Mustafa İLBAŞ, Serhat KARYEYEN, Kazım ÇİLİNGİR

Ön Karışımsız ve Ön Karışımlı Metan Alevlerinin Baca Yanma Parametrelerinin Deneysel Olarak İncelenmesi

Bu çalışmada, ön-karışımsız ve ön-karışımlı metan alevlerinin yanma ürünleri sıcaklık ve emisyon değerleri, farklı ısıl güçler ve farklı hava fazlalıkları için deneysel olarak araştırılmıştır. Çalışma, 5 kW, 10 kW, 15 kW ve 20 kW’lık ısıl güçlerde ve λ=1,2, λ=1,5 ve λ=1,7 hava fazlalık katsayıları için gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneysel çalışmada elde edilen sonuçlara göre, önkarışımlı metan alevinin yanma ürünleri sıcaklık ve CO emisyonları bakımından daha iyi durumda olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, ısıl güç arttırıldıkça, yanma ürünlerinin sıcaklık ve NOX emisyonlarının arttığı, buna karşın, hava fazlalık katsayısı artması neticesinde, yanma ürünlerinin sıcaklıkları ve NOX değerlerinin azaldığı gözlemlenmiştir.

Experimental Investigation of Flue Gas Combustion Parameters of Non-Premixed and Premixed Methane Flames

Flue gas temperature and emission values of non-premixed and premixed methane flames has been experimentally investigated under different thermal powers and excess air ratios in the present study. This study has been conducted for thermal powers of 5 kW, 10 kW, 15 kW and 20 kW and excess air ratios of λ=1,2, λ=1,5 and λ=1,7. The results show that the premixed methane flame is better than non-premixed methane flame in terms of flue gas temperature and CO emissions. It is concluded that flue gas temperatures and NOX emissions increase as thermal powers are increased. It is also exhibited that flue gas temperatures and NOX values decrease as excess air ratios are increased.

PDF

___

1. Fackler, K. B., Karalus, M. F., Novosselov, I. V., Kramlich, J. C. and Malte, P. C., “Experimental and numerical study of NOX formation from the lean premixed combustion of CH4 mixed with CO2 and N2”, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 133, 121502, 1-7 (2011).
2. Littlejohn, D. and Cheng, R. K., “Fuel effects on a low swirl injector for lean premixed gas turbines”, Proceedings of the Combustion Institute, 31, 3155-3162 (2007).
3. Yılmaz, I. “Effect of Swirl Number on Combustion Characteristics in a Natural Gas Diffusion Flame” Journal of Energy Resources Technology, 135 (4), 042204 (2013).
4. Feyz, M. E, Esfahani, J.A., Pishbin, I. and Modarres Razavi, S. M. R. “Effect of recess length on the flame parameters and combustionperformance of a low swirl burner” Applied Thermal Engineering, 89, 609- 617 (2015).
5. Khalid Saqr, M. A., Hossam Aly, S. B., Mohsin Sies, M. A. and Mazlan Wahid, A. “ Effect of free stream turbulence on NOx and soot formation in turbulent diffusion CH4 -air flames” International Communications in Heat and Mass Transfer, 37, 611–617 (2010).
6. Yegian, D.T. and Cheng, R.K. ” Development of a Lean Premixed Low-Swirl Burner for Low NOx Practical Applications” Combustion Science and Technology, 139:1,207-227, (2007)
7. Wang, F., Xie, X., Jiang, Q and Zhou, L. “Effect of turbulence on NO formation in swirling combustion” Chinese Journal of Aeronautics, 27 ,797–804 (2014).
8. Çilingir, K., “Ön-karışımsız ve ön-karışımlı doğalgaz alevlerinin baca gazı emisyonlarının karşılaştırılması”, Lisans Bitirme Tezi, Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü, 2016, ANKARA.
9. Lieuwen, T. C., Yang, V., Yetter, R. “Synthesis Gas Combustion Fundamentals and Applications” Taylor & Francis Group, Boca Raton, USA, 2010.