.The burner (100) of any preceding claim, wherein the narrow zone has a diameter that is between 50% and 90% of the diameter of the burner zone. 26. Brander (100) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de nauwe zone een lengte heeft die tussen 1% en 10% is van de lengte van de branderzone.The burner (100) of any one of the preceding claims, wherein the narrow zone has a length that is between 1% and 10% of the length of the burner zone. 27. Brander (100) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de hoofdbrandertip een brandertip is met een tulpconfiguratie.A burner (100) according to any one of the preceding claims, wherein the main burner tip is a burner tip with a tulip configuration.
BE2017/6032A 2017-12-29 2017-12-29 Burner for a waste incineration system BE1025856B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2017/6032A BE1025856B1 (en) 2017-12-29 2017-12-29 Burner for a waste incineration system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2017/6032A BE1025856B1 (en) 2017-12-29 2017-12-29 Burner for a waste incineration system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1025856A1 BE1025856A1 (en) 2019-07-24
BE1025856B1 true BE1025856B1 (en) 2019-07-30

Family

ID=61800211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2017/6032A BE1025856B1 (en) 2017-12-29 2017-12-29 Burner for a waste incineration system

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE1025856B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1393224A (en) * 1972-11-18 1975-05-07 Koppers Gmbh Heinrich Collecting main bleeder for coking plants
DE3721143A1 (en) * 1987-06-16 1989-01-05 Stirling Power Systems Corp COMBUSTION DEVICE, IN PARTICULAR FOR HEATING THE WORKING GAS FOR A HOT GAS ENGINE
US20060003275A1 (en) * 2002-03-12 2006-01-05 Roland Oehm Burner, particularly for liquid or gaseous fuels
US20150323177A1 (en) * 2014-05-06 2015-11-12 Steffes Corporation Air-assist flare

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1393224A (en) * 1972-11-18 1975-05-07 Koppers Gmbh Heinrich Collecting main bleeder for coking plants
DE3721143A1 (en) * 1987-06-16 1989-01-05 Stirling Power Systems Corp COMBUSTION DEVICE, IN PARTICULAR FOR HEATING THE WORKING GAS FOR A HOT GAS ENGINE
US20060003275A1 (en) * 2002-03-12 2006-01-05 Roland Oehm Burner, particularly for liquid or gaseous fuels
US20150323177A1 (en) * 2014-05-06 2015-11-12 Steffes Corporation Air-assist flare

Also Published As

Publication number Publication date
BE1025856A1 (en) 2019-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4896143B2 (en) Burner, combustion apparatus equipped with burner, and boiler
JP4808133B2 (en) Gas burner
KR101494989B1 (en) Spray nozzle, and combustion device having spray nozzle
JP2002364849A (en) Combustor
JP6029375B2 (en) Spray nozzle, burner equipped with the same, and combustion apparatus
JP2001000849A (en) Premixer
JP2008111591A (en) Gas burner
BE1025856B1 (en) Burner for a waste incineration system
US7891971B2 (en) Combustion head and method for combusting fuel
US1860347A (en) Torch device
JP3643461B2 (en) Pulverized coal combustion burner and combustion method thereof
KR101494949B1 (en) Pulverized coal boiler
JP2018189362A (en) Improvement of atomizer
JP2009250532A (en) Pulverized coal boiler
JPH11211026A (en) Burner for operating heat generator
JP4628922B2 (en) After airport
JP3896592B2 (en) Two-stage combustion device
JP5109327B2 (en) Combustor, fuel nozzle for combustor, and fuel supply method for combustor
JPH08296812A (en) Noise prevention means for premixed type gas burner
JP2000249307A (en) EXHAUST GAS SELF-CIRCULATION TYPE LOW NOx BURNER
JPH09184605A (en) Premix burner for heat generator
JP2007192452A (en) Boiler device
JP6509625B2 (en) Furnace flue pipe boiler
JPH11351515A (en) Method and device for combustion
JP3004263B1 (en) Oil-fired low NOx burner

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20190730

PD Change of ownership

Owner name: NUTARA ENVIRONMENT BV; BE

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), CESSION; FORMER OWNER NAME: EUROPEM TECHNOLOGIES NV

Effective date: 20191009

PD Change of ownership

Owner name: TIALOC BELGIUM NV; BE

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), CESSION; FORMER OWNER NAME: NUTARA ENVIRONMENT BV

Effective date: 20200720