［本站讯］近日，山东省绿色火电及碳减排重点实验室董勇教授团队在国际权威期刊Renewable and Sustainable Energy Reviews（IF: 18.0）发表题为“Hydrogen and ammonia fuels in flameless combustion: A review”的综述性论文。文章系统总结了无焰燃烧技术在实现氢氨燃料清洁高效稳定燃烧中的最新研究进展，2025级博士研究生晋浩泽为论文第一作者，董勇教授为通讯作者，山东大学为该论文第一完成单位。
氢气和氨气在燃烧阶段不产生二氧化碳，是工业供热和动力装置低碳转型的重要燃料。氢气反应活性高、火焰传播速度快，容易发生回火并形成局部高温；氨气着火困难、燃烧速度慢，存在吹熄及NOX排放问题。无焰燃烧技术通过高速射流或旋流卷吸高温烟气，使燃料与氧化剂在低氧稀释和预热条件下在燃烧室内发生分布式反应，从而减弱局部高温，改善燃烧稳定性并抑制部分氮氧化物生成。
图1 无焰燃烧的发展历程
该项工作系统综述了氢气、氨气及其混合燃料无焰燃烧技术的研究进展（图1），涵盖燃料特性、燃烧反应动力学、燃烧器结构设计、燃烧安全性及污染物排放等关键方面。探讨了氢氨配比及运行参数对着火、燃烧稳定性和污染物生成的影响，系统比较了旋流式与射流式燃烧器的流场组织方式及稳燃特点，揭示了氢氨燃料无焰燃烧过程中回火、吹熄及热声振荡等不稳定现象的形成原因与影响因素。在此基础上，提出了优化燃烧器结构、燃料配比和烟气再循环等方式，改善燃烧稳定性并降低污染物排放（图2）。该项工作为氢氨燃料无焰燃烧器的优化设计、安全运行及动态调控提供了理论依据和技术参考，对推动下一代零碳燃料低排放燃烧系统的开发与工程应用具有参考价值。
图2 无焰燃烧下氢氨燃料的异常燃烧抑制
目前，研究团队正在进行水蒸汽调控的氢氧燃烧技术研究，该技术不同于以往的氢气在燃煤锅炉内掺烧方案，而是采用水蒸汽调控的氢氧直接燃烧，实现氢能零污染零碳直接转换为蒸汽热能，为工业领域零污染零碳加热及零碳热能生产提供新路线。本项工作得到国家重点研发计划、山东省重点研发计划、山东省自然科学基金等项目资助。
