پیاده‌سازی و تحلیل اقتصادی احتراق بدون شعله در یک دیگ بخار آزمایشگاهی

نویسندگان

1 معاون گروه سیستمهای انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی

2 آزمایشگاه بهینه سازی سیستمهای انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی

3 مدیر گروه سیستمهای انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی

doi
10.22034/jfnc.2019.95361
چکیده

در این مقاله، طراحی و پیاده‌ سازی رژیم احتراق بدون شعله در یک دیگ بخار آزمایشگاهی با ظرفیت 100 کیلووات ازنظر فنی و اقتصادی بررسی شده است. هدف اصلی مشخص­ کردن عوامل مؤثر بر پایداری رژیم احتراقی مذکور برای افزایش بازده حرارتی (کاهش مصرف سوخت) و به­ طور همزمان کاهش تولید آلاینده‌هاست. در این پروژه، با استفاده از یک مشعل قدیمی از نوع پیش‌آمیخته و بدون نیاز به جاگزینی آن با مشعل­های پیشرفته و پرهزینه، رژیم احتراق بدون شعله با ترکیب تکنیک­ های طراحی مکانیکی (ساخت رکوپراتور بازده ­بالا) و طراحی فرایندی (تنظیم پیش­گرمایش و رقیق‌سازی هوا) در یک دیگ بخار آزمایشگاهی ایجاد شده است. در آزمایش ­های انجام ­گرفته ویژگی­ های کیفی و کمی رژیم احتراق بدون شعله نظیر یکنواختی توزیع دما در محفظه احتراق، شعله حجیم و کم ­فروغ، افزایش بازده و کاهش انتشار آلاینده‌ها حاصل شده است. به­ طور مشخص، مزایای پیاده‌سازی احتراق بدون شعله در دیگ بخار آزمایشگاهی شامل10 درصد کاهش مصرف سوخت به­ همراه 13درصد کاهش تولید ناکس بوده است. همچنین، نتایج ارزیابی اقتصادی طرح حاضر با استفاده از معیارهای ارزش خالص فعلی و دوره بازگشت سرمایه در شرایط مختلف اقتصادی نشان دهنده اقتصادی ­بودن و جذابیت سرمایه ­گذاری در پروژه ­های مشابه است.