مطالعه آزمایشگاهی تزریق بخار آب و ترکیبات نفتی توسط نبولایزر بر راندمان و آلایندگی شعله گاز طبیعی

Abstract

از مشخصه‌های مهم شعله‌‌ سوخت‌های فسیلی مایع و جامد، درخشندگی شعله و بالا بودن نرخ انتقال حرارت در مقایسه با شعله آبی رنگ گاز طبیعی است. استفاده از گاز طبیعی به جای سوخت‌های مایع و جامد، باعث کاهش راندمان حرارتی شده و این موضوع تولیدکنندگان صنعتی را با مشکلات زیادی مواجه نموده است. در این پژوهش با استفاده از تکنولوژی نبولایزر که به طور شایع برای انتقال داروهای افشانه‌ای (ایروسل شده) در بیماران ریوی استفاده می شود، اثر تزریق ترکیبات نفتی و بخار آب، توسط دستگاه نبولایزر بر بازده حرارتی و تولید آلاینده‌ها در شعله دیفیوژن گاز طبیعی مورد بررسی قرار گرفته است. دستگاه نبولایزر باعث ایجاد برش‌های میکرونی مایع تزریقی می‌گردد و با توجه به کاهش قطر ذرات تزریقی به زیر 10 میکرومتر، وجود جریان به شدت آشفته خروجی و اختلاط مناسب ترکیبات هیدروکربنی و بخار آب با سوخت گاز و هوای ورودی به مشعل، اثرگذاری تزریق جهت افزایش بازده و کاهش آلاینده ها افزایش می‌یابد. در نمونه بستر آزمون، تزریق یک درصد وزنی ترکیبات نفتی به شعله گاز طبیعی توسط دستگاه نبولایزر، موجب افزایش 2.5 درصدی راندمان حرارتی، کاهش 12 درصدی دمای گازهای خروجی از دودکش، کاهش 13 درصدی آلاینده و افزایش آلاینده مونواکسید کربن به میزان 6 درصد خواهد شد، همچنین تزریق 2 درصد وزنی قطرات آب به همراه 1 درصد وزنی ترکیبات نفتی، موجب افزایش بیش از یک درصد بازده حرارتی، کاهش 6 درصدی دمای گازهای خروجی از دودکش، کاهش بیش از 42 درصد آلاینده و کاهش آلاینده مونواکسید کربن به میزان 26 درصد خواهد شد.