NOx Emission of Ammonia Combustion: Analyzing the Impact of Mixing With a Novel Monte Carlo Model
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Ammonia is attracting a high level of interest as a green fuel produced by regenerative H2 and N2 using the Haber Bosch process. The transport of ammonia from areas featuring good regenerative sources to areas where power will be produced using gas turbines is straightforward. However, burning ammonia in conventional gas turbine combustors optimized to burn natural gas will generate NOx emissions of several 1000 ppm. Staged combustion systems have been proposed to keep NOx emissions below 200 ppm enabling further NOx emission reduction via conventional exhaust catalysts to acceptable levels. In a staged combustor the ammonia is burnt under fuel rich conditions at high temperatures towards water, hydrogen and nitrogen. The final dilution with excess air to meet the target turbine inlet temperature is provided in the secondary zone. Important factors influencing NOx generation are the fuel/air mixing in the primary zone of a staged combustor and dilution with secondary air in the second stage of the combustor. To investigate the mixing impact, a Monte Carlo method has been added to a reacting flow network model. This paper outlines the Monte Carlo technique and demonstrates the impact of mixing on NOx emissions for a staged combustion system burning ammonia and blends of ammonia with hydrogen or natural gas. Considering the mixing effects in the primary and secondary stage of the combustor an increase of NOx emissions by 100% has been shown. To obtain the low NOx emission minimum, the primary zone needs to be operated at equivalence ratios near to 1.2 over the whole gas turbine operation range. This requires additional measures on air management like combustor air bypass.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».