院企合作開新篇 協(xié)同創(chuàng)新結(jié)碩果——能源研究院與省能源集團(tuán)在銅陵共同發(fā)布大型煤電機(jī)組大比例摻氨燃燒示范工程重大創(chuàng)新成果

2023年4月8日，合肥綜合性國家科學(xué)中心能源研究院（以下簡稱“能源研究院”）與安徽省能源集團(tuán)有限公司（以下簡稱“皖能集團(tuán)”）在皖能銅陵發(fā)電有限公司300MW機(jī)組現(xiàn)場，共同舉辦“院企合作 協(xié)同創(chuàng)新”大型煤電機(jī)組大比例摻氨燃燒示范工程成果發(fā)布會，聯(lián)合發(fā)布雙方合作研發(fā)的大型煤電機(jī)組大比例摻氨燃燒試驗取得的重大創(chuàng)新成果。中國工程院院士、能源研究院院長李建剛，銅陵市委書記丁純，省國資委黨委書記、主任王宏，省科技廳黨組書記吳勁松，省發(fā)展改革委副主任徐志，省能源局電力處處長楊虎，皖能集團(tuán)公司黨委書記、董事長陳翔、總經(jīng)理李明、總工程師方世清，能源研究院副院長胡浩民，以及省內(nèi)高校院所、行業(yè)伙伴等單位領(lǐng)導(dǎo)和新聞媒體記者參加發(fā)布會。

發(fā)布會由省能源集團(tuán)黨委副書記、總經(jīng)理李明主持。發(fā)布會上，皖能集團(tuán)黨委書記、董事長陳翔和中國工程院院士、能源研究院院長李建剛先后致辭，氨邦科技公司、皖能銅陵發(fā)電公司董事長劉養(yǎng)炯、能源研究院氫能源和氨應(yīng)用研究中心主任羅廣南共同發(fā)布氨能摻燒試驗成果，省科技廳黨組書記吳勁松發(fā)表講話。

現(xiàn)階段，燃煤發(fā)電是我國碳排放第一大戶，占排放總量的40%左右。為有效解決燃煤電廠碳排放問題，2021年能源研究院與我省最大的發(fā)電企業(yè)-皖能集團(tuán)聯(lián)合成立“安徽省能源協(xié)同創(chuàng)新中心”，共同推動能源領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化等工作。經(jīng)深入調(diào)研論證，雙方?jīng)Q定在現(xiàn)有燃煤發(fā)電機(jī)組實施大比例摻氨燃燒降碳工程示范項目，并選擇在皖能銅陵電廠開展工程試驗，目標(biāo)是為我省乃至全國火力發(fā)電節(jié)能減排闖出一條新路。為確保示范工程順利推進(jìn)，雙方聯(lián)合組建了一支專業(yè)的研發(fā)和工程技術(shù)團(tuán)隊，并合作成立氨邦科技有限公司負(fù)責(zé)項目實施和運營。合作雙方克服疫情的不利影響，順利完成了氨燃燒器、氨蒸發(fā)器、等離子體氨裂解器等設(shè)備的自主設(shè)計、自行研制和升級換代及供氨管路設(shè)計建造等工作，多項技術(shù)屬國內(nèi)首創(chuàng)和重大創(chuàng)新，為工程試驗提供了強有力保障。

此次為期三個多月的工程試驗取得重大突破。試驗投入了四種型號共8臺燃燒器，采用了大功率純氨燃燒器、新一代等離子體裂解氨燃燒器，國內(nèi)最大的20噸/小時雙加熱回路液氨高效蒸發(fā)器和國內(nèi)首套燃煤鍋爐爐膛溫度立體監(jiān)控與排煙成分在線檢測系統(tǒng)等一系列創(chuàng)新技術(shù)。試驗實現(xiàn)了100-300MW負(fù)荷下燃煤摻氨比例最高達(dá)35%多種工況的鍋爐安全平穩(wěn)運行，實際最大摻氨量大于21噸/小時，氨燃盡率達(dá)到99.99%，氨逃逸率低于2ppm，排煙氮氧化物(NOx)濃度可控可降，試驗成功驗證了燃煤電廠摻氨降碳的技術(shù)可行性以及現(xiàn)役燃煤鍋爐摻氨升級改造的工程可行性。

日本是最早在燃煤電廠探索摻氨燃燒技術(shù)的先進(jìn)國家，其最大火電公司JERA于2017-2021年在煤電機(jī)組上成功實現(xiàn)1%氨摻燒，該公司計劃于2023年開始20%氨摻燒試驗、在2030年代實現(xiàn)50%氨摻燒、到2040年代達(dá)成純氨燃燒也就是零碳排放的終極目標(biāo)。此次銅陵電廠現(xiàn)役煤電機(jī)組摻氨燃燒試驗屬國內(nèi)首次，能源研究院與皖能集團(tuán)技術(shù)團(tuán)隊在氨燃燒機(jī)理、新型燃燒器設(shè)計、大型液氨蒸發(fā)器、試驗集成運行、安全控制等方面開展了深入研究和試驗，試驗在燃燒技術(shù)、摻氨規(guī)模、穩(wěn)定運行時間上均遠(yuǎn)超國內(nèi)外同行最高水平，取得多項世界領(lǐng)先成果，填補多項技術(shù)空白。試驗成功標(biāo)志著我國煤電機(jī)組大比例摻氨清潔高效燃燒技術(shù)領(lǐng)先國際同行，率先進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用階段，該技術(shù)的示范成功為燃煤電廠節(jié)能減排、綠色發(fā)展開辟了一條切實可行的全新路徑，對加快構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系具有重大意義。

下一步，能源研究院與皖能集團(tuán)將充分發(fā)揮源頭創(chuàng)新優(yōu)勢，進(jìn)一步強化院企合作，深化協(xié)同創(chuàng)新；雙方技術(shù)團(tuán)隊將進(jìn)一步加強技術(shù)攻關(guān)，優(yōu)化工程方案，升級相關(guān)設(shè)備，全力推進(jìn)摻氨比例超過50%的工程試驗，并計劃在1000MW機(jī)組開展工程示范；同時，以雙方合作成立的氨邦科技公司為主導(dǎo)，大力推動自主研發(fā)的成套技術(shù)和設(shè)備在現(xiàn)役燃煤發(fā)電機(jī)組上的產(chǎn)業(yè)化推廣和規(guī)模化工業(yè)應(yīng)用，為打造綠氨產(chǎn)、儲、運、加、用全產(chǎn)業(yè)鏈，推動安徽能源結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整，解決全省能源安全問題作出更大貢獻(xiàn)。

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