کاهش تولید NOx محفظه احتراق توربین گاز با تزریق بخار به روش CLN

Abstract

اکسید نیتروژن یکی از مهم‌ترین آلاینده‌های توربین گازی است. در کار حاضر محفظه احتراق توربین گاز با هدف کاهش NOx شبیه‌سازی شده است. در اکثر کارهای تحقیقاتی و صنعتی، برای کاهش تولید NOx تزریق بخار به صورت جداگانه یا به صورت پیش‌آمیخته با هوا به محفظه احتراق انجام می‌شود. اما در روش CLN بخار به صورت پیش‌آمیخته با سوخت به محفظه احتراق تزریق می‌شود. شبیه سازی CFD برای یک محفظه احتراق غیرپیش‌آمیخته به صورت متقارن محوری انجام شده است. در این شبیه‌سازی، در ابتدا تأثیر مدل‌های احتراق مختلف بر پیش‌بینی دما و میزان تولید NOx بررسی گردید. بر این اساس مدل EDC با توجه به این که قابلیت اعمال سینتیک‌های مختلف را دارد، برای پیش‌بینی NOx مدل مناسب‌تری است. همچنین تأثیر تزریق بخار به داخل محفظه به صورت پیش‌آمیخته با سوخت بررسی و نتایج آن با حالت بدون تزریق بخار به داخل محفظه و حالت تزریق بخار به صورت پیش‌آمیخته با هوا مقایسه شد. تزریق بخار به داخل محفظه احتراق، با افزایش دبی جرمی از طریق افزایش قطر نازل در سرعت ورودی ثابت انجام می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که تزریق بخار پیش‌آمیخته با سوخت، سبب 8/5 درصد و 7/4 درصد کاهش بیشتر به ترتیب در تولید NOx و CO نسبت به حالت تزریق بخار پیش‌آمیخته با هوا می‌شود.