بررسی اثرات افزودن بخار بر طراحی مفهومی و میزان انتشار آلایندههای محفظه احتراق توربین گاز

امروزه موتورهای توربینی کاربرد بسیاری در صنعت حمل ونقل و تولید انرژی دارند. با توجه به استفاده از سوخت های فسیلی در این نوع موتورها که منجر به تولید اکسیدهای نیتروژن و کربن مونوکسید می شود، نگرانی های زیست محیطی در این حوزه افزایش یافته است. روش های مختلفی جهت کاهش انتشار آلاینده ها پیشنهاد شده است. یکی از این روش ها افزودن بخارآب یا آب به محفظه احتراق جهت کاهش دمای شعله است. افزودن بخار به روش های گوناگونی انجام می گیرد. در این پژوهش فرض شده است که بخار در دیفیوزر به جریان اضافه می شود و به صورت پیش آمیخته با هوا وارد محفظه احتراق می شود. افزودن بخار فرآیند احتراق در داخل محفظه احتراق را تحت تاثیر قرار می دهد. لذا، بایستی بخار افزوده شده در فرآیند طراحی محفظه احتراق در نظر گرفته شود. از همین رو مدلی برای طراحی مفهومی هندسه محفظه و مطالعه تاثیر افزودن بخار روی آن ارائه خواهد شد. به همین منظور از داده های یک محفظه احتراق موتور واقعی برای مقایسه نتایج حاصل از طراحی هندسه به کمک مدل و بررسی تاثیر افزون بخار روی هندسه محفظه استفاده خواهد شد. برای بررسی عملکرد محفظه احتراق از روش شبکه راکتورهای شیمیایی جهت مدل سازی احتراق استفاده خواهد شد. ابتدا به کمک این روش مدل سازی احتراق بدون افزون بخار برای یک محفظه احتراق متداول حلقوی صورت می گیرد و نتایج حاصل از این روش با داده های این محفظه حلقوی مقایسه، سپس تاثیر افزودن بخار بر عملکرد مورد بررسی قرار می گیرد. در این پژوهش نشان داده شد که افزودن بخار راه موثری برای کاهش دما شعله و انتشار آلاینده است.

کلیدواژه ها:

Gas turbine Combustor ، Chemical reactor network ، Steam addition ، Pollutants emission ، محفظه احتراق توربین گاز ، شبکه راکتورهای شیمیایی ، افزودن بخار ، انتشار آلاینده ها