Zur Lösung der Probleme schlechter Ammoniakverbrennung und hoher NO_x-Emissionen im Abgas wurden Experimente zur Verstärkung der Ammoniakverbrennung an einem Wirbelbrenner mit gekoppeltem gleitendem Lichtbogenplasmagenerator durchgeführt. Es wurde der Einfluss verschiedener Verbrennungsunterstützungsarten untersucht, darunter Methanunterstützung, Plasmaverbrennung und plasmakopplende Methanunterstützung, auf die Eigenschaften der Wirbelflamme bei Ammoniakverbrennung und die NO-Bildung. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass im Vergleich zur Methanunterstützung sowohl die plasmakopplende Methanunterstützung als auch die Plasmaverbrennung die Stabilität der Ammoniakverbrennung effektiv verbessern, den stabilen Verbrennungsbereich der Ammoniak-Wirbelflamme erweitern und bei einem NH₃/Luft-Äquivalenzverhältnis von 0 bis 5,0 eine normale Verbrennung ermöglichen. Im Vergleich zur einzelnen Methan- oder Plasmaverbrennung führt der plasmakopplende Methanbetrieb (Plasmaleistung 0,8 kW, Methaneintrag 1 L/min) zu einer signifikanten Erhöhung der durch die Entladung erzeugten aktiven H_α- und OH-Partikel, was die chemischen Effekte bei der Plasmaunterstützung verstärkt. Wenn das NH₃/Luft-Äquivalenzverhältnis von 0,6 auf 0,8 ansteigt, sinkt die NO-Emission im Abgas schnell von über 7000 mg/m³ auf etwa 100 mg/m³. Darüber hinaus ist die Gastemperatur nur geringfügig niedriger als bei der reinen Plasmaunterstützung, wobei die Flammentemperatur der Ammoniakverbrennung bei reiner Plasmaunterstützung etwa 2030 K erreichen kann.

Ammoniakstabilität; Plasmaunterstützung; Verbrennungsstabilität; Spektrale Eigenschaften; Emissionen aus dem Abgas