مطالعه عددی تاثیر زاویه پاشش سوخت اولیه بر عملکرد مشعل گازی بویلر نیروگاهی

مسائل زیست محیطی و آلودگی هوا در سال های اخیر توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. نیروگاه های حرارتی از جمله عوامل آلوده کننده هوا می باشند. همین عامل باعث شده که در سال های اخیر قوانین سختگیرانه ای برای نیروگاه ها در مورد تولید آلودگی وضع شود. مقاله حاضر به بررسی عددی مشخصه های احتراقی، بویلر نیروگاهی آتش دیواره ای می پردازد در بویلر مورد بررسی مشعل ها روی دیواره بویلر و روبه روی هم قرار دارند مشعل های حاضراز نوع کم ناکس می باشد که قابلیت تولید آلایندگی کم و راندمان بالا دارند. برای این بررسی از نرم افزار متن باز اپن فوم و حلگر ReactingFOAM استفاده شده است. به دلیل ابعاد بزرگ محفظه احتراق و حجم محاسباتی بالا از سینتیک چهار مرحله ای JL برای توصیف فاز گازی استفاده شده است. به منظور محاسبه ی ناکس حرارتی از حلگر توسعه داده شده NOXFOAM و به صورت پس پردازش استفاده شده است. برای مدل سازی پدیده تشعشع درون محفظه احتراق از مدل P1 استفاده شده است. در این مطالعه تاثیر زاویه پاشش سوخت اولیه و ثانویه بر پارامترهای احتراقی درون محفظه احتراق از جمله دما، طول شعله و آلاینده ها بررسی شده است. با افزایش زاویه پاشش سوخت اولیه آلاینده ی ناکس ابتدا افزایش و سپس کاهش و همچنین طول شعله نیز ابتدا افزایش سپس کاهش و دوباره روند افزایشی و کاهشی پیدا کرده است. و در نهایت زاویه پاشش سوخت اولیه 60 درجه به عنوان زاویه بهینه در نظر گرفته شده است.

کلیدواژه ها:

بویلر نیروگاهی ، مشعل کم ناکس ، آلاینده ها ، شبیه سازی عددی ، توزیع دما