2022年 第03期
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在全球碳减排大背景下，无碳燃料产业发展面临巨大机遇和挑战。氨能源具有生产技术工业化成熟、储存运输难度小以及燃烧零碳环保等优势，是化石替代能源的有力竞争者。氨燃料的研究与应用将有助于改善我国传统能源结构，实现碳减排目标。但氨作为燃料存在燃烧不稳定、层流火焰速度低以及NOx排放高等问题，氨燃烧技术研究亟待推进。结合国内外氨燃烧技术研究成果，综述了氨燃料的物化特性和化学反应动力学研究，梳理了氨燃料在燃气轮机、内燃机、燃料电池以及锅炉等应用背景下的研究进展。相较于传统氢气、甲烷等燃料，氨层流火焰速度低，反应活性较弱，为燃烧器优化设计带来了挑战。针对不同掺混系统，建立了丰富的氨化学反应动力学模型，为氨燃烧应用打下基础。氨燃料燃气轮机已完成纯氨燃烧试验，并结合SCR装置可实现较低NOx排放，温和燃烧与液氨喷射等技术进一步优化了氨在燃烧器内的燃烧性能。结果表明，氨在内燃机中可通过混合的方式实现大比例掺烧，且当掺混比例小于60%时，实现较低排放。对氨/煤小比例混燃进行试验，证明了20%氨掺烧的可行性并探讨了不同注入位置对NOx排放的影响。最后针对目前氨燃烧技术研究存在的问题对未来进行展望，指出氨/氢燃料系统是未来研究重点，在燃气轮机与内燃机领域，燃烧器设计、喷射策略优化等技术将极大改善氨的燃烧性能，氨/煤掺烧锅炉试验较为匮乏，相关研究亟待进行。
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主管
中国煤炭科工集团有限公司
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主办
煤炭科学研究总院有限公司
煤炭工业洁净煤工
程技术研究中心 -
主编
解强
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刊期
月刊
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ISSN
1006-6772
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CN
11-3676/TD
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作者：
- 高正平
- 涂安琪
- 李天新
- 段伦博
单位：
- 内蒙古电力（集团）有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司；东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室
摘要：
关键词：
- 氨
- 储能
- 零碳燃料
- 燃烧特性
- 燃烧应用
- 氨掺烧
- 氨/氢燃料
作者简介：
高正平（1979-），男，内蒙古鄂尔多斯人，高级工程师，博士。E-mail: gzp030843@163.com。通讯作者：段伦博（1982-），男，山东莱芜人，教授。E-mail: duanlunbo@seu.edu.cn
图表：
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引用格式：
高正平（1979—），男，内蒙古鄂尔多斯人，高级工程师，博士。E-mail:gzp030843@163.com
通讯作者：段伦博（1982—），男，山东莱芜人，教授,博士。E-mail:duanlunbo@seu.edu.cn
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