氨燃料强化燃烧技术研究进展
张屿1
赵义军1
曾光2
张文达1
张林瑶1
孙绍增1
1.哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院,黑龙江 哈尔滨 1500012.中电投东北能源科技有限公司,辽宁 沈阳 110181
摘要：在双碳战略下,氨作为新型零碳燃料逐渐受到关注.针对氨燃烧存在着火困难、火焰速度低、可燃性范围较窄的问题,本文从氨的基础特性出发,总结了改善燃料活性(掺混燃烧、富氧燃烧)、热质传递强化和辅助燃烧等强化燃烧技术对火焰传播速度的影响,探究了强化燃烧过程的影响因素及其作用机理.掺混燃烧可以显著提高氨燃烧速度,其中氢气是最有效的强化燃烧剂,随着掺氢比的增加,氨/空气层流火焰速度呈指数型增加;随着碳基燃料掺混比提高,氨/空气层流火焰速度多呈线型增加.富氧燃烧可以显著提升氨燃烧速度,且不会产生碳排放.随着氧化剂氧含量的增加,层流火焰速度呈线性增加.调控燃烧参数的强化燃烧能力有限,而采用辅助燃烧技术则可以针对氨燃烧的不同工况和结构进行灵活调整并实现燃烧的精准强化.在未来氨燃料强化燃烧技术发展中,针对改善燃料活性,可以调整燃料掺混、喷射策略;针对强化热质传递过程,可以优化设计燃烧器结构、燃烧组织方式和调控燃烧参数.此外,可以结合新兴的辅助燃烧技术共同强化氨燃烧并拓宽稳燃边界,在强化燃烧的同时结合NOx排放控制技术,这是实现氨清洁高效燃烧的重要途径.
关键词：氨强化燃烧掺混燃烧辅助燃烧富氧燃烧热质传递
分类号：X701(一般性问题)
资助基金：中央高校基本科研业务费专项(HIT.OCEF.2022027)
论文发表日期：2023-10-28
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：16( 129-144 )
英文信息