تحلیل حرارتی و بررسی کارکرد فرآیند احتراق بدون شعله در مشعل و کوره صنعتی دما بالا با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

کوره‌های عملیات حرارتی همواره در سیستم‌های پالایشگاهی و پتروشیمیایی از اهمیت بسزایی برخوردار بوده است. صدور حجم عظیمی از آلاینده‌های زیست محیطی مانند اکسیدهای نیتروژن و کربن‌دی‌اکسید در کنار هزینه‌های مربوط به تعمیرات و بازدیدهای ادواری، موجب توجه بیشتر به مقوله بهینه‌سازی در کوره‌ها شده است. احتراق بدون شعله به عنوان فرآیندی نوظهور، با داشتن ویژگی‌هایی از قبیل کاهش صدور گازهای آلاینده، توزیع یکنواخت دما درکنار کاهش تنش‌های گرمایی و آلودگی‌های صوتی در مشعل، نویدبخش ایجاد تغییر در سیستم‌های احتراقی معمولی و حرکت آنها به سمت کاهش آلایندگی و هزینه‌های عملیاتی و نگهداری شده است. در این مطالعه مشعل ساخته شده توسط شرکت تولیدی و مهندسی شعله صنعت، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی در شرایط هوای پیش گرم و غلظت اکسیژن 3 و 6% مورد بررسی و ظرفیت‌سنجی در شرایط بدون شعله قرار گرفت. مشخصه های احتراق بدون شعله در مشعل حاصل شد و در مقایسه با احتراق معمولی، نقاط بیشینه دمایی کاهش یافت و نیم رخ دمایی کوره یکنواخت‌تر گردید. همچنین در حالت 6% میزان جزء جرمی ترکیبات اکسیدهای نیتروژن و کربن دی اکسید به ترتیب حدود 400 و 3000 مرتبه با کاهش مشاهده شد، در حالت 3% نیم رخ دمایی یکنواخت‌تر و جزء جرمی اکسیدهای نیتروژن کمتر حاصل گردید.