氨气在内燃机中的应用与NOx排放控制技术

田杰; 熊勇; 程勇; 王兆宇

doi:10.19471/j.cnki.1673-6397.2025.04.001

内燃机与动力装置 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (04) : 1 -15. DOI: 10.19471/j.cnki.1673-6397.2025.04.001

氨气在内燃机中的应用与NO_x排放控制技术

田杰, 熊勇, 程勇, 王兆宇

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摘要

针对氨气燃烧时存在的点火困难、火焰速度低、可燃性范围窄、NO_x排放高的问题，综述氨燃料特性及制备方法，总结氨气在内燃机上的应用，分析氨气燃烧产生NO_x排放的机理，探讨降低NO_x排放的措施，并提出氨燃料内燃机的发展方向。结果表明：氨燃料的自燃温度较高，火焰传播速度较慢，点火延迟较长，通过优化燃烧控制以及与其他燃料的混合，能够提高其燃烧性能并减少环境污染；氨气可以通过化学合成、生物质转化和水的电解等多种方法生产，电化学合成氨是目前最有前途的合成氨气途径之一；混合燃烧和富氧燃料可以提高氨气的燃烧速度；氨燃烧时产生的NO_x主要来自氨气中的氮元素，通过选择性催化还原、分级燃烧、中度或高强度低氧稀释燃烧等技术，可以显著减少氨燃料燃烧过程中NO_x排放，改善氨气燃烧对环境的影响。