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我国清洁低碳氨煤混燃技术取得世界性突破
燃煤机组实现大幅度减排探索出又一条可行技术路径
“我国清洁低碳氨煤混燃技术取得世界性突破！”1月24日，国家能源集团在京召开技术发布会，正式对外发布这一令人振奋的消息。
发布会介绍，世界首个燃煤锅炉混氨燃烧技术工业应用项目日前在山东烟台成功投运，并顺利通过中国电机工程学会与中国石油(5.210,0.07,1.36%)和化学工业联合会组织的技术评审，在国际上首次实现40兆瓦等级燃煤锅炉氨混燃比例为35%的中试验证。这意味着，我国未来燃煤机组实现大幅度二氧化碳减排探索出了又一条可行的技术路径。
可行技术路径助力煤电大幅减排
截至2020年底，我国全口径煤电装机容量10.8亿千瓦，占总装机容量的比重为49.1%，燃煤发电的二氧化碳排放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“双碳”目标的关键。
业内普遍认为，增加低碳或零碳燃料的使用，将改变传统高碳排放的燃煤发电方式。与目前关注度颇高的氢相比，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(23.990,0.29,1.22%)技术股份有限公司（以下简称龙源技术(5.930,0.02,0.34%)）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。
“第一代混氨低氮煤粉燃烧器在龙源技术40兆瓦燃烧试验平台上进行了全尺度混氨燃烧试验，氨燃尽率99.99%，混氨燃烧比例最高达到35%，同时实现氮氧化物有效控制，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。
混氨燃烧技术应用前景极为广阔
项目成果为燃煤机组大幅减排提供了具有可行性的技术发展方向，那么未来该技术的大规模应用前景如何？
中国工程院院士黄其励在发布会上表示，国家能源集团这一次技术成果的意义十分重大，“如果能在全国的燃煤电厂推广该技术，至少一年可以减少10亿吨二氧化碳的排放。”同时他也表示，目前在全球范围内，氨作为低碳燃料的研究还处于起步阶段，下一步希望国家能源集团坚持立足理论创新，应用实践为本，做精做细，加快将技术成果应用于更大规模的燃煤机组，为燃煤发电与可再生能源化工行业的有机结合和“双碳”目标的实现作出更大贡献。
中国工程院院士岳光溪认为，将不稳定的太阳能(9.590,0.32,3.45%)、风能转变为氢，作为能量存储介质是个解决新能源稳定性的方法。高能量体积密度的氨代替氢做能量载体——即绿氨，是目前国际上、特别是亚洲的热点课题。但是解决绿氨的内燃机燃烧，气轮机燃烧以致和煤粉锅炉混烧技术是绿氨利用的产业链瓶颈之一。
“国家能源集团开发的煤粉锅炉混氨燃烧技术在工业级粉煤锅炉上示范成功打通了绿氨在粉煤锅炉降碳、氮氧化物减排的瓶颈，为我国未来燃煤机组实现大幅度碳减排探索出一条ccs（碳捕获与封存）以外的新路径。这也是国家大型央企牵头与科研单位和高校组成科技创新平台解决国家重大需求的一个典范事例。”岳光溪说。
“绿氨作为低碳能源，其安全属性日益受到关注，应用前景极为广阔。”中国工程院院士刘吉臻在发布会上表示，未来能源发展应在“四个革命、一个合作”能源安全新战略指引下，向化石能源清洁化、清洁能源规模化、多种能源综合化转型，“这其中混氨燃烧等灵活发电技术承担着重要的作用。”( 责任编辑： ) |
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