Brandertypes

De functie van een brander is het introduceren van brandstof en verbrandingslucht in de verbrandingskamer. Dit dient te gebeuren bij de juiste snelheid, turbulentie en concentratie om zo de ontsteking en verbranding van de brandstof te verzekeren.

Een goede brander zorgt dus voor een goede menging van brandstof en verbrandingslucht, met de uiteindelijke bedoeling om met zo min mogelijk primaire energie (brandstof) en met een zo laag mogelijke emissie van CO, NO_x, SO₂ en stof, maximale nuttige energie te leveren.

Gasbranders kennen een veel eenvoudigere uitvoering dan branders voor vloeibare of vaste brandstoffen. De menging van gas met verbrandingslucht is immers veel eenvoudiger dan het verstuiven van vloeistoffen of verspreiden van vaste brandstofdeeltjes.

Gasgestookte installaties hebben meestal atmosferische injectiebranders of ventilatorbranders. Voor vloeibare brandstoffen worden enkel ventilatorbranders gebruikt. Injectiebranders brengen gas en primaire verbrandingslucht bij atmosferische druk in de verbrandingskamer. Ventilatorbranders (purge burners) brengen zowel de brandstof als de verbrandingslucht onder druk in de kamer. Deze druk wordt gecreëerd door een in de brander ingebouwde ventilator. Deze ventilatorbranders kunnen specifiek ontworpen zijn voor gas of gasolie verwarming (lichte stookolie), maar bestaan ook als dual-fuel uitvoering (dus voor de twee). Er is een verder onderscheid te maken tussen deze branders op basis van de werkingscontrole: eentrapsbranders hebben enkel de functies aan of uit; tweetrapsbranders hebben de functies aan of uit en mogelijkheid tot partiële ladingscontrole (drie toestanden: uit, partiële lading: kleine vlam, maximaal vermogen: grote vlam); modulerende branders tenslotte kunnen continu de luchthoeveelheid aanpassen naargelang de warmtebehoefte.

Daarnaast zijn nog tal van andere opdelingen mogelijk van beschikbare brandertypes. Zo zijn er de premix branders, waarbij gas en alle primaire lucht gemengd worden, alvorens in de verbrandingskamer te worden geblazen. Andere belangrijke brandertypes zijn de low-NO_x en ultralow-NO_x branders (LNB en ULNB). Deze zijn in staat de NO_x- en CO-emissies tot zeer lage waarden terug te brengen, bijvoorbeeld door interne rookgasrecirculatie. (voor meer informatie, zie Beschikbare Milieuvriendelijke Technieken).

Ook de plaatsing van de brander(s) in de ketel kan verschillen. In de branders wordt het brandstofmengsel via straalbuizen in de verbrandingskamers gespoten en verbrand met de verbrandingslucht. Volgende systemen van brandstoftoevoer worden zoal gebruikt:

• ‘front fired’ systeem:

De branders bevinden zich ofwel naast elkaar of tegenover elkaar (‘opposed firing’). Eens de brandstof is ontstoken, verspreidt de ontstane warmte zich terug richting straalbuizen om zo de nodige ontstekingsenergie te leveren voor stabiele verbranding. (zie onderstaande Figuur a en b)

• ‘tangential-‘ of ‘corner-fired’ systeem:

Bij tangentieel opgestelde branders is de turbulentie in het midden van de vlam dusdanig dat de brandstof en de verbrandingslucht traag worden gemengd. Dit reduceert de vlamtemperatuur en dus de vorming van thermische NO_x. (zie Figuur c)

Figuur : Voorbeelden van brandersystemen (EIPPC, 2006)