4. Results and discussion
4.1. Normal temperature and pressure experiments
Performance of the combustor under normal temperature and
pressure was previously investigated [18]. These results are used
here for the baseline case for the purposes of comparison of the results
at other operational conditions examined here. Fig. 3 shows
the emission of NO and CO from the combustor under non-premixed
conditions. This exit arrangement (ATF1), demonstrated ultra
low NO emission with values of 6.4, 3.4, 1.5 PPM of NO for U
= 0.8, 0.7 and 0.6, respectively. Also this arrangement gave low
CO emissions, for instance, at U = 0.7, CO emission was found to
be 70 PPM. Such low CO emission, while having such a high heat
release intensity, can be explained by the higher residence time
available for the burned gases leading to higher CO conversion (increased
combustion efficiency), as the gases have to travel a longer
path before exiting from the combustor. These results provide a direct
role of better fuel-air preparation on NO and CO emission and
outline the importance of residence time for complete combustion
to occur in the combustor. In all cases the focus is not to allow themixture to ignite until the mixture is diluted and uniformly distributed
in the entire combustion chamber.
Fig. 4 shows the results obtained for NO and CO emissions
under premixed combustion condition. The results show even
low pollutant emissions for this combustor design. For example,
at U = 0.7, NO and CO were found to be 2 PPM and 50 PPM,
respectively.
The OH chemiluminescence intensity distribution images for
cases ATF1 and ATP showed increased reaction zone distribution
with the extended product gas exit tube inside the combustor
(see, Fig. 5). The resulting reaction zone formed a crescent opposite
to the fuel injection location. For premixed combustion, the reaction
zone is distributed along the combustor, with the highest
intensity located opposite to the injection location of air/fuel.
Images of OH chemiluminescence intensity show a decrease in
intensity with decrease in equivalence ratio for both the premixed
and non-premixed cases. This is to be expected as OH intensity increases
as one approached close to stoichiometric conditions.
4.2. High temperature experiments
The results have been obtained to evaluate the performance of
the combustor with preheated air temperature of 600 K. In order
to maintain injection velocity associated with the change in air
density with temperature, the air injection diameter was increased.
It may be noted that higher air inlet temperature will result
in higher flame temperature. Such high flame temperature will
aid in the formation of thermal NOx which increases dramatically
with increase of flame temperature as NO emissions are very
dependent on flame temperature. On the other hand, increase in
the air inlet temperature will reduce CO as a result of increase in
the flame temperature, which accelerates the conversion of CO into
CO2. At equivalence ratios of stoichiometric and above, this higher
flame temperature promotes the formation of CO by dissociation
so that, at the highest equivalence ratios, the CO concentrations
are highest for the higher inlet air temperature [17].
The experimentally measured emissions from the combustor
were as expected; NO emission increased due to higher operational
temperature and is in agreement with NO dependence on flame
temperature. However, CO emission decreased dramatically which
is more favorable. CO decrease can be attributed to the fact that as
the flame temperature increases; conversion of CO into CO2 is
accelerated leading to less CO in product gases. This behavior
was demonstrated for both non-premixed and premixed combustion
conditions.
Fig. 6 shows a comparison for NO and CO under preheated air
combustion condition as compared to normal air inlet temperature
condition for non-premixed combustion condition. The results
show a slight increase of NO emission. However, CO emissions
were dramatically reduced. Previously, the lowest demonstrated
CO emission was 70 PPM with normal air temperature case. However,
with air preheats this value was reduced to 21 PPM. A favorable
operating condition for this combustor configuration using
preheated air was found to be at an equivalence ratio of 0.6 that resulted
in NO and CO emission of 10 and 21 PPM, respectively at a
heat release intensity of 27 MW/m3-atm.
Fig. 7 shows emission of NO and CO under preheated air condition
and the results are compared to those obtained with normal
air inlet temperature condition to the combustor for premixed
combustion case. The results showed a trend similar to that exhibited
in non-premixed combustion. NO emissions increased slightly.
The CO emissions were dramatically reduced with increase in air
preheat temperature. Previously, the lowest demonstrated CO
emission was 50 PPM. However, with air preheats to the combustion
air this value was reduced to 11 PPM. The favorable operating
point for this combustor design with preheated air was also found
to be at an equivalence ratio of 0.6, that resulted in NO and CO
emission of 4 and 11 PPM respectively at a heat release intensity
of 27 MW/m3-atm.
The radical intensity distribution of OH chemiluminescence
shows that the reaction zone is in the shape of a crescent formed
opposite to fuel injection point for non-premixed combustion
and opposite to air/fuel injection point for premixed combustion.
The results reveal that the OH intensity decreases with a decrease
in equivalence ratio. Fig. 8 shows the OH chemiluminescence
intensity distribution for the extended axial exit arrangement for
the preheated air temperature case. It is to be noted that the intensity
scale is different than that used in Fig. 5 due to the increased
OH intensity with increase in air preheat temperature that is expected
to increase the flame temperature.
4 . ผลและการอภิปราย
4.1 . อุณหภูมิและความดันปกติ การปฏิบัติการทดลอง
ของเตา ภายใต้อุณหภูมิและความดันปกติ
เคยสอบสวน [ 18 ] ผลลัพธ์เหล่านี้จะใช้
ที่นี่พื้นฐาน สำหรับกรณีที่มีการเปรียบเทียบผลการตรวจสอบเงื่อนไข
อื่นๆที่นี่ รูปที่ 3 แสดงการปล่อยไม่
และ CO จากห้องไม่ผสม
ภายใต้เงื่อนไข ทางออกนี้จัด ( atf1 ) แสดงให้เห็นถึงการปล่อยอัลตร้า
ต่ำด้วยค่า 6.4 3.4 1.5 ppm ไม่มี U
= 0.8 , 0.7 และ 0.6 ตามลำดับ นอกจากนี้ การจัดนี้ให้ต่ำ
CO ก๊าซ เช่น ที่ U = 0.7 , CO ออกมาพบ
เป็น 70 ppm เช่นการปล่อย CO ต่ำในขณะที่มีความร้อนสูง
ปล่อยความ สามารถอธิบายได้ด้วย ยิ่งเวลาที่อยู่
ใช้ได้สำหรับเผาแก๊สที่นำไปสู่การแปลง Co ที่สูงขึ้น ( เพิ่มขึ้น
ประสิทธิภาพการเผาไหม้ ) เป็นก๊าซที่ต้องเดินทางเส้นทางอีกต่อไป
ก่อนออกจากห้อง . ผลลัพธ์เหล่านี้ให้โดยตรงบทบาทของอากาศเชื้อเพลิงมากขึ้น การเตรียมการและไม่จำกัดและความสำคัญของเวลาที่อยู่ร่าง
สำหรับการเผาไหม้ที่สมบูรณ์จะเกิดขึ้นในเตาเผา .ในทุกกรณีโฟกัสไม่อนุญาตให้ themixture เพื่อจุดชนวนจนส่วนผสมเจือจาง และกระจายอย่างสม่ำเสมอ
ในห้องเผาไหม้ทั้งหมด รูปที่ 4 แสดงผลไม่มีการผสมและการเผาไหม้ Co
ภายใต้เงื่อนไข แสดงผลถึงการปล่อยมลพิษต่ำนี้
ห้องออกแบบ ตัวอย่างเช่น
ที่ U = 0.7 , ไม่มีเครื่อง พบว่ามี 2 ppm และ 50 ppm
2 .
โอ้ นโยบายแรงงานเข้มกระจายภาพ
กรณี atf1 และเอทีพีแสดงปฏิกิริยาการเพิ่มโซน
กับขยายออกผลิตภัณฑ์ก๊าซ ท่อภายในห้อง
( ดูรูปที่ 5 ) โซนปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเสี้ยวตรงข้าม
การฉีดเชื้อเพลิงตำแหน่ง สำหรับการเผาไหม้มื้ออาหาร , ปฏิกิริยา
โซนกระจายตามห้องที่มีสูงสุด
,ความเข้ม ตั้งอยู่ตรงข้ามกับที่ตั้งของการฉีดอากาศ / เชื้อเพลิง
ภาพโอเข้มนโยบายแรงงาน แสดงการลดลงในความเข้มกับการลดลงในอัตราส่วนสมมูล
ทั้งผสมและผสมกรณีไม่ นี้เป็นที่คาดหวัง เช่น โอ้ความเข้มเพิ่มขึ้น
เป็นหนึ่งเข้าหาสภาพใกล้เคียงกับอัตราส่วน .
4.2 . การทดลองที่อุณหภูมิสูง
ผลที่ได้รับ เพื่อประเมินสมรรถนะของเตาเผาเตาอบอุณหภูมิอากาศด้วย
600 K เพื่อรักษาความเร็วฉีด ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในอากาศ
ความหนาแน่น อุณหภูมิ การฉีดอากาศขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเพิ่มขึ้น .
อาจจะสังเกตได้ว่าอุณหภูมิอากาศที่สูงจะส่งผล
อุณหภูมิเปลวไฟสูง อุณหภูมิของเปลวไฟสูง เช่น
ช่วยในการระบายความร้อนดังกล่าวซึ่งเพิ่มขึ้นอย่างมาก
กับเพิ่มอุณหภูมิเปลวไฟที่ไม่มีมลพิษมาก
ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเปลวไฟ บนมืออื่น ๆที่เพิ่มขึ้นในอากาศอุณหภูมิจะลด
Co เป็นผลจากการเพิ่มขึ้นใน
เปลวไฟอุณหภูมิซึ่งเร่งการเปลี่ยนแปลงของ CO ใน
CO2 ในส่วนของอัตราส่วนและอัตราส่วนนี้สูงกว่า
ข้างบนอุณหภูมิของเปลวไฟโดยการส่งเสริมการก่อตัวของ Co
ดังนั้น ที่ สูงสุดอัตราส่วนสมมูล , Co )
สูงสุดสำหรับสูงกว่าอุณหภูมิอากาศขาเข้า [ 17 ] .
วัดนี้ปล่อยออกมาจากห้อง
เป็นตามที่คาดไว้ ไม่มีมลพิษเพิ่มขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น และในข้อตกลงการดำเนินงาน
ไม่มีการพึ่งพาอาศัยกัน อุณหภูมิเปลวไฟ
อย่างไรก็ตามการปล่อย CO ลดลงอย่างมากซึ่ง
เป็นมงคลมากขึ้น CO ลดลงสามารถนำมาประกอบกับข้อเท็จจริงที่ว่าเป็น
เปลวไฟเพิ่มอุณหภูมิ ; การแปลง Co เป็น CO2 จะเร่งนำโค
น้อยกว่าแก๊สผลิตภัณฑ์ พฤติกรรมนี้
) ทั้งผสมและไม่ผสมเงื่อนไขการเผาไหม้
.
รูปที่ 6 แสดงการเปรียบเทียบไม่ และคาร์บอนมอนอกไซด์ภายใต้เตาอบอากาศ
การเผาไหม้ภาพเมื่อเทียบกับภาวะปกติ อุณหภูมิอากาศ
ไม่ใช่พื้นฐานการเผาไหม้ภาพ ผลลัพธ์
แสดงเพิ่มขึ้นเล็กน้อยไม่มีการปล่อยออกมา อย่างไรก็ตาม การปล่อย CO
ถูกลดลงอย่างมาก . ก่อนหน้านี้ ถูกที่สุด ปล่อย 70 ppm )
Co กับกรณีที่อุณหภูมิอากาศปกติ แต่ด้วยอากาศที่ preheats ค่า
นี้ลดลงถึง 21 ppm
เป็นมงคลสภาวะนี้การใช้เตาเผาอากาศ
ตั้งอยู่ที่ค่า ( 0.6 ที่เกิด
ไม่มีและร่วมปล่อย 10 และ 21 ppm ตามลำดับที่
ปล่อยความร้อนเข้ม 27 MW / m3 ตู้
รูปที่ 7 แสดงการปล่อยไม่ และคาร์บอนมอนอกไซด์ภายใต้เตาอบแอร์
และ ผลลัพธ์ที่ได้เมื่อเทียบกับปกติ
อากาศอุณหภูมิสภาพห้องเผาไหม้ผสม
สำหรับกรณี พบแนวโน้มที่คล้ายคลึงกับที่จัดแสดง
ไม่ผสมการเผาไหม้ ไม่มีการจำกัดการปล่อยก๊าซเพิ่มขึ้น จำนวนลดลงอย่างมาก
เปิดเพิ่มขึ้นในอากาศอุณหภูมิ ก่อนหน้านี้ ต่ำสุดแสดง Co
ปล่อย 50 ppm แต่ด้วยอากาศ preheats กับการเผาไหม้
เครื่องนี้มูลค่าลดลงถึง 11 ppm จุดปฏิบัติการ
มงคลนี้ด้วยการออกแบบเตาเผาเตาอบอากาศพบ
ให้อยู่ที่ค่า ( 0.6 ที่ส่งผลให้ไม่มีและ Co
ไอเสีย 4 และ 11 ppm ตามลำดับที่ปล่อยความร้อนเข้ม
27 MW / m3 ตู้
รุนแรงเข้มกระจายโอ
เคมีลูมิเนสเซนแสดงให้เห็นว่ามีปฏิกิริยาโซนในรูปร่างของพระจันทร์เสี้ยวขึ้น
ตรงข้ามจุดเชื้อเพลิงฉีดผสมไม่เผาไหม้
และตรงข้ามกับจุด / ฉีดเชื้อเพลิงอากาศสำหรับการเผาไหม้มื้ออาหาร .
ผลพบว่า โอ้ ความเข้มลดลงกับการลดลงในอัตราส่วนสมมูล
. ภาพที่ 8 แสดงโอ้ นโยบายแรงงาน
เข้มกระจายขยายแกนออกจัดให้
การตั้งอุณหภูมิแอร์ กรณี เป็นที่น่าสังเกตว่า ความเข้ม
ขนาดต่างจากที่ใช้ในรูปที่ 5 เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของ
โอ้ ความรุนแรงเพิ่มขึ้นในอากาศเปิดอุณหภูมิที่คาดว่า
เพิ่มอุณหภูมิเปลว .
การแปล กรุณารอสักครู่..
