作者:陆成宽 来源:科技日报 发布时间:2022/1/25 9:38:56
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我国成功研发燃煤锅炉混氨燃烧技术

 

1月24日,国家能源集团在京召开技术发布会,正式对外发布燃煤锅炉混氨燃烧技术。该技术日前顺利通过中国电机工程学会与中国石油和化学工业联合会组织的技术评审。

专家一致认为,该技术在40兆瓦燃煤锅炉实现混氨燃烧热量比例达35%属世界首次,项目为我国燃煤机组实现二氧化碳减排提供了具有可行性的技术发展方向,对我国实现碳达峰碳中和目标有重大促进作用,建议在更大容量的煤粉锅炉上进行工业示范。

燃煤发电的二氧化碳排放量巨大,目前占我国总二氧化碳排放量的34%左右,因此,减少燃煤发电的二氧化碳排放是我国顺利实现碳达峰碳中和目标的关键。

与氢相比,氨体积能量密度高,单位能量储存成本低,大规模储存和运输基础设施与技术成熟完善,是一种极具发展潜力的清洁能源载体和低碳燃料。

国家能源集团所属烟台龙源电力技术股份有限公司(以下简称龙源技术)相关负责人表示,考虑到目前可再生能源生产氨的能力有限,短期内不可完全替代煤炭,因此,采用氨与煤在锅炉中混燃的方式降低燃煤机组的二氧化碳排放,是现阶段更加可行的技术发展方向。

然而,目前全球范围内将氨作为低碳燃料的研究仍处于起步阶段,且皆集中在实验室小尺度研究,还未能在工业尺度条件下验证将氨作为低碳燃料大规模使用的可行性。

国家能源集团通过对氨煤混燃机理实验研究、40兆瓦燃煤锅炉混氨燃烧工业试验研究,验证了燃煤锅炉混氨燃烧的可行性,开发了燃煤锅炉混氨燃烧技术,为我国未来燃煤机组实现大幅度碳减排探索出了一条有效技术路径,将会有力地支撑国家碳达峰碳中和目标的顺利实施。

“该技术成果首次以35%掺烧比例在40兆瓦燃煤锅炉上实现了混氨燃烧工业应用,开发了可灵活调节的混氨低氮煤粉燃烧器,并配备多变量可调的氨供应系统,完成了对氨煤混燃技术的整体性研究,为更高等级燃煤锅炉混氨燃烧系统的工业应用提供了基础数据和技术方案。”龙源技术相关负责人说。

研究已初步表明,燃煤锅炉混氨燃烧对机组运行的影响很小,燃料燃尽和氮氧化物排放优于燃煤工况,表明现有燃煤机组只需进行混氨燃烧系统改造,而锅炉主体结构和受热面无需进行大幅改造,即可实现混氨燃烧,达到大幅降低二氧化碳排放的目标。

专家组认为,该项技术成果将改变传统高碳排放的燃煤发电方式,逐步实现化石燃料替代,大幅度缩减燃煤机组碳排放,为我国未来燃煤机组实现大幅度碳减排探索出一条有效技术路径,为推动我国化石能源高效清洁高效利用,国家“双碳”目标的实现提供了有力的技术支撑。

中国工程院院士黄其励表示,该项目的第一完成单位龙源技术在二十年前自主开发的等离子体点火及稳燃技术,通过技术鉴定后迅速在全国推广,节约了大量的锅炉点火和低负荷稳燃用油,为我国燃煤机组节油作出了巨大的贡献。国家能源集团作为“大国重器”,勇担社会责任,科技创新引领强企之路的步伐从没有间断,在国际上首次开发出了高比例混氨燃烧技术,走在了世界前列。

 
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