مطالعه تجربی احتراق گاز زیستی در یک محفظه احتراق میکروتوربینی در نسبت‌های مختلف گاز طبیعی/ کربن دی اکسید

در این پژوهش، در تکمیل مطالعات گذشته که متمرکز بر ساختار شعله و مقدار آلایندگی بوده‌اند، احتراق گاز زیستی، متشکل از متان و کربن دی‌اکسید، در یک محفظه احتراق میکروتوربینی به صورت تجربی مطالعه شده و تاثیر وجود کربن دی‌اکسید و تغییر نسبت آن در مخلوط سوخت بر پارامترهای عملکردی محفظه و آلاینده‌ی تولیدی آن بررسی می‌شود. مطالعه در دو توان حرارتی مختلف و در نسبت هم‌ارزی ثابت برای 2 گاز زیستی انجام شده است و با احتراق گاز طبیعی مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد که نسبت کربن دی‌اکسید در سوخت تاثیر زیادی بر ساختار شعله احتراق آشفته و پارامترهای عملکردی دارد. افزایش نسبت کربن دی‌اکسید در سوخت، سرعت احتراق را کاهش داده و باعث تاخیر در احتراق و افت دمای شعله می‌شود. بنابر نتایج بدست آمده، اگرچه افزودن co2 باعث کاهش مقدار آلاینده‌ی nox خروجی از محفظه شده است، ولی مقدار co تولیدی محفظه افزایش یافته و دمای خروجی و متعاقباً، بازده محفظه افت کرده است. نتایج این مطالعه گواه این نکته است که استفاده از چنین سوخت‌هایی در سیستم‌های احتراقی با مشعل‌های پیچشی ممکن است ولی باید روش‌هایی برای کاهش انتشار co استفاده شود.

experimental study of biogas combustion in a microturbine combustion chamber at various co2/ng ratios

in this research, complementing previous studies that have focused on flame structure and pollutant levels, the combustion of biogas, composed of methane and carbon dioxide, in a micro gas turbine combustor is experimentally investigated. the influence of the presence of carbon dioxide and variations in its ratio in the fuel mixture on the performance parameters of the combustor and its produced pollutants is examined. the study is conducted at two different thermal powers and constant equivalence ratio for two biogases and compared with natural gas combustion. the results indicate that the carbon dioxide ratio in the fuel significantly affects the turbulent combustion flame structure and performance parameters. increasing the carbon dioxide ratio in the fuel reduces the combustion rate, causing combustion delay and flame temperature reduction. according to the obtained results, although the addition of carbon dioxide leads to a decrease in the amount of nox emissions, however, the produced co in the combustor increases, resulting in an outlet temperature drop and consequently a decrease in the combustor efficiency. based on these results, it is evident that the utilization of such fuels in combustion systems with swirl burners is feasible. however, measures need to be implemented to mitigate carbon monoxide emissions