كاهش آلاينده هاي Cox، Nox و Sox در كوره هاي صنعتي

[ عطيه پريشان نداف ] - كارشناس ارشد مهندسي شيمي - مهندسي فرايند

خلاصه مقاله:

هدف اصلي اين تحقيق بهينه سازي عملكرد كوره هاي احتراقي به منظور كاهش ميزان آلاينده هاي تليد شده در اثر انجام عمليات احتراق است. پارامترهايي كه بهينه سازي بر اساس آنها انجام مي شود عبارتند از : درصد هواي اضافي، دماي هواي خروجي از پيش گرمكن و نوع سوخت. در واقع با در نظر گرفتن اثرات اين سه عامل، بهينه سازي به گونه اي انجام مي شود كه ميزان انتشار آلاينده ها به حداقل مقدار خود نزديك و بهترين سوخت با توجه به پارامترهاي فوق انتخاب شود. آلاينده هاي مورد نظر Cox، Nox و Sox مي باشد و عمليات بهينه سازي بر روي سه نوع سوخت "گاز طبيعي، نفت كوره و گازوئيل" انجام شده است. براي انجام عمليات بهينه ساي لازم است تابع هدف كه رابطه اي غير خطي با دماي هواي خروجي از پيش گرمكن و درصد هواي اضافي دارد، به دست آيد. روابطي كه بيانگر تاثيرات افزايش يا كاهش دماي هوا و درصد هواي اضافي بر ميزان توليد سه تركيب فوق هستند تابع هدف را تشكيل ميدهند كه اين روابط با به كارگيري روشهاي برازش اطلاعات تهيه شده اند. به اين ترتيب تابع هدف بر اساس نياز مي تواند به هر يك از صورتهاي زير نوشته شود:
1ـ كاهش Cox 2ـ كاهش Nox ؛ 3ـ كاهش Sox ؛ 4ـ كاهش Cox+Nox؛ 5ـ كاهش Cox+Nox+Sox
روابط به دست آمده توابعي غير هطي از دما و درصد هواي اضافي هستند و مدل مسئله بهينه سازي با استفاده از روش تابع پنالتي كه يكي از روشهاي متداول بهينه سازي توابع غير خطي است حل شده و شرابط بهينه براي به حداقل رساندن تركيبات آلاينده به دست آمده است. كليه مراحل فوق توسط يك برنامه كامپيوتري انجام مي شود. اين نرم افزار با زبان برنامه نويسي MATLAB ، نوشته شده و قابليتهاي اين برنامه عبارتند از :
- محاسبه تركيبات حاصل از احتراق
- محاسبه دماي آدياباتيك شعله
- رسم منحني هايي كه بيانگر تاثير افزايش يا كاهش دماي هواي پيش گرم شده و درصد هواي اضافي بر دماي آدياباتيك شعله و ميزان توليد Cox، Nox و Sox هستند.
- محاسبه مقادير بهينه دماي هواي پيش گرم شده و درصد هواي اضافي براي به حداقل رساندن تركيب آلاينده هاي مورد نظر.
هر يك از اين محاسبات براي سه نوع سوخت انجام مي شود و در پايان با توجه به نتايج مربوط به هر يك از سوخت ها مي توان مناسب ترين نوع سوخت را به منظور توليد كمترين ميزان آلاينده انتخاب كرد.

بهينه سازي ، كوره هاي احتراقي ، كاهش الاينده ها ، Cox، Nox و Sox ، هواي اضافي ، دماي هواي خروجي از پيش گرمكن ، نوع سوخت ، دماي آدياباتيك شعله