燃煤耦合氨燃料燃烧技术研究进展
陈勇旭1
侯育杰1
王长安1
戴良旭1
贾子秀2
李宇航2
车得福1
1.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西 西安 7100492.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西 西安 710049;西安热工研究院有限公司,陕西 西安 710054
摘要：燃煤耦合氨燃料燃烧技术符合我国"煤炭的主体能源地位短期内不会发生根本性变化"的能源国情,对我国实现电力系统的碳减排,完成"双碳"目标具有重大意义.然而,由于氨燃料本身的燃烧特性与传统化石燃料有很大差异,在电站燃煤锅炉中掺烧氨燃料可能会带来燃烧稳定性变差和NOx排放偏高的问题.基于国内外氨煤耦合燃烧的相关研究,从氨燃料的燃烧技术出发,整理了氨燃料本身存在的问题,分析了掺氨比、掺氨位置、配风方式、燃烧温度等影响因素对氨煤耦合燃烧过程的燃烧特性和气体污染物排放特性的影响,梳理了氨煤掺烧过程反应机理发生的变化,总结了对于燃煤耦合氨燃料燃烧技术的经济性分析,最后对于该技术在未来的研究和应用进行了展望.研究表明,在掺氨比为 20%～40%的条件下,通过燃料分级、深度空气分级、富氧燃烧等技术可以使氨煤耦合燃料的燃烧特性和排放特性满足节能减排的工程需求.氨煤耦合燃烧会降低炉膛内整体温度,对燃料的燃尽及氨协同煤焦还原NOx产生不利影响.同时,因掺氨而形成的富水气氛也会促进NOx的生成.当掺氨比为 20%时,锅炉热效率基本不发生变化,但碳排放可降低 20%左右.未来,若绿氨制备技术得到突破,氨煤混燃的成本将有可能与纯煤燃烧的成本相当甚至更有优势,并进一步推进中国以新能源为主体的新型电力系统的构建.
关键词：氨锅炉掺烧低NOx排放"双碳"目标
分类号：TK16(热能、热力工程)
资助基金：国家自然科学基金(52176129)
论文发表日期：2024-12-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 443-456 )
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