암모니아 연소 성능 저하와 배기가스 NO_x 배출량 증가 문제를 해결하기 위해, 결합된 슬라이딩 아크 플라즈마 발생기와 와류 연소기에서 암모니아 연소 강화 실험을 수행하였다. 메테인 보조 연소, 플라즈마 보조 연소 및 플라즈마 결합 메테인 보조 연소 등 다양한 보조 연소 방식이 암모니아 소용돌이 화염 특성과 NO 생성 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 실험 결과, 메테인 보조 연소에 비해 플라즈마 결합 메테인 보조 연소와 플라즈마 보조 연소 모두 암모니아 연소 안정성을 효과적으로 향상시키며, NH₃/공기 당량비 0~5.0 범위 내에서 암모니아 소용돌이 화염의 안정 연소 한계를 확장하여 정상 연소가 가능함을 보였다. 단일 메테인 보조 연소 및 플라즈마 보조 연소와 비교할 때, 플라즈마 결합 메테인 보조 연소(플라즈마 출력 0.8 kW, 메테인 투입량 1 L/min) 조건에서 방전으로 생성된 H_α 및 OH 활성 입자가 크게 강화되어 플라즈마 보조 연소의 화학적 효과를 증대시키고, NH₃/공기 당량비가 0.6에서 0.8로 증가할 때 배기가스 내 NO 배출 질량 농도가 7,000 mg/m³ 이상에서 약 100 mg/m³로 급격히 감소하였다. 또한, 기체 온도는 단순 플라즈마 보조 연소 조건보다 약간 낮으며, 단순 플라즈마 보조 연소 조건의 암모니아 연소 화염 온도는 약 2030 K에 달한다.

암모니아 안정 연소; 플라즈마 보조 연소; 연소 안정성; 분광 특성; 배기가스 배출