مدل‌سازي عددي بويلر نيروگاه توس به‌منظور امكان‌سنجي افزايش راندمان

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

در این مقاله، به‌منظور امكان¬سنجی افزایش راندمان و كاهش 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 كه 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 اكسیدهای ازت (ناكس) و دوده بررسی شده است. آرایش مناسبی برای چرخش هوای ورودی از 9 مشعل نیروگاه با استفاده از شبیه¬سازی عددی معرفی شده است كه باعث افزایش راندمان و عمر بویلر خواهد شد.

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.