【الهدف】 لتلبية طلب شبكات الكهرباء على موازنة الأحمال وإنتاج الهيدروجين منخفض الكربون. 【الطريقة】 باستخدام الأمونيا كوسيط لتخزين الطاقة، تم إنشاء نموذج رقمي متكامل احتراق-تفكيك الأمونيا والهيدروجين، وقام بتحليل هيكليات أربعة أنواع من المحارق (عادية، مسامية، مسامية مزدوجة الطبقة، وتصنيفية) بالإضافة إلى تأثير سرعة دخول الأمونيا في منطقة التفكيك على خصائص انبعاثات أكاسيد النيتروجين وكفاءة تفكيك الأمونيا. ويشمل النموذج كينتيكيات Ni-Pt/Al_2O3 ونماذج مقاومة وحرارة الوسائط المسامية، وتم التحقق منه تجريبيًا من الأدبيات مع متوسط خطأ مطلق أقل من 4.4%. 【النتائج】 خفض التفكيك الماص للحرارة للأمونيا من درجة حرارة منطقة الاحتراق وأدى إلى كبح تكوين أكاسيد النيتروجين الحرارية، في حين زاد N_2O قليلاً (~7×10–5%)، وتقليل إجمالي كبير لانبعاثات NOx. نسبة تفكيك الأمونيا في الأربعة أنواع من المحارق وصلت إلى 99.99%، لكن توزيع مناطق التفكيك العالي يختلف: المحرق التصنيفي يخفض تكوين NOx بفعالية لكنه يتأخر بسبب إدخال أمونيا باردة ثانوية؛ المحرق ذي الطبقة المزدوجة يحتفظ بالحرارة جيدًا، لكن درجات الحرارة العالية الموضعية تعزز تكوين NO؛ المحرق المسامي أحادي الطبقة يحقق أفضل توازن بين التحكم في NOx وتوفير حرارة التفكيك. أظهرت الدراسات أن زيادة سرعة دخول الأمونيا لمنطقة التفكيك تعزز امتصاص الحرارة وتخفض حرارة الاحتراق مما يقلل NO أكثر من زيادة N_2O، مما يؤدي إلى انخفاض إضافي في NOx؛ حتى عند سرعة دخول أمونيا 10 م/ث، تحافظ كفاءة التفكيك على أكثر من 90%. 【الاستنتاج】 تكشف الدراسة آلية التآزر الحراري والكيميائي في نظام احتراق-تفكيك الأمونيا والهيدروجين، وتوصي بمحرق مسامي أحادي الطبقة كهيكل مفضل في سيناريو موازنة الأحمال للطاقة، مقدمة أساسًا نظريًا وهندسيًا لتصميم متكامل لتخزين الأمونيا، إنتاج الهيدروجين، والتحكم في NOx.

تخزين الطاقة بالأمونيا والهيدروجين; احتراق الأمونيا والهيدروجين; تفكيك الأمونيا لإنتاج الهيدروجين; احتراق-تفكيك متكامل; التحكم في NO_x