掺氨燃料先进清洁燃烧技术研究进展及探讨
杨远平1
马佳琪1
王茜1
司桐2
王翔3
李水清2
1.北京石油化工学院 机械工程学院,北京 1026172.清华大学 能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室,北京 1000843.中国科学院过程工程研究所 多相复杂系统国家实验室,北京 100190
摘要：氨作为协调电力需求响应与可再生源能间歇性的理想清洁能源载体备受国际范围关注.目前,氨燃烧技术的发展面临低排放、多燃料兼容、宽负荷调节和多场景应用的需求,而现有基于传统碳氢燃料的燃烧技术难以匹配氨的高效利用.探寻组织优化与智能化的掺烧技术是提升氨清洁高效燃烧的着力点.首先分析了掺氨燃烧面临的主要技术挑战,并归纳了不同工况下氨燃烧过程氮转化路径及NOx生成抑制机理.在此基础上,总结了现有主要氨燃烧的技术特点、燃烧调控机制及应用现状;从分级分区燃烧组织方式、时空混合特征、燃料改性及智能设计预测与调控等方面,探讨提升多燃料/氨清洁高效燃烧性能的可行性方案及技术路线.结果表明:通过含氮燃料与碳氢燃料燃料-氧化剂分级分区燃烧,同时结合氨燃料改性,协同实现温度-氧浓度-停留时间的优化匹配,或将成为掺氨燃料稳定清洁燃烧的高效手段.此外,实验室尺度到工业级燃烧室模化技术的突破,以及AI技术的接入,能够加速实现掺氨燃烧技术的工业化.研究为多燃料掺氨燃烧技术及燃烧器的开发设计提供了理论及技术借鉴.
关键词：掺氨燃烧低NOx技术组织调控混合优化AI赋能
分类号：TK16(热能、热力工程)
资助基金：国家重点研发计划(2022YFB4003903)北京市教委一般资助项目(KM202310017008)北京市教委一般资助项目(KM202210017008)
论文发表日期：2025-03-31
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 29-40 )
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