在皖能电力所属的皖能铜陵发电有限公司对300兆瓦燃煤机组进行了高比例掺氨混燃实验,成功实现了最高掺氨35%的平稳运行,300兆瓦燃煤机组最大掺氨量高达每小时21吨,氨燃尽率高达99.99%,氨逃逸率低于每立方米2毫克,排烟氮氧化物(NOx)浓度可控可降,锅炉效率与燃煤工况相当。
这意味着煤电厂已经开始通过掺氨实现清洁高效燃烧技术,这是实现节能减排、绿色低碳发展的可行途径。这一进展具有重要意义,可以加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系。
我国主要的碳排放来源之一是通过燃煤发电。为了实现“双碳”目标,使用氨能等新型燃料,对化石能源进行替代是非常有效的途径。
在燃煤机组的锅炉上安装纯氨燃烧器,并与煤粉燃烧器同时运行,可以有效地替代传统的标准煤燃烧。同时,纯氨燃烧器的应用还能大幅度减少粉尘和二氧化碳的排放,为环境保护做出贡献。此次试验的突破在于成功解决了让氨在锅炉中稳定燃烧的最大难题。试验团队还自主研发了长距离供氨气化控制系统、集成等离子体的燃烧器控制系统、炉膛温度场和气体成分在线检测系统等“三套控制系统”,弥补了多个技术领域的不足。
早在2021年,合肥综合性国家科学中心能源研究院就与安徽省能源集团有限公司共同合作开展了氨能清洁燃烧发电的演示项目。下一步计划是推进掺氨比例超过50%的工程试验,并在1000兆瓦机组上进行工程演示和推广。此外,在化工、水泥、冶金等行业推广氢氨能的应用,有助于实现减少碳排放和节约能源。双方共同合作的“光伏制氢合成氨示范项目”也在同步进行,未来将实现燃烧“绿氨”的纯氨燃烧器,进一步实现节能减碳的目标。