院企合作开新篇 协同创新结硕果——能源研究院与省能源集团在铜陵共同发布大型煤电机组大比例掺氨燃烧示范工程重大创新成果

2023年4月8日，合肥综合性国家科学中心能源研究院（以下简称“能源研究院”）与安徽省能源集团有限公司（以下简称“皖能集团”）在皖能铜陵发电有限公司300MW机组现场，共同举办“院企合作 协同创新”大型煤电机组大比例掺氨燃烧示范工程成果发布会，联合发布双方合作研发的大型煤电机组大比例掺氨燃烧试验取得的重大创新成果。中国工程院院士、能源研究院院长李建刚，铜陵市委书记丁纯，省国资委党委书记、主任王宏，省科技厅党组书记吴劲松，省发展改革委副主任徐志，省能源局电力处处长杨虎，皖能集团公司党委书记、董事长陈翔、总经理李明、总工程师方世清，能源研究院副院长胡浩民，以及省内高校院所、行业伙伴等单位领导和新闻媒体记者参加发布会。

发布会由省能源集团党委副书记、总经理李明主持。发布会上，皖能集团党委书记、董事长陈翔和中国工程院院士、能源研究院院长李建刚先后致辞，氨邦科技公司、皖能铜陵发电公司董事长刘养炯、能源研究院氢能源和氨应用研究中心主任罗广南共同发布氨能掺烧试验成果，省科技厅党组书记吴劲松发表讲话。

现阶段，燃煤发电是我国碳排放第一大户，占排放总量的40%左右。为有效解决燃煤电厂碳排放问题，2021年能源研究院与我省最大的发电企业-皖能集团联合成立“安徽省能源协同创新中心”，共同推动能源领域关键核心技术研发和产业化等工作。经深入调研论证，双方决定在现有燃煤发电机组实施大比例掺氨燃烧降碳工程示范项目，并选择在皖能铜陵电厂开展工程试验，目标是为我省乃至全国火力发电节能减排闯出一条新路。为确保示范工程顺利推进，双方联合组建了一支专业的研发和工程技术团队，并合作成立氨邦科技有限公司负责项目实施和运营。合作双方克服疫情的不利影响，顺利完成了氨燃烧器、氨蒸发器、等离子体氨裂解器等设备的自主设计、自行研制和升级换代及供氨管路设计建造等工作，多项技术属国内首创和重大创新，为工程试验提供了强有力保障。

此次为期三个多月的工程试验取得重大突破。试验投入了四种型号共8台燃烧器，采用了大功率纯氨燃烧器、新一代等离子体裂解氨燃烧器，国内最大的20吨/小时双加热回路液氨高效蒸发器和国内首套燃煤锅炉炉膛温度立体监控与排烟成分在线检测系统等一系列创新技术。试验实现了100-300MW负荷下燃煤掺氨比例最高达35%多种工况的锅炉安全平稳运行，实际最大掺氨量大于21吨/小时，氨燃尽率达到99.99%，氨逃逸率低于2ppm，排烟氮氧化物(NOx)浓度可控可降，试验成功验证了燃煤电厂掺氨降碳的技术可行性以及现役燃煤锅炉掺氨升级改造的工程可行性。

日本是最早在燃煤电厂探索掺氨燃烧技术的先进国家，其最大火电公司JERA于2017-2021年在煤电机组上成功实现1%氨掺烧，该公司计划于2023年开始20%氨掺烧试验、在2030年代实现50%氨掺烧、到2040年代达成纯氨燃烧也就是零碳排放的终极目标。此次铜陵电厂现役煤电机组掺氨燃烧试验属国内首次，能源研究院与皖能集团技术团队在氨燃烧机理、新型燃烧器设计、大型液氨蒸发器、试验集成运行、安全控制等方面开展了深入研究和试验，试验在燃烧技术、掺氨规模、稳定运行时间上均远超国内外同行最高水平，取得多项世界领先成果，填补多项技术空白。试验成功标志着我国煤电机组大比例掺氨清洁高效燃烧技术领先国际同行，率先进入工业应用阶段，该技术的示范成功为燃煤电厂节能减排、绿色发展开辟了一条切实可行的全新路径，对加快构建清洁低碳安全高效的能源体系具有重大意义。

下一步，能源研究院与皖能集团将充分发挥源头创新优势，进一步强化院企合作，深化协同创新；双方技术团队将进一步加强技术攻关，优化工程方案，升级相关设备，全力推进掺氨比例超过50%的工程试验，并计划在1000MW机组开展工程示范；同时，以双方合作成立的氨邦科技公司为主导，大力推动自主研发的成套技术和设备在现役燃煤发电机组上的产业化推广和规模化工业应用，为打造绿氨产、储、运、加、用全产业链，推动安徽能源结构战略性调整，解决全省能源安全问题作出更大贡献。

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