能源知識庫

重點摘述

鍋爐在產業上使用極為頻繁，因用途廣，種類亦相當多，為一重要的能源設備。而工業用鍋爐之年平均燃油消耗量約占全國燃油消耗將近八成，這也成為了空氣之中的一大污染源。鍋爐燃燒排放的廢氣成分有：氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、碳氫化合物(HC)、煙氣(Smoke)和粒狀汙染物(PM)等。近幾年在政府提倡節能減碳及環保政策的實施下，如何改善鍋爐燃燒效率及降低其汙染排放，就成為了當今重要的研究方向之一。

本研究將重點放在工業用中小型的鍋爐燃燒器的部分，燃燒器火焰的燃燒狀況在整個鍋爐系統內扮演相當重要的角色。因此要能瞭解當原有燃燒設備加裝氫氣助燃系統後，其火焰形態會有何轉變。由測試結果瞭解當此柴油燃燒機噴注富氫混合燃氣(氫氣70%、二氧化碳20%及一氧化碳10%)後，火焰長度明顯縮短，其主要原因是氫氣注入後提升火焰溫度，造成燃油燃燒更為完全，使得火焰整體長度縮短，且火焰甩動現象更加穩定。隨著氫氣噴注後，火焰光強度和C2*及CH*分子自然螢光的強度降低，最大值的位置也提前。溫度部分，噴注富氫燃氣後，溫度有顯著提升。整體來說，注氫後火焰越短，火焰溫度也越高，同時高溫區向下游延伸，富燃料的區域也變小，燃燒更加完全，同時瞬式氮氧化物的生成區域也縮小。