خرید|بررسي انواع مشعل هاي گازي نيروگاه بخار, نحوه کارکرد آنها و آناليز احتراق براي انتخاب بهينه مشعل|

بررسي انواع مشعل هاي گازي نيروگاه بخار, نحوه کارکرد آنها و آناليز احتراق براي انتخاب بهينه مشعلبررسي انواع مشعل هاي گازي نيروگاه بخار, نحوه کارکرد آنها و آناليز احتراق براي انتخاب بهينه مشعل|30019245|grs50684620|
این مطلب در مورد فایل دانلودی با موضوع بررسي انواع مشعل هاي گازي نيروگاه بخار, نحوه کارکرد آنها و آناليز احتراق براي انتخاب بهينه مشعل می باشد.

فرمت فایل: word



تعداد صفحات: 23









چکيده



در حال حاضر بيشتر, طراحي مشعلهای نيروگاهی بر روي بهنيه کردن عواملي از قبيل : هندسه مشعل، نوع اکسيد کننده، نوع سوخت, نحوه اختلاط سوخت و هوا، گردش مجدد گاز ها و بهنيه کردن شکل شعله و همچنين استفاده از تکنولوژيهاي جديد است که منجر به بهبود بخشيدن ناپايداري هاي ناشي ازاحتراق و بالا بردن راندمان مشعل ها و انتشار پائين آلاينده ها و صرفه جويي در مصرف انرژي مي شود.



کلمات کليدي:مشعل, سوخت, احتراق, نيروگاه.





مقدمه



مشعل وسيله اي است كه براي سوزاندن سوخت با يك اكسيد كننده از آن استفاده مي شود و انرژي شيميايي موجود در سوخت را به انرژي حرارتي تبديل مي كند.



يك سيستم احتراق معين ممكن است يك يا چندين مشعل داشته باشد كه اين وابسته به سايز و نوع كاربرد خواهد بود. براي مثال در يك كورة چرخشي، يك مشعل در مركز ديوار در انتهاي يك كورة استوانه اي قرار گرفته است. همانطور كه در شكل 1ديده مي شود.





شکل1 مشعل در کوره چرخشی





گرما از مشعل در همة جهت ها متصاعد شده و به طور موثري توسط بار جذب مي شود. به هر حال هندسة استوانه اي بعضي محدوديت ها در باب اندازه و نوع بار دارد كه استفاده آن به برخي كاربردها مانند: توليد كلينكر سيمان , بازيافت و ذوب مجدد آلومينيوم هاي قراضه محدود مي شود[1].



در بيشتر سيستم هاي احتراقي رايج از چند مشعل در يك هندسة مستطيلي استفاده مي شود. همان طور كه در شكل 2ديده مي شود.









شکل2 استفاده از چند مشعل در هندسه مستطيلی





آناليز اين سيستم ها اولاً به علت تعدد منبع هاي گرما, ثانياً به علت اثر متقابل شعله ها و محصولات به هم پيوسته حاصل از احتراق, عموماً مشكل تر است. فاكتورهاي زيادي وجود دارد كه منجر به طراحي يك مشعل مي شود. در اين قسمت توجه ما به فاكتورهاي مهمي كه در توليد مشعلهاي خاص, همچون مشعل های نيروگاهی به كار مي رود جلب مي شود. اين فاكتورها مواردي چون نشر آلاينده ها و انتقال گرما را تحت تأثير قرار مي دهند. تغييرات زيادي در طرح هاي اوليه و سنتي مشعلها انجام شده است و اين تغييرات به علت كاهش آلاينده ها بوده است. محدودة سوخت غني يا سوخت غليظ تشكيل كمتري نسبت به محدودة استوكيومتريك خواهد داشت. انتشار تحت تأثير دماي محصولات خروجي است زيرا حرارتي وابسته به دماي گاز خواهد بود. به هر حال كاهش كمي در حداكثر دماي شعله مي تواند انتشار را كاهش دهد.[2]





فاكتورهاي طراحي مشعل



اين فاکتورها شامل سوخت, اکسيدکننده ها و گردش مجدد گازها خواهند بود.





سوخت



به فاكتورهاي بسياري بستگي دارد. مكان هاي جغرافيايي خاص براي انتخاب سوخت تأثير به سزايي دارد. در ايالات متحده آمريكا در كاربردهاي گرمايي صنعتي عموماً از سوختهاي گازي، خصوصاً گاز طبيعي استفاده مي شود. عموماً در اروپا از گاز طبيعي به همراه نفت سوختي سبك استفاده مي شود. در آسيا و آمريكاي جنوبي اگر چه سوخت هاي گازي در حال افزايش استفاده است اما عموماً از سوختهاي نفتي سنگين استفاده مي شود.



انتخاب سوخت خيلي مهم است و گرماي متصاعد شده از شعله را تحت تأثير قرار مي دهد. به عنوان مثال هيدروژن هيچ كربني را در دسترس ندارد كه توليد دوده كند. همچنين نسبت سوخت و هوا در توليد ذرات دوده تأثير داشته به طوري كه مخلوط سوخت غليظ توليد دودة بيشتري خواهد نمود.



بنابراين سوخت تأثير به سزايي در مكانيزم هاي انتقال گرما بين شعله و بار خواهد داشت. در بسياري موارد طراحي مشعل براساس انتخاب سوخت براي آنها انجام مي شود. سوخت تأثير زيادي در انتشار آلاينده ها دارد.



به عنوان مثال گازوئيل شامل مقدار كمي گوگرد يا فاقد گوگرد مي باشد بنابراين انتشار در آن معمولاً كم است. نفت سنگين انتشار زيادي دارد كه احتياج به كنترل شدن دارد[1].



در بعضي موارد مشعل ممكن است بيشتر از يك نوع سوخت داشته باشد.



اين مشعل ها در جايي استفاده مي شوند كه به دلايل اقتصادي بعضي اوقات احتياج است كه به جاي سوخت هاي گازي از سوخت هاي مايع استفاده شود و بلعكس[2].





اكسيد كننده



عمده ترين اكسيد كننده اي كه در پروسه هاي توليد گرما به صورت صنعتي استفاده مي شود هواي اتمسفر است. براي احتراق استوكيومتريك متان با هوا واكنش به صورت زير انجام مي شود.





(1)





با توجه به مناطق جغرافيايي مختلف طبيعتاً مقدار رطوبت موجود در هوا و... متفاومت خواهد بود و اين مطلب طراحي مشعل را تحت تأثير قرار مي دهد.





گردش مجدد گازها



يك سيستم رايج در طراحي سيستم هاي احتراق طراحي مشعلي است كه گازهاي خروجي كوره را وادار كرده كه به داخل مشعل بروند و بدين صورت شعله را رقيق مي كنند. اين سيستم بازگشت گازهاي خروجي (FUGR) ناميده مي شود. اگر چه كه گازهاي خروجي از كوره داغ هستند اما سردتر از دماي خود شعله هستند. اين رقيق سازي به چندين هدف انجام مي شود.



اول اين كه مقدار را به علت كاهش حداكثر دماي شعله كم خواهد كرد. همانطور كه در شكل3 مشاهده مي كنيد فنهايي نياز است كه گازهاي محصولات را به محدودة شعله برگرداند.