مطالعه آزمایشگاهی پارامترهای عملکردی و آلایندگی محفظه احتراق میکروتوربینی با مصرف گازهای سنتزی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

2 دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

doi
10.22034/jfnc.2024.479136.1409
چکیده

: در این پژوهش، با هدف تکمیل و گسترش تحقیقات در حوزه استفاده کاربردی از گاز سنتزی به عنوان سوخت جایگزین، مطالعه‌ای تجربی بر روی یک محفظه احتراق میکروتوربینی انجام شده است. این مطالعه به بررسی تأثیر ترکیب سوخت گاز سنتزی (شامل CH4، CO، H2 و CO2) بر پارامترهای عملکردی محفظه احتراق میکروتوربین گازی از جمله توزیع دما، متوسط دمای خروجی و آلایندگی پرداخته و نتایج به‌دست‌آمده با مقادیر مربوط به احتراق گاز طبیعی مقایسه می‌شوند. آزمایش‌های تجربی نشان می‌دهد که استفاده از ترکیب‌های سوختی مختلف با پارامترهای مشخصه‌ی نسبت H2/CO و نسبت رقیق‌کننده متفاوت، سبب تغییر شکل، موقعیت و دمای شعله و در نتیجه، پارامترهای عملکردی متفاوت محفظه می‌شود. استفاده از گازهای سنتزی محتوی H2، باعث کاهش متوسط 50 درصدی آلایندگی NOx و 90 درصدی CO نسبت به گاز طبیعی می‌شود، اگرچه به تأخیر افتادن انجام واکنش‌ها و تشکیل شعله گسترده گاز سنتزی در ناحیه ثانویه محفظه، متوسط دمای خروجی محفظه را در حدود 100 درجه و ضریب الگو را تا مقدار 07/0 افزایش می‌دهد. به‌طور مشخص، افزایش نسبت H2/CO در مخلوط گازهای سنتزی با تسریع واکنش‌ها، تاثیر فراوانی بر بهبود پارامترهای عملکردی محفظه دارد.