بررسی تاثیر تغییر سوخت مصرفی بر کیفیت احتراق یک مشعل صنعتی سرعت‌بالا متصل به کوره

مشعل‌های سرعت بالا کاربردهای متعددی ازجمله در کوره‌های عملیات حرارتی، ذوب بوته‌ای، نگهدارنده‌های مذاب، وان‌های گالوانیزه و... در صنعت دارند. در این تحقیق یک مشعل سرعت بالای درون‌سوز با شعله غیرپیش‌آمیخته که در شعله‌صنعت طراحی و ساخته شده با حداکثرظرفیت kcal/hour220.000 به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته و تاثیر تغییر سوخت مصرفی از متان به پروپان بدون ایجاد تغییر در نازل‌های مشعل، بر پارامترهای احتراقی مشعل بررسی شده است. شبیه‌سازی عددی مشعل با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت انجام گرفته است. شبکه‌بندی دامنه محاسباتی به صورت هیبریدی انجام گرفته و در محل‌های با گرادیان‌های شدید (تشکیل شعله) شبکه‌بندی فشرده‌تر اعمال شده است. نتایج شبیه‌سازی عددی حاکی از آن است که دبی حجمی سوخت مصرفی با تغییر سوخت از متان به پروپان در این مشعل کاهش یافته است. این در حالی است که مشعل همچنان در محدوده مشعل‌های سرعت بالا دسته‌بندی می‌شود. این مشعل با استفاده از سوخت متان در شرکت تولیدی و مهندسی شعله صنعت به صورت تجربی بررسی شده و مقدار آلاینده ناکس ppm2/33 دارد. نتایج شبیه‌سازی نشان داد مقدار آلاینده اکسیدنیتروژن خروجی در هنگام استفاده از سوخت پروپان افزایش یافته است، درحالی که این مشعل همچنان در محدوده مشعل‌های با ناکس پایین دسته‌بندی می‌شود.