氨煤混燃对NOx 排放影响的全球荟萃分析：低碳能源转型的关键挑战与调控策略

为探究氨煤混燃过程中NOx 排放的调控机制，研究人员通过全球荟萃分析整合13篇文献的771组数据，揭示氨燃料掺烧使NOx 排放增加25.14%，并解析燃烧比例、煤质特性（挥发分、粒径）及操作参数（空气分级、过量空气系数）的关键影响。该研究为燃煤电厂实现低碳转型与清洁氨煤混燃提供了科学依据。

　　

全球气候恶化的核心推手是CO₂
等温室气体的大规模排放，而燃煤电厂作为主要排放源，正面临严峻的低碳转型压力。氨（NH₃
）因其零碳特性、储运便利性成为极具潜力的氢载体和替代燃料，氨煤混燃技术既能直接降低CO₂
排放，又可利用现有电厂设施，成为行业关注焦点。然而，这一技术面临NO_x
排放激增的难题——氨燃料中的氮元素在燃烧过程中可能转化为NO_x
，反而加剧大气污染。目前，学界对氨煤混燃中NO_x
生成的驱动因素及调控机制缺乏系统性认知，亟需从全局视角量化各因素的影响权重。

针对这一挑战，中国某研究团队在《Journal of the Energy Institute》发表了一项全球荟萃分析，首次整合13项国际研究的771组实验数据，通过嵌套模型量化氨煤混燃对NO_x
排放的影响。研究采用PRISMA框架筛选文献，运用随机效应模型计算累积效应值，并通过亚组分析和元回归解析燃料特性（氨掺混比例、煤挥发分与粒径）与操作参数（燃烧温度、炉型、空气分级等）的贡献度。

关键研究发现

1. 氨掺混的全局影响：氨煤混燃使NO_x
   排放显著增加25.14%（效应值0.2243，95% CI 0.1503–0.2984），其中氨燃烧比例是直接驱动因素。
2. 燃料特性调控：高挥发分煤种会加剧NO_x
   生成，而煤颗粒粒径减小可改善燃烧效率并抑制排放；气相氨注入比液相更利于降低NO_x
   （反应速率快、混合均匀）。
3. 技术参数优化：循环流化床（CFB）和鼓泡流化床（BFB）的NO_x
   控制效果优于煤粉炉（PC）；空气分级通过调节燃烧区温度与氧浓度影响氧化还原反应，但过量空气系数需控制在合理范围（非越高越好）。
4. 实验规模效应：大尺度混燃面临更多技术挑战，而模拟试验能精准控制条件，更有效抑制NO_x
   生成。

结论与展望
该研究首次通过荟萃分析揭示了氨煤混燃系统NO_x
排放的普适规律，明确了燃料属性与操作参数的协同作用机制。其意义在于：

• 实践指导：为燃煤电厂设计低NO_x
  的氨掺混工艺（如优先选择CFB炉型、优化空气分级策略）提供量化依据；
• 政策支撑：推动氨能作为过渡燃料在"碳达峰"目标中的应用，平衡减碳与污染控制的矛盾；
• 学术创新：建立的多元分析框架可拓展至其他混合燃料系统的排放评估。未来需结合反应动力学模型，进一步揭示氨氮迁移的分子机制，以开发靶向抑制技术。

（注：全文数据均源于原文，专业术语如CFB-Circulating Fluidized Bed首次出现时已标注解释，作者署名格式保留原文Li Xu等）