การปรับปรุงสมรรถนะหัวพ่นเชื้อเพลิงผงโดยการเพิ่มพื้นที่ช่องการไหลของอากาศปฐมภูมิ

Performance improvement of pulverized burner by increasing primary airflow area

Name: รังสินันท์ ณ รังษี

ThaSH: พลังงานชีวมวล -- การผลิต

Sears: Biomass energy -- Combustion

Abstract: วิทยานิพนธ์นี้เป็นการศึกษาการปรับปรุงสมรรถนะหัวพ่นเชื้อเพลิงผงโดยการเพิ่มพื้นที่ช่องการไหลของอากาศปฐมภูมิเป็น 2.25 เท่าของหัวพ่นแบบดั้งเดิม และการเผาไหม้ชีวมวลทอร์ริไฟด์ โดยใช้ชุดทดลองและแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เป็นเครื่องมือในการวิเคราะห์การเผาไหม้ กำหนดให้เงื่อนไขของการทดลองที่กำลังความร้อนเทียบเท่า 300 กิโลวัตต์ อากาศส่วนเกินทางทฤษฎี 15 เปอร์เซ็นต์ อัตราส่วนอากาศปฐมภูมิ : อากาศทุติยภูมิ : อากาศตติยภูมิ 25 : 65 : 10 เชื้อเพลิงชีวมวล และชีวมวลทอร์ริไฟด์ที่บดผ่านตะแกรง 0.5 และ 1.0 มิลลิเมตร ผลการจำลองพบว่าการใช้หัวพ่นเชื้อเพลิงแบบใหม่ในการเผาไหม้เชื้อเพลิงชีวมวลทำให้เกิดสนามเวกเตอร์การไหลของการเผาไหม้ กระจายออกสู่ผนังเตาด้วยความเร็วสูงของการหมุนควงส่งผลให้เกิดความปั่นป่วนและคลุกเคล้ากันระหว่างอากาศกับเชื้อเพลิงผงที่ดีกว่า รวมถึงอัตราการเกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้เชื้อเพลิงดีกว่าการเผาไหม้โดยใช้หัวพ่นแบบดั้งเดิม สำหรับผลการทดลองเผาไหม้จริงพบว่าการใช้หัวพ่นเชื้อเพลิงแบบใหม่ ทำให้เกิดการกระจายของอุณหภูมิภายในห้องเผาไหม้ช่วยที่ดีกว่าการใช้หัวพ่นเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม โดยก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ที่วัดได้จากการเผาไหม้ด้วยหัวพ่นเชื้อเพลิงแบบเดิมกับแบบใหม่มีค่า 28.5, 106.6 PPM ตามลำดับ และออกไซด์ของไนโตรเจนที่วัดได้จากการเผาไหม้ด้วยหัวพ่นเชื้อเพลิงแบบเดิมและแบบใหม่มีค่า 245.8, 214.4 PPM ตามลำดับ นอกจากนี้การศึกษาการเผาไหม้เชื้อเพลิงชีวมวลทอร์ริไฟด์ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกใหม่ในอนาคตที่มีค่าความร้อนต่อหน่วยมวลสูงกว่าชีวมวลด้วยหัวพ่นเชื้อเพลิงแบบใหม่ ผลการจำลองพบว่าที่ตำแหน่งหลังวัตถุขวางการไหลมือัตราการเกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้ตํ่าเนื่องจากชีวมวลทอร์ริไฟด์ใช้อากาศในการเผาไหม้มากกว่าชีวมวล ทำให้เชื้อเพลิงที่มีปริมาณสารระเหยตํ่าถูกปล่อยออกมาช้ากว่าชีวมวล และอัตราการเกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้มีค่าเพิ่มขึ้นในตำแหน่งที่ห่างจากวัตถุขวางการไหล สำหรับผลการทดลองพบว่าการเผาไหม้เชื้อเพลิงชีวมวลทอร์ริไฟด์เกิดชื้นตามแนวหมุนควงของอากาศทุติยภูมิและเริ่มมีการเผาไหม้ที่ดีในตำแหน่งที่ห่างจากวัตถุขวางการไหล โดยก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์และออกไซด์ของไนโตรเจนที่วัดได้จากการเผาไหม้มีค่า 64.00, 196.5 PPM ตามลำดับ.

Abstract: This paper was to study the improvement of pulverized burner performance by increasing the area of the primary air tube to be up to 2.25 times of previous pulverized burner and study torrefied biomass combustion by using experimental set and mathematic model as a tool for combustion analysis. This combustion was at the rate of 300 kW thermal, 15 percent excess air, the ratio of 25:65:10 for primary, secondary and tertiary air ratio respectively, the fuel size of 0.5 and 1.0 mm which was sieved. The result of simulation showed that using modified pulverized burner in combustion of biomass resulted in flow vector field of combustion which spreaded to pre-chamber wall by high speed of tangent velocity. This leads to turbulence and mixing between air and fuel better. Using pulverized burner has been made reaction rate of combustion better than previous pulverized burner. Experiment result from combustion was found that using the modified pulverized burner made the spread of temperature within pre-chamber better than using the previous pulverized burner. Gas of CO measured from the combustion using previous and modified pulverized burner were 28.5 and 106.6 PPM respectively. Oxide of Nitrogen measured from the combustion using previous and modified pulverized burner were 245.8 and 214.4 PPM respectively. Also, this study showed that torrefied biomass fuel was alternative fuel in the future, it had specific heat by mass higher than other biomasses. Simulation result was shown that position behind the Bluff body reacted at low rate of combustion because torrefied biomass required more amount of air compared to biomass. This lead to let fuel which has little amount of volatile matter release slower than biomass and the rate of combustion increased at position away from Bluff body. The experiment result was found that torrefied biomass combustion occurred along the rotation of secondary air way and the combustion began to occur at position away from Bluff body on the fact that gas of CO and Oxide of Nitrogen measured from the combustion were 64.00 and 196.5 PPM respectively.

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: Lifelong@kmitl.ac.th

Name: จารุวัตร เจริญสุข

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : jarruwat.ch@kmitl.ac.th

Created: 2563

Modified: 2564-06-25

Issued: 2564-06-25

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเครื่องกล

Grantor: สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

©copyrights สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Fulltext Rungsinan Na Rungsri.pdf	4.51 MB	14	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.041835 วินาที