ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМА СЖИГАНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО ПОПУТНОГО ГАЗА В ФАКЕЛАХ

Ильгар Хикмет оглы Асадов

Аннотация


Статья посвящена вопросам оптимизации сжигания углеводородного попутного газа в факелах. Целью статьи является разработка нового метода для определения условий минимизации эмиссии сажи при сжигании углеводородного попутного газа. Основное внимание уделено вопросам аэрозольного загрязнения воздуха в зонах сжигания углеводородного попутного газа. Предлагается новый метод оптимизации, базирующийся на том факте, что объем эмитируемой сажи оказывается экстремальной функцией показателя Фрауде. Получено условие, при выполнении которого целевой функционал, характеризующий общее количество эмитируемого в атмосферу аэрозоля, достигает минимума. При этом обеспечивается минимально возможная среднеинтегральная величина аэрозольной эмиссии при факельном сжигании углеводородного попутного газа.Представлены базовые сведения о методе Деличатсиоса, Макивена и Джонсона. Данный метод базируется на том факте, что объем эмитируемой сажи является экстремальной функцией показателя Фрауде. Показатель Фрауде является безразмерной величиной, характеризующей динамику развития пламени.Разработан новый метод для определения условий минимизации эмиссии сажи при сжигании углеводородного попутного газа, основанный на нахождении экстремальной величины показателя Фрауде и обеспечивающий появление минимальной эмиссии аэрозоля.

Ключевые слова


попутный газ;аэрозоль;оптимизация;атмосфера;показатель Фрауде;

Полный текст:

PDF

Литература


Deetz K., Vogel B. Development of a New Gas - Flaring Emission Dataset for Southern West Africa // Geoscientific Model Development. 2017. Vol. 10. Issue 4. P. 1607-1620. DOI: 10.5194/gmd-10-1607-2017.

Stohl A., Klimont Z., Eckhardt S., Kupiainen K., Shevcenko V.P., Kopeikin V.M., Novigatsky A.N. Black Carbon in the Arctic: the Underestimated Role of Gas Flaring and Residential Combustion Emissions // Atmospheric Chemistry and Physic. 2013. Vol. 13. P. 8833-8855. DOI: 10.5194/acp-13-8833-2013.

Schwarz J.P., Holloway J.S., Katich J.M., McKeen S., Kort E.A., Smith M.L., Ryerson T.B., Sweeney C., Peischl J. Black Carbon Emissions from the Bakken Oil and Gas Development Region // Environmental Science and Technology Letters. 2015. Vol. 2. Issue 10. P. 281-285. DOI: 10.1021/acs.estlett.5b00225.

Johnson M.R., Devillers R.W., Thomson K.A. A Generalized Sky-LOSA Method to Quantify Soot/Black Carbon Emission Rates in Atmospheric Plumes of Gas Flares // Aerosol Science and Technology. 2012. Vol. 47. Issue 9. P. 1017-1029. DOI: 10.1080/02786826.2013.809401.

Caseiro A., Gehrke B., Rusker G., Leimbach D., Kaiser J.W. Gas Flaring Activity and Black Carbon Emissions in 2017 Derived from Sentinel-3A SLSTR // Earth System Science Data Discussions. 2019. URL: https://essd.copernicus.org/preprints/essd-2019-99/essd-2019-99.pdf (дата обращения: 25.04.2021). DOI: 10.5194/essd-2019-99.

Fawole O.G., Cai X.M., Nikolova I., McKenzine A.R. Self-Consistent Estimates of Emission Factors of Carboncontaining Pollutants from a Typical Gas Flare // Ife Journal o Science. 2020. Vol. 22. No. 2. P. 135-149. DOI: 10.4314/ijs.v22i2.13.

Delichatsios M. Transition from Momentum to Buoyancy-Controlled Turbulent Jet Diffusion Flames and Flame Height Relationships // Combustion and Flame. 1993. Vol. 92. Issue 4. P. 349-364.

McEwen J.D., Johnson M.R. Black Carbon Particulate Matter Emission Factors for Buoyancy - Driven Associated // Journal of the Air and Waste Management Association. 2012. Vol. 62. Issue 3. P. 307-321. DOI: 10.1080/10473289.2011.650040.

Эльсгольц Л.П. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление. М.: Наука, 1974. 432 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2021-3-4-17

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 2021 УГНТУ.
Все права защищены.