بررسی تأثیر پارامترهای طراحی در کاهش آلاینده NOx با روش کاهش انتخابی غیرکاتالیستی (SNCR)

Abstract

کوره‌های صنعتی و نیروگاه‌ها با مصرف قابل توجه سوخت‌های فسیلی، نقش عمده‌ای در تولید آلاینده های هوا دارند. اکسید نیتروژن از جمله این آلاینده‌ها است. در تحقیق حاضر، اثر هندسه‌های مختلف در کاهش اکسید‌ نیتروژن (NO) با روش کاهش انتخابی غیرکاتالیستی در دودکش کوره‌های صنعتی و نیروگاه‌ها، به صورت عددی بررسی گردیده است. در این روش، آمونیاک در محدوده دمای بین 1150 تا 1350 کلوین به درون دودکش تزریق شده و با واکنش باNO ، گاز نیتروژن تولید می‌کند. هندسه مورد استفاده شامل دودکش استوانه‌ای به طول 500 سانتی‌متر و قطر پنج سانتی‌متر می‌باشد. چهار هندسه‌ تزریق آمونیاک توسط یک نازل، دو نازل، چهار نازل و پاشش توسط یک حلقه در دور دودکش مورد بررسی قرار گرفته است. با بررسی میزان کاهش آلایندگی NO، مشاهده گردید که تزریق با یک نازل نسبت به سایر هندسه‌ها بازده کمتری در روش SNCR ایجاد می‌کند. همچنین در ادامه اثر افزایش طول دودکش نیز بررسی شده است. با افزایش طول دودکش مشخص گردید، این عامل تأثیر زیادی بر کاهش پدیده لغزش آمونیاک دارد. برای بررسی اثر زاویه نازل آمونیاک بر بازده SNCR، تزریق در زوایای 75- تا 75 درجه مورد ارزیابی قرار گرفت. مشخص گردید با افزایش قدر مطلق زاویه نازل، بازده این پدیده کاهش می‌یابد. در نهایت تأثیر افزودن سپرک در مسیر جریان مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده گردید با افزودن سپرک زمان و طول مورد نیاز برای انجام واکنش به دلیل اختلاط بهتر کاهش می‌یابد.