Die Verbrennung von Kohle mit Ammoniakzusatz ist einer der wichtigen Wege zur Reduzierung der CO2-Emissionen von Kohlekraftwerken. Zur Untersuchung der Möglichkeit der Verbrennung eines hohen Ammoniakanteils wurde ein Modell für den Mechanismus der Kohleverbrennung mit Ammoniakzusatz erstellt. Die computergestützte Simulation wurde verwendet, um die Verbrennung von Kohle mit Ammoniakzusatz und reines Ammoniak in einem 4-MW-Kessel zu simulieren, und die Ergebnisse der computergestützten Simulation wiesen eine Genauigkeit von weniger als 3 % im Vergleich zu den experimentellen Daten auf. Die Experimente zeigten, dass bei der Verbrennung von Kohle mit Ammoniakzusatz die Flammentemperatur um etwa 30 °C abnahm, wenn der Ammoniakanteil um 20 % erhöht wurde, und der Volumenanteil von Kohlendioxid um etwa 20 % abnahm. Die Konzentration von Stickoxiden in den Abgasen des Kessels nahm um etwa 77,33 % zu, wenn der Ammoniakanteil von 0 auf 40 % erhöht wurde. Bei einer Erhöhung des Ammoniakanteils von 0 auf 60 % stieg die Stickoxidkonzentration um etwa 136,44 %. Bei der Verbrennung von Kohle mit Ammoniakzusatz wurde ein optimaler Luftüberschusskoeffizient von 1,15 gewählt, um eine vollständige Verbrennung und eine optimale Stickoxidbildung zu gewährleisten. Die Verwendung einer zweistufigen Kraftstoffeinspritzung reduziert die Stickoxidkonzentration in den Kesselabgasen um 31,07 % im Vergleich zu einer einstufigen Einspritzung. Im Vergleich zur Verbrennung von Kohlemehl oder einer Mischung aus Kohle und Ammoniak ist die Flamme bei reiner Ammoniakverbrennung kühler, mit einer längeren Zünddistanz und einem größeren Schnittdurchmesser, und die Stickoxidkonzentration am Auslass des Kessels bei reiner Ammoniakverbrennung beträgt 475 mg/m3, mit einer Austrittslecksammoniakmenge nahe null.

Kohlekessel; Ammoniakverbrennung; Stickoxide; Ammoniakaustritt; Zweistufige Kraftstoffeinspritzung