EFFECT OF FLUE GAS RECIRCULATION ON BURNER PERFORMANCE AND EMISSIONS

Abdelaal, Mohsen; El-Riedy, Medhat; El-Nahas, Ahmed

doi:10.21608/auej.2016.19347

EFFECT OF FLUE GAS RECIRCULATION ON BURNER PERFORMANCE AND EMISSIONS

Document Type : Original Article

Authors

¹ Department of Mechanical Engineering, Al–Azhar University, Cairo, Egypt

² Department of Mechanical Engineering, Al–Azhar University, Cairo, Egyp

10.21608/auej.2016.19347

Abstract

Flue gas recirculation (FGR) is an effective applicable way to reduce emissions. In the present study, external FGR was employed in non-premixed combustion using kerosene as liquid fuel to investigate its effect on flame stability, appearance and emissions. Flame stability can be attained through a reasonable range of recycling ratios up to 40%. Flame appearance exhibits shorter flame with increasing FGR% due to the increased turbulent mixing. Flame temperature was reduced because of dilution effect and increased specific heat of FGR. The flame luminosity decreased and bluish flame increased by increasing FGR%. As a result of the flame temperature decrease, an obvious reduction of NO emissions can be achieved. The NO can be dropped from about 90 ppm to a single digit number. Emissions of CO and UHC increased at high recycling ratios near to flame blow-off and more increase took place at leaner conditions i.e. lowest flame temperature.
يتم استخدام تدوير العادم کوسيلة فعالة لتخفيض الانبعاثات. في هذه الدراسة يتم تدوير العادم خارجيا في عملية احتراق غير سابقة الخلط باستخدام الکيروسين کوقود سائل لدراسة تأثيره على ثبات اللهب وانبعاثاته. يمکن تحقيق استقرار اللهب في مدى مقبول من نسبة التدوير والتي تصل إلى 40%. مع زيادة نسبة التدوير يصبح اللهب أقصر نتيجة زيادة عملية الخلط المضطرب. تنخفض درجة حرارة اللهب تحت تأثير التخفيف وزيادة الحرارة النوعية للعادم المدار. کما ينخفض سطوع اللهب ويتحول للون الأزرق بزيادة نسبة التدوير. نتيجة انخفاض درجة حرارة اللهب تنخفض أکاسيد النيتروجين بشکل واضح من حوالي 90 جزء في المليون إلى رقم أحادي. تزيد انبعاثات أول أکسيد الکربون والکربوهيدرات الغير محترقة عند نسب التدوير العالية وعند ظروف الاحتراق الغنية بالهواء الزائد.

Keywords