Etude de la combustion de syngaz à haute teneur en vapeur d’eau dans une micro turbine à gaz classique : Analyse des performances de combustion et impact de la vapeur d’eau sur les émissions polluantes
L’objectif de ce travail est d’identifier le comportement combustible de syngaz à haute teneur en vapeur d’eau dans une chambre de combustion industrielle, originellement conçue pour le gaz naturel, en variant conjointement la teneur en vapeur d’eau du combustible ainsi que la distribution de puissance entre la flamme pilote et la flamme principale.
Les résultats montrent le champ de vitesse et de température pour une gamme de distribution combustible pilote/principale ainsi que des prédictions précises sur le CO et les NOx.
Il a été montré que les NOx sont particulièrement sensibles aux modifications de distribution de combustible et particulièrement à la richesse locale de la flamme pilote (augmentation de la fraction massique de syngaz dans la zone pilote pour une puissance thermique totale équivalente).
La richesse importante dans la zone pilote favorise la stabilité de la flamme mais rencontre des effets négatifs en augmentant la production de NOx apparaissant dans les zones à très hautes températures.
Il est également montré qu’une teneur en vapeur d’eau plus importante diminue la température globale de la chambre de combustion, pour une même puissance thermique totale injectée, abaissant sensiblement la production de NOx du système.
Ces résultats obtenus pourront servir de références dans la caractérisation de gammes étendues de de compositions de syngaz ainsi que de plages de fonctionnement contrôlant la distribution de combustibles flamme pilote/principale vis-à-vis de la stabilité de combustion et des émissions de polluants. Ces spécifications sur une chambre de combustion permettront d’évaluer les points de fonctionnement optimaux pour un cycle complet d’application de cogénération, ce qui permettra d’exploiter entièrement leur potentiel de flexibilité pour des systèmes de faible puissance.
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