4月8日，在皖能电力所属的皖能铜陵发电有限公司300兆瓦燃煤机组，大比例掺氨燃烧试验实现了最高掺氨35%的平稳运行，最大掺氨量大于每小时21吨，氨燃尽率达到99.99%，氨逃逸率低于每立方米2毫克，排烟氮氧化物（NOx）浓度可控可降，锅炉效率与燃煤工况相当。氨燃料应用新突破，中国燃煤机组以掺氨实现清洁高效燃烧技术进入工业应用阶段。
“经过一年多9次反复试验和论证，我们取得煤电机组100-300MW多种工况负荷下掺氨10%-35%平稳运行的关键技术重大突破。”4月8日，皖能铜陵公司传来喜讯，全国首例大型煤电机组大比例掺氨燃烧工程示范取得成功，这属全球首家、全国首次，标志着我国燃煤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，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。
在国家“3060双碳”目标的指引下，2021年起，皖能集团与合肥综合性国家科学中心能源研究院创新“产学研”合作模式，围绕能源和“双碳”领域科技成果商品化、市场化和产业化搭建集成创新平台，把氨能掺氨燃烧作为双方合作的第一个重大项目，选择皖能铜陵公司300MW煤电机组开展全国首例大型煤电机组大比例掺氨燃烧工程示范。
在成功举办了两届氨氢新能源产业上海国际峰会的基础上，2023年第三届氨氢新能源产业上海国际峰会暨2023年化学品航运、液化气产品航运和存储物流上海国际峰会将于2023年4月25-26日由Seahow、国际船舶海工网等联合相关单位在上海继续举办。咨询：meetchinamkt@163.com 或者 china@ishipoffshore.com。
“氨是一种零碳的清洁能源，我们在燃煤机组里掺多少的氨，基本就可以降低多少的碳，这是一个成比例的关系。”合肥综合性国家科学中心能源研究院氢能源与氨应用研究中心副主任冯汉生告诉记者，在研发过程中，团队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，多项技术都属于国内首创和重大创新。
回想纯氨燃烧器第一次点火成功的情景，冯汉生非常激动。“当时，整个团队欢呼雀跃，这表明了我们的理论分析和所采取的技术路线是可行的。”
在此之后，团队成员更有干劲了，他们再接再厉，继续攻克技术和升级设备。在为期三个月的工程试验中，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。
最终，工程实现了100-300MW负荷下燃煤掺氨比例10%-35%多种工况的锅炉安全平稳运行，最大掺氨量大于21吨/小时，炉膛和炉壁温度均高于同等负荷下的纯燃煤工况，氨燃尽率达到99.99%。
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“氨是一种零碳的清洁能源，我们在燃煤机组里掺多少的氨，基本就可以降低多少的碳，这是一个成比例的关系。”合肥综合性国家科学中心能源研究院氢能源与氨应用研究中心副主任冯汉生告诉记者，在研发过程中，团队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，多项技术都属于国内首创和重大创新。
回想纯氨燃烧器第一次点火成功的情景，冯汉生非常激动。“当时，整个团队欢呼雀跃，这表明了我们的理论分析和所采取的技术路线是可行的。”
在此之后，团队成员更有干劲了，他们再接再厉，继续攻克技术和升级设备。在为期三个月的工程试验中，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。
最终，工程实现了100-300MW负荷下燃煤掺氨比例10%-35%多种工况的锅炉安全平稳运行，最大掺氨量大于21吨/小时，炉膛和炉壁温度均高于同等负荷下的纯燃煤工况，氨燃尽率达到99.99%。
“无论是在燃烧技术和掺氨规模上，还是在稳定运行时间上，我们均远超国际同行最高水平。”冯汉生举例说，日本最大火电公司JERA于2017-2021年在煤电机组上实现1%掺烧，该公司计划2023-2024年达到掺烧20%的目标。
企业“下单”需求，院所“接单”攻关，在这条科技成果“落地生根”的携手之行中，冯汉生感慨道：“我们不仅仅实现从0到1的研发，更是要实现从1到100的产业转化的跨越。”展望未来，冯汉生希望继续加强技术攻关，优化工程方案，为打造绿氨产、储、运、加、用全产业链作出更大贡献。
燃煤发电是我国主要的碳排放来源之一，使用氨能等新型燃料对化石能源进行替代是实现“双碳”目标的关键技术。
承担该项目工程任务的氨邦科技有限公司副总经理陈玉伟介绍说，通过在燃煤机组锅炉加装纯氨燃烧器，与煤粉燃烧器同时运行，达到替代标煤、减少粉尘和二氧化碳排放、降低能耗的效果，试验突破了让氨在锅炉中稳定燃烧的最大难点。同时，试验团队还自主研发了长距离供氨气化控制系统、集成等离子体的燃烧器控制系统及炉膛温度场和气体成分在线检测系统等“三套控制系统”，填补了多项技术空白。
氨能清洁燃烧发电示范项目由合肥综合性国家科学中心能源研究院、安徽省能源集团有限公司于2021年联合立项，下一步将推进掺氨比例超过50%的工程试验，并在1000兆瓦机组上开展工程示范与推广；同时，开拓化工、水泥、冶金等行业氢氨能利用，助力实现降碳降耗。据悉，合肥综合性国家科学中心能源研究院与安徽省能源集团有限公司合作的“光伏制氢合成氨示范项目”也已同步实施，未来纯氨燃烧器将实现“绿氨”燃烧，进一步实现节能降碳。
