| کاهش مقدار NOx با استفاده از روش تزریق سوخت مخلوط متان-هیدروژن در دو مکان محفظه احتراق |
| کد مقاله : 1130-ISME2024 |
| نویسندگان |
|
سعادت زیرک *1، مهدی جهاندیده کرکرق2، میلاد اسماعیلی3 1هیئت علمی دانشگاه سمنان 2دانشجو 3کارشناس ارشد تحقیق و توسعه گروه مپنا(شرکت توگا) |
| چکیده مقاله |
| این مقاله به بررسی کاهش آلاینده‌های NOx در توربین‌های گاز از طریق روش تزریق سوخت از دو محل و استفاده از مخلوط سوخت متان-هیدروژن پرداخته است. برای تحلیل اثر فاصله تزریق سوخت، سه فاصله 10، 30 و 90 میلی‌متر انتخاب شده‌اند و تاثیر آن‌ها بر پایداری احتراق، توزیع دما، و تولید NOx در محفظه احتراق مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که فاصله 30 میلی‌متر به عنوان فاصله بهینه، مخلوطی متعادل و یکنواخت از سوخت و هوا ایجاد کرده که پایداری احتراق و کاهش نوسانات فشار را به همراه دارد. این فاصله باعث می‌شود که توزیع دما در محفظه یکنواخت‌تر شده و از تشکیل نقاط داغ و سرد جلوگیری شود؛ امری که به کاهش آلاینده‌های NOx و بهبود بازده حرارتی توربین منجر می‌گردد. به طوریکه در مخلوط 20 درصد هیدروژن مقدار NOx از 15/44 به 0/99 کاهش یافت. در فاصله تزریق 10 میلی‌متر، به دلیل نزدیکی به ورودی محفظه، اختلاط کامل سوخت و هوا صورت نمی‌گیرد و احتراق به طور کامل انجام نمی‌شود. اما این حالت توزیع دمای یکنواخت‌تری ایجاد می‌کند و از تشکیل نقاط داغ جلوگیری می‌کند. در مقابل، فاصله 90 میلی‌متر به دلیل اختلاط ناکافی، منجر به تمرکز سوخت در مناطق خاصی از محفظه و ایجاد نقاط داغ و ناپایداری احتراق می‌شود. این نتایج نشان می‌دهد که فاصله 30 میلی‌متری با فراهم کردن شرایط بهینه برای پایداری احتراق، توزیع یکنواخت دما، و کاهش تولید NOx، برای عملکرد مطلوب توربین‌های گاز مناسب‌ترین گزینه است. در این مطالعه شبیه‌سازی‌ها با استفاده از روش CFD-CRN انجام شد. |
| کلیدواژه ها |
| توربین گاز، محفظه احتراق، سوخت مخلوط، هیدروژن، حل عددی |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |