رویکردی تجربی در کاربرد پیش گرم و رقیق سازی در یک محفظه احتراق توربین گاز

فرایند های احتراقی بر پایه پیش گرم سازی و رقیق نمودن اکسیژن در مخلوط اکسنده در چند دهه اخیر مورد بررسی و تحقیق فراوانی قرار گرفته است. سیستم های احتراقی بر پایه پیش گرم سازی مواد اولیه و رقیق سازی اکسیژن در مخلوط اکسنده با هدف افزایش بازده و کاهش آلاینده هایی از قبیل اکسید های نیتروژن از اهمیت بالایی برخوردار هستند. در این پژوهش تاثیرات افزایش دمای هوا یا اکسنده استفاده شده در فرآیند احتراق مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیرات رقیق سازی اکسنده با تزریق گاز نیتروژن به هوای ورودی به محفظه مورد بررسی قرار گرفته است. تحقیقات بصورت تجربی و بر روی محفظه احتراق توربین گاز مدل شریف انجام شده است. همچنین از سوخت گازی LPG که مخلوطی از گاز های پروپان و بوتان می باشد استفاده شده است. داده برداری هایی از قبیل عکس برداری، عکس برداری با فیلتر های میانگذر، طیف سنجی و دما سنجی در طول آزمون ها انجام گرفته است. نتایج نشان می دهد با افزایش پیش گرم نورتابی شعله افزایش یافته، مساحت آن کاهش می یابد و ناحیه پایداری شعله نیز بزرگ تر می شود. همچنین افزایش دمای پیش گرم در کنار رقیق سازی باعث افزایش مساحت شعله شده و ناحیه احتراقی متمرکزی که در محفظه احتراق مورد آزمایش وجود داشته را تا ۹۰ درصد حجم محفظه گسترش می دهد. نورتابی و صدای احتراق به شدت کاهش یافته و در شرایط پیش گرم و رقیق سازی بالا با ابزار اندازه گیری موجود قابل مشاهده نبوده است. همچنین با توجه به تصاویر گونه شیمیایی CH*، احتراق توزیع شده و یکنواخت مشاهده شده است.

کلیدواژه ها:

محفظه احتراق توربین گاز ، پیش گرم سازی ، رقیق سازی