Věda a technologie spalování amoniaku
Tento dokument se zaměřuje na možnost použití amoniaku jako uhlík-bez paliva, a zahrnuje nejnovější pokrok ve vývoji technologie spalování amoniaku a jeho základní chemie. Splnění Pařížské dohody COP21 vyžaduje de-karbonizaci výroby energie prostřednictvím využití uhlíkově neutrálních a celkově bezuhlíkových paliv vyrobených z obnovitelných zdrojů. Vodík je jedním z takových paliv, které je potenciálním nosičem energie pro snížení emisí skleníkových plynů. Jeho přeprava na dlouhé vzdálenosti a skladování na dlouhou dobu však představují výzvy. Amoniak na druhé straně obsahuje 17,8% vodíku hmotnostně a může být vyroben z obnovitelného vodíku a dusíku odděleného od vzduchu. Kromě toho jsou tepelné vlastnosti amoniaku podobné vlastnostem propanu, pokud jde o teplotu varu a kondenzační tlak, takže je atraktivní jako vodík a nosič energie. Amoniak byl vyráběn a využíván za posledních 100 let jako hnojivo, chemická surovina a chladivo. Amoniak může být použit jako palivo, ale existuje několik problémů při spalování amoniaku, jako je nízká hořlavost, vysoká emise NOx a nízká intenzita záření. Překonání těchto výzev vyžaduje další výzkum dynamiky a chemie plamene amoniaku. Tento článek pojednává o nedávných úspěšných aplikacích amoniakového paliva, v plynových turbínách, co-vypaloval s práškovým uhlím, a v průmyslových pecích. Tyto aplikace byly realizovány v rámci japonského “meziresortního programu na podporu strategických inovací (SIP): nosiče energie”. Kromě toho, základní aspekty spalování amoniaku jsou diskutovány vlastnosti laminární předmíchaný plamen, protiproud twin-plameny, a turbulentní namíchané plameny stabilizován trysky hořáku při vysokém tlaku. Dále, tento článek pojednává o podrobnostech chemie spalování amoniaku související s výrobou NOx, procesy redukce NOx,a validace několika modelů kinetiky oxidace amoniaku. Konečně, LES výsledky pro plynové turbíny-jako vír-burner jsou uvedeny, pro účely vývoje low-NOx jeden hořlaviny, amoniak plynových turbín spalovacích komor.
