BE1025856B1

BE1025856B1 - Brander voor een afvalverbrandingssysteem

Info

Publication number: BE1025856B1
Application number: BE2017/6032A
Authority: BE
Inventors: Marcel Gerardus Edmond Goemans; Cosmin KATONA; Cristian Ion RADA
Original assignee: Europem Technologies Nv
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2019-07-30
Also published as: BE1025856A1

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.

Description

Brander voor een afvalverbrandingssysteem

VAKGEBIED VAN DE UITVINDING

Het vakgebied van de uitvinding heeft betrekking op een brander voor een afvalverbrandingssysteem.

ACHTERGROND

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.

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.

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.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

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.

Volgens een eerste aspect wordt een brander verschaft voor een afvalverbrandingssysteem, de brander omvattende een branderbehuizing met een branderzone waarin afval wordt verbrand en

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.

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.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm omvatten de wervelstroomgenererende middelen ten minste drie zuurstoftoevoerkanalen die zijn verbonden met de zuurstofinjectiezone.

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.

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.

BE2017/6032

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.

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.

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.

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.

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.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de hulpbranderconfiguratie ten minste drie hulpbrandereenheden.

Op deze manier kunnen drie of meer hulpbrandereenheden de hoofdbrandereenheid bijstaan bij het vormen van het geprefereerde dunne en korte vlamprofiel.

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.

BE2017/6032

Op deze manier kunnen drie hulpbrandereenheden de hoofdbrandereenheid op symmetrische wijze bijstaan om op efficiënte wijze een geprefereerd dun en kort vlamprofiel te vormen.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm is de ten minste ene hulpbrandertip geplaatst ongeveer ter hoogte van de hoofdbrandertip in de longitudinale richting L van de branderbehuizing.

Op deze manier kan de ten minste ene hulpbrandertip bijdragen tot het genereren van een dun, kort vlamprofiel bij de hoofdbrandertip.

BE2017/6032

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.

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.

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.

In een voorbeelduitvoeringsvorm kan de eerste en tweede uitstootrichting een hoek van ongeveer 70° bepalen, gezien in de longitudinale richting L van de branderbehuizing.

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.

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.

BE2017/6032

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm omvat de zuurstofinjectiezone zuurstofwervelstroomcontrolerende middelen die geconfigureerd zijn om de gegenereerde zuurstofwervelstromen in de zuurstofinjectiezone te controleren.

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.

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.

Op deze manier kunnen voortbewegingsrichtingen en/of snelheden van de gegenereerde wervelstromen op efficiënte wijze worden aangepast.

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.

Op deze manier kan een efficiënte controle van de gegenereerde wervelstromen worden bereikt.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm wordt de nauwe zone gevormd door een lokale vernauwing van de branderbehuizing.

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.

BE2017/6032

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.

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.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm heeft de nauwe zone een diameter die tussen 50% en 90% van de diameter van de branderzone is.

Op deze manier vertoont de nauwe zone een diameter die toestaat dat een Venturi-effect wordt gecreëerd op een efficiënte manier.

Volgens een voorbeelduitvoeringsvorm heeft de nauwe zone een lengte die tussen 1% en 10% van de lengte van de branderzone is.

Op deze manier zorgt de lengte van de nauwe zone ervoor dat een voldoende hoeveelheid turbulentie kan worden behouden.

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.

BEKNOPTE FIGUURBESCHRIJVING

De bijgevoegde figuren worden gebruikt ter illustratie van huidige niet-beperkende voorkeursuitvoeringsvormen van inrichtingen volgens de huidige uitvinding. De hierboven

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:

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;

Figuur 2B een schematisch bovenaanzicht is van een voorkeursuitvoeringsvorm van een brander volgens de uitvinding;

Figuur 3 een bovenaanzicht is van een hoofdbrandereenheid en een hulpbranderconfiguratie volgens een voorbeelduitvoeringsvorm;

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;

Figuur 5 schematisch een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een brander volgens de uitvinding toont;

Figuur 6 een voorbeelduitvoeringsvorm van een hoofdbrandertip toont; en

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.

FIGUURBESCHRIJVING

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.

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 de

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.

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 figuur

BE2017/6032

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.

Het is duidelijk voor de vakman dat uitvoeringsvormen bestaan waarbij meer oxidanttoevoerkanalen 130 worden verschaft.

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.

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 een

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.

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 nauwe

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.

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 bijzonder

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.

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.

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 kan

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.

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.

Claims

Conclusies

1. Brander (100) voor een afvalverbrandingssysteem, de brander (100) omvattende:

- 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;

- een hoofdbrandereenheid (120) omvattende:

- een hoofdgastoevoerkanaal (121); en

- 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);

- 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).
2. Brander (100) volgens conclusie 1, waarbij de wervelstroomgenererende middelen ten minste drie zuurstoftoevoerkanalen (130) omvatten die zijn verbonden met de zuurstofinjectiezone (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).
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).
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:

- een hulpgastoevoerkanaal (141); en

BE2017/6032

- 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).
6. Brander (100) volgens conclusie 5, waarbij de hulpbranderconfiguratie ten minste drie hulpbrandereenheden (140) omvat.
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).
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).
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).
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).
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).

BE2017/6032
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.
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).
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).
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.
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.
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.
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.
19. Brander (100) volgens conclusie 18, waarbij de meerdere afbuigingsmiddelen (130') ten minste twee configuraties van afbuigingsmiddelen omvatten die stroomopwaarts,

BE2017/6032 respectievelijk stroomafwaarts ten opzichte van elkaar gepositioneerd zijn in de zuurstofinjectiezone (112).
20. Brander (100) volgens conclusie 18 of 19, waarbij de afbuigingsmiddelen (130') ten minste één blad omvatten.
21. Brander (100) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de nauwe zone (132) wordt gevormd door een plaatselijke vernauwing van de branderbehuizing.
22. Brander (100) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de nauwe zone (132) een blokkering omvat.
23. Brander (100) volgens conclusie 22, waarbij de blokkering wordt gevormd door ten minste een deel van de hoofdbrandertip (122).
24. Brander (100) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de hoofdbrandertip zich ten minste gedeeltelijk in de nauwe zone (132) bevindt.
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.
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.
27. Brander (100) volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de hoofdbrandertip een brandertip is met een tulpconfiguratie.