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【转载】“燃煤锅炉混氨燃烧技术开发”成果达国际领先。

发布时间:2022-08-31 阅读:727次 作者:sinocalci

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。该技术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,开发了火电机组燃煤锅炉混氨燃烧技术。

据了解,该技术成果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。

国家能源集团党组成员、副总经理冯树臣表示,面对碳达峰、碳中和这场新时代大考,国家能源集团积极响应党中央号召,坚决服务服从国家战略,科学制定碳达峰、碳中和行动方案,实施多项专项工程,确保按期实现“碳达峰、碳中和”目标。

在我国,燃煤发电装机容量占比将近50%。与其它发电方式相比,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40%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,其中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。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。

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可优于燃煤工况,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。在技术鉴定会上,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,项目成果达到国际领先水平。”经进一步工程示范验证后,可在新建或已有燃煤机组进行推广应用。

根据相关统计,截至2021年9月,我国煤电装机容量达到11亿千瓦(更新数据),按35%的混氨比例,可以年减排二氧化碳9.5亿吨,对我国实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。

事实上,国家能源集团的燃煤锅炉混氨燃烧技术,不仅是国内火电行业转型发展的积极助力,更是中国企业参与国际科技竞争的一次精彩亮剑。

目前,亚洲,特别是中国和日本等国家,尽管太阳能及风力发电得到了长足发展,但受到资源禀赋的限制,预计到2040年,燃煤发电仍将在电源构成中占40%左右的份额。

考虑到绿氢运输储存成本高昂,氨易于储存运输,作为减少二氧化碳排放的发电燃料越来越备受关注。日本在这方面再次走在了世界前列。而中国作为煤炭大国,需要在氨燃料技术方面弯道超车,才能为“双碳”目标的实现增添更多的技术选项。

长期以来,中国企业以高度的政治责任感和历史使命感,自觉担当、勇挑重担,近年来承担了一系列国家科技创新项目,攻克了一批关键核心技术,掌握了酷寒草原区煤电基地生态修复、煤矿8.8米大采高、火电超超临界二次再热、超临界循环流化床发电、低风速高效风机、百万吨级煤直接液化、400万吨级煤间接液化、重载铁路运输、35MPa/70MPa加氢机等关键技术,建成了一批国际领先的示范工程。

“燃煤锅炉混氨燃烧技术”攻关团队的每一名成员。为了让中国能够在混氨燃烧项目上弯道超车,他们夜以继日、废寝忘食地研究着、实验着。最终,35%的混氨比例,已经远远超过世界其他国家的同类技术,也一举超越一路领先的邻国日本。

该技术最新研究成果表示,可以用清洁零碳的氨作为燃料替代燃煤,大幅降低火力发电厂的二氧化碳排放,是未来燃煤机组实现大规模碳减排切实可行的技术路径,将为全社会按期实现“双碳”目标起到重要的推动作用。“燃煤锅炉混氨燃烧技术”的诞生,向全世界宣示了中国企业所蕴藏的巨大科技实力。

内容转自:澎湃新闻·澎湃号·政务


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