祝贺课题组的论文：Experimental and numerical study on NOx reduction from NH3/DME/air flame using fuel staging method在能源领域知名期刊Fuel发表。博士生余鸣宇为第一作者，罗光前研究员、孙瑞泽博士后为共同通讯作者。
碳排放的增加和全球变暖的加速引起了人们对寻求无碳清洁能源的关注。NH3作为一种极具发展前景的碳中性燃料，有望成为能源结构转变的重要介质。NH3已被广泛应用于农业，具有成熟的合成技术和完善的储运网络。然而，低燃烧速度和高NOx排放不利于氨的燃料利用。在现有研究中共燃策略能够有效提升氨的燃烧速度，但NOx排放控制却没有得到有效的解决。在我们的前期研究中，DME被用来提升NH3的燃烧特性，但同时也发现NH3/DME共燃能够加剧NOx排放量。
本文探讨了燃料分级燃烧方法在减少实际烟气中NOx排放的可能性。本文开展了不同分级燃烧工况下NH3/DME燃烧烟气中NOx的还原实验，探讨了温度、停留时间、喷氨量对SNCR进程的影响并分析了NO形成的动力学。本工作的目标是填补在非常规条件下SNCR过程组分浓度数据的空缺、揭示各因素对SNCR过程的影响规律和了解SNCR化学反应机理在应对高NOx、高含水量工况下存在的缺陷。研究表明，在温度窗口内，NOx脱除率随温度升高先增加后减小，存在最佳反应温度使NOx排放降至最低。低温下氨滑移现象严重，但超过950度后氨逃逸显著下降，这是因为氨氧化反应被增强。使用详细化学反应动力学机理对实验结果进行了模拟，虽然模拟重现了NO排放演变的趋势，却无法准确预测NO的排放浓度。本文采用的三种化学反应机理都高估了NH2+NO分支反应的速率，导致NO预测值大幅低于实验值。机理也没有捕捉到早期的氨氧化行为。未来需要更多的努力以改善动力学模型的可靠性。
本工作受到了国家重点研发计划（2022YFF0705104）、国家自然科学基金（52076093）和中国博士后科学基金（2022M721240）的资助。
图1 燃料分级燃烧实验系统
文章完整信息：
Mingyu Yu, Guangqian Luo*, Ruize Sun*, Li Wang, Xian Li, Hong Yao. Experimental and numerical study on NOx reduction from NH3/DME/air flame using fuel staging method. Fuel, 2024, 372: 132100.
全文下载链接：
https://doi.org/10.1016/j.fuel.2024.132100
（通讯员：余鸣宇）
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