مدل‌سازی عددی بویلر نیروگاه توس به‌منظور امکان‌سنجی افزایش راندمان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه مهندسی فناوریهای نوین قوچان

2 دانشگاه فردوسی مشهد

3 شرکت مدیریت تولید برق مشهد

چکیده

در این مقاله، به‌منظور امکان سنجی افزایش راندمان و کاهش تولید آلاینده ها، بویلر نیروگاه توس مشهد با استفاده از شبیه سازی رایانه ای مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، ابتدا وضعیت فعلی بویلر نیروگاه با سوخت مازوت شبیه‌سازی شده و نتایج عددی با نتایج اندازه گیری های تجربی موجود در نیروگاه مقایسه گردیده اند که تطابق خوبی بین آنها مشاهده شده است. سپس اثر پارامترهای مختلف از جمله قطر ذرات سوخت پاشش شده، دبی هوای ورودی و جهات چرخش هوای ورودی از مشعل های بویلر بر راندمان حرارتی و میزان تولید آلاینده های اکسیدهای ازت (ناکس) و دوده بررسی شده است. آرایش مناسبی برای چرخش هوای ورودی از 9 مشعل نیروگاه با استفاده از شبیه سازی عددی معرفی شده است که باعث افزایش راندمان و عمر بویلر خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Numerical Simulation of Toos Power Plant Boiler to Improve its Thermal Efficiency

نویسندگان [English]

  • Morteza Anbarsooz 1
  • Mohammad Passandideh-Fard 2
  • Naser Shaleh 3
1 -
2 Ferdowsi University of Mashhad
3 -
چکیده [English]

In this study, the boiler of Mashhad Toos power plant is studied numerically in order to investigate the possibility to improve its efficiency and reduce its pollutants emission. In this regard, first the current status of the boiler is simulated and the numerical results are compared with the available experimental data, where a good agreement is observed. Next, the effects of the injected fuel droplets’ diameters, air flow rate and the inlet air swirl direction arrangement on the boiler thermal efficiency and pollution emissions are studied. An appropriate arrangement of the inlet air swirl directions for the nine liquid-fueled burners of the boiler is proposed that will lead to a higher boiler thermal efficiency and lifetime.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Power Plant
  • Droplet diameter
  • Pollutants, Efficiency
  • Swirl direction

مراجع

1. PSL Co. web site at: "http://www.psl.bc.ca", visited at 24th Feb. 2014.
2. Cousin, J. and Ren, W.M., "Recent Developments in Simulations of Internal Flows", Oil & Gas Science and Technology, Vol. 54, pp. 227-231, (1999).
3. Chui, E., Runstedtler, A., Majeski, A., Leach, I. and Macfadyen, N., "Modeling of a Natural Gas-Fired Utility Boiler", Proceedings of Combustion Canada Conference, Vancouver, Canada, (2003).
4. BIOS Co. web site at: "http://www.bios-bioenergy.at/en/".
5. Chaney, J., Liu, H. and Li, J., "An overview of CFD modelling of small-scale fixed-bed biomass pellet boiler with preliminary results from a simplified approach", Energy Conversion and Management, Vol. 63, pp. 149–156, (2012).
6. Zhang, X., Zhou, J., Sun, S., Sun, R. and Qin, M., "Numerical investigation of low NOx combustion strategies in tangentially-fired coal boilers", Fuel, Vol. 142, pp. 215–221, (2015).
7. Liu, G., Chen, Z., Li, Z., Li, G. and Zong, Q., "Numerical simulations of flow, combustion characteristics, and NOx emission for down-fired boiler with different arch-supplied over-fire air ratios", Applied Thermal Engineering, Vol. 75, pp. 1034-1045, (2015).
8. FLUENT 6.3., User's Guide, Fluent Inc., (2006).
9. Tesner, P.A., Tsygankova, E.I., Guilazetdinov, L.P., Zuyev, V.P. and Loshakova, G.V., "The formation of soot from aromatic hydrocarbons in diffusion flames of hydrocarbon-hydrogen mixtures", Journal of Combustion and Flame, Vol. 17, pp. 279-285, (1971).
10. Skjoth-Rasmussen, M.S., Glarborg Ostberg Beltrame, P.A., Porshnev, P., Merchan, M.W., Saveliev, A., Fridman, A., Kennedy, L.A., Petrova, O., Zhdnok, S., Amouri, F. and Charon, O., "Soot and NO formation in methane–oxygen enriched diffusion flames", Journal of Combustion and Flame,
Vol. 124, pp. 295–310, (2001).
11. Semibo, V., Andrade, P. and Carvalho, M.D.G., "Spray characterization: numerical prediction of Sauter mean diameter and droplet size distribution", Fuel, Vol. 75, No. 15, pp. 1707-1714, (1996).
ارسال نظر در مورد این مقاله
CAPTCHA Image

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار