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

استفاده از گاز طبیعی به جای سوخت‌های مایع و جامد، باعث کاهش راندمان حرارتی شده و تولیدکنندگان صنعتی را با مشکلات زیادی مواجه نموده است. در این پژوهش با استفاده از تکنولوژی نبولایزر که به طور شایع برای انتقال دارو در بیماران ریوی استفاده می‌شود، اثر تزریق ترکیبات نفتی و بخار آب، بر بازده حرارتی و تولید آلاینده‌ها در شعله گاز طبیعی مورد بررسی قرار گرفته است. دستگاه نبولایزر باعث ایجاد برش‌های میکرونی مایع تزریقی می‌گردد و با توجه به کاهش قطر ذرات، وجود جریان به شدت آشفته خروجی و اختلاط مناسب ترکیبات، اثرگذاری تزریق جهت افزایش بازده و کاهش آلاینده‌ها 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 درصدیدمای گازهای خروجی از دودکش، کاهش 13 درصدی آلاینده ناکس 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 درصدیدمای گازهای خروجی از دودکش، کاهش بیش از 42 درصد آلاینده ناکس و کاهش آلاینده مونواکسید کربن به میزان 26 درصد خواهد شد.

Experimental Study of Injecting Water Vapor and Oil Compounds by Nebulizer on the Efficiency and Natural Gas Flame Pollution

In this study, by using nebulizer technology commonly used for the delivery of aerosolized drugs in pulmonary patients, the effect of injecting oil compounds and water vapor by nebulizer on the thermal efficiency and production of pollutants in gas emissions of natural gas diffusion flame is studied. The Nebulizer device creates micron incisions of injected liquid and, due to the reduced injection particle diameter, existing highly turbulent outflow and proper mixing of oil and water vapor compounds with gas and air inlet to the burner, effectiveness of the injection increases to enhance efficiency and reduce pollutants. In the experimental setup, the injection of 1 wt% of oil compounds into the natural gas flame by a nebulizer improves thermal efficiency by 2.5%, decreases the temperature of the exhaust gases from the chimney by 12%, and also pollutants by 13%, and increases carbon monoxide pollutant by 6%. Also, the injection of 2 wt.% of water drops as well as 1 wt.% of oil compounds will increase thermal efficiency by more than 1%, reduce the temperature of chimney exhaust gases by 6 %, reduce pollutants by more than 42 % and carbon monoxide pollutant by 26%.