院企合作開新篇 協(xié)同創(chuàng)新結碩果——能源研究院與省能源集團在銅陵共同發(fā)布大型煤電機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中心能源研究院（以下簡稱“能源研究院”）與安徽省能源集團有限公司（以下簡稱“皖能集團”）在皖能銅陵發(fā)電有限公司300MW機組現(xiàn)場，共同舉辦“院企合作 協(xié)同創(chuàng)新”大型煤電機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，皖能集團公司黨委書記、董事長陳翔、總經理李明、總工程師方世清，能源研究院副院長胡浩民，以及省內高校院所、行業(yè)伙伴等單位領導和新聞媒體記者參加發(fā)布會。

發(fā)布會由省能源集團黨委副書記、總經理李明主持。發(fā)布會上，皖能集團黨委書記、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”，共同推動能源領域關鍵核心技術研發(fā)和產業(yè)化等工作。經深入調研論證，雙方決定在現(xiàn)有燃煤發(fā)電機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，雙方聯(lián)合組建了一支專業(yè)的研發(fā)和工程技術團隊，并合作成立氨邦科技有限公司負責項目實施和運營。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備的自主設計、自行研制和升級換代及供氨管路設計建造等工作，多項技術屬國內首創(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，國內最大的20噸/小時雙加熱回路液氨高效蒸發(fā)器和國內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。試驗實現(xiàn)了100-300MW負荷下燃煤摻氨比例最高達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的先進國家，其最大火電公司JERA于2017-2021年在煤電機組上成功實現(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年代達成純氨燃燒也就是零碳排放的終極目標。此次銅陵電廠現(xiàn)役煤電機組摻氨燃燒試驗屬國內首次，能源研究院與皖能集團技術團隊在氨燃燒機理、新型燃燒器設計、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、摻氨規(guī)模、穩(wěn)定運行時間上均遠超國內外同行最高水平，取得多項世界領先成果，填補多項技術空白。試驗成功標志著我國煤電機組大比例摻氨清潔高效燃燒技術領先國際同行，率先進入工業(yè)應用階段，該技術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將充分發(fā)揮源頭創(chuàng)新優(yōu)勢，進一步強化院企合作，深化協(xié)同創(chuàng)新；雙方技術團隊將進一步加強技術攻關，優(yōu)化工程方案，升級相關設備，全力推進摻氨比例超過50%的工程試驗，并計劃在1000MW機組開展工程示范；同時，以雙方合作成立的氨邦科技公司為主導，大力推動自主研發(fā)的成套技術和設備在現(xiàn)役燃煤發(fā)電機組上的產業(yè)化推廣和規(guī)?；I(yè)應用，為打造綠氨產、儲、運、加、用全產業(yè)鏈，推動安徽能源結構戰(zhàn)略性調整，解決全省能源安全問題作出更大貢獻。

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