การศึกษาช่องจ่ายชนิดเกลียวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติบนหัวเผาอุตสาหกรรมแบบวงแหวน

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการออกแบบหัวเผาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติ ซึ่งส่วนใหญ่มีการใช้งานในหม้อน้ำสำหรับภาคอุตสาหกรรมและการผลิตพลังงานไฟฟ้า ในปัจจุบันนิยมใช้หัวเผาแบบวงแหวนชนิดไม่ผสมมาก่อน  เพื่อลดความเสี่ยงจากการระเบิดเนื่องจากเปลวไฟย้อนกลับ (Flash back flame)  อย่างไรก็ตามการเผาไหม้แบบไม่ผสมมาก่อนยังมีข้อจำกัดของการผสมกันระหว่างเชื้อเพลิงและอากาศ และส่งผลต่อประสิทธิภาพการเผาไหม้ โดยสังเกตได้จากอุณหภูมิเปลวไฟ (Flame temperature) และความเสถียรของเปลวไฟ (Flame stability)  แสดงลักษณะของเปลวไฟแบบผสมกันมาก่อน  การออกแบบหัวเผาจึงเป็นแนวทางในการเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ รวมถึงเพิ่มอุณหภูมิเปลวไฟ และความเสถียรของเปลวไฟด้วย

    งานวิจัยนี้จึงออกแบบหัวเผาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์  และการทดลองการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติบนหัวเผาแบบวงแหวนที่ออกแบบช่องจ่ายแบบเกลียว โดยศึกษาชนิดเกลียว ขนาดเกลียว และทิศทางเกลียว ซึ่งมีผลกระทบของต่อคุณลักษณะของเปลวไฟ (Flame characteristics)  อุณหภูมิเปลวไฟ (Flame temperature)  ขอบเขตของการติดไฟ (Flammability limit) และคุณลักษณะการไหลของส่วนผสม(อากาศและเชื้อเพลิง) ซึ่งสามารถสะท้อนถึงประสิทธิภาพการเผาไหม้ได้อย่างเหมาะสม จากแนวคิดและผลการศึกษาของงานวิจัยนี้ จะสามารถสร้างนวัตกรรมหัวเผาแบบวงแหวนชนิดเกลียว (Spiral Axial Burner) เพื่อเป็นต้นแบบหัวเผาที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้และลดปริมาณการใช้พลังงานในหม้อน้ำและกังหันก๊าซภาคอุตสาหกรรมและการผลิตพลังงานไฟฟ้า ซึ่งเป็นส่วนสำคัญต่อศักยภาพการลดปริมาณการใช้พลังงานของประเทศ