全球首套兆瓦級工業(yè)爐零碳純氨燃燒器試驗成功

近日，由西安交通大學(xué)參與，中石化廣州工程公司、江蘇焱鑫科技股份有限公司共同研發(fā)的兆瓦級工業(yè)爐零碳純氨燃燒器及配套系統(tǒng)在江蘇省江陰市熱態(tài)試驗獲得成功，標志著我國在工業(yè)爐零碳純氨清潔高效燃燒技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全球首次重大突破的同時，也標志為能源化工行業(yè)節(jié)能減排、綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展開辟了一條新路徑。

項目研發(fā)團隊在熱態(tài)試驗現(xiàn)場。

該項目攻關(guān)團隊圍繞純氨燃料點火規(guī)律、火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c流場特性匹配關(guān)系、純氨燃料穩(wěn)定燃燒條件，以及純氨燃燒器及配套系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)展開研究，完成了核心技術(shù)和裝備的自主開發(fā)、設(shè)計和建造工作。今年3月上旬，在江蘇焱鑫科技股份有限公司“氫/氨/碳基燃料工業(yè)燃燒測試中心”進行熱態(tài)試驗，成功實現(xiàn)兆瓦級純氨燃燒器的滿負荷穩(wěn)定運行測試，驗證了氨作為工業(yè)爐替代燃料的可行性，可替代天然氣等傳統(tǒng)氣體燃料，實現(xiàn)零碳排放。

氨作為一種安全、清潔、低成本儲存運輸?shù)牧闾既剂?，可實現(xiàn)從源頭減碳。如以單臺100 MW工業(yè)爐為例，使用純氨燃料每年可減少CO2排放約17萬噸。

純氨燃燒熱態(tài)實驗現(xiàn)場狀態(tài)。圖片均由西安交大提供

純氨燃燒器的試驗成功，為氨燃料在石化行業(yè)推廣應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)，在陶瓷、冶煉等其他高碳排放行業(yè)也具有廣闊的應(yīng)用前景。

據(jù)了解，該團隊圍繞零碳燃料利用開展氫氨高效穩(wěn)定燃燒以及燃燒強化、燃料型NOx排放控制兩個方面研究，揭示氨燃燒穩(wěn)定本質(zhì)機理，系統(tǒng)闡述了氨燃燒強化方法以及應(yīng)用于燃機、工業(yè)過程的可能性，從NOx生成路徑以及燃燒組織方面提出了有效的NOx控制策略，闡明了基礎(chǔ)燃燒、實驗室旋流燃燒和工業(yè)燃機過程的關(guān)聯(lián)性，提出了氨燃料燃燒利用研究領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究方向、研究方法拓展，以及未來潛在的燃燒技術(shù)等領(lǐng)域，近些年來先后獲得國家自然科學(xué)獎二等獎1項、教育部高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)獎一等獎1項、陜西省科學(xué)技術(shù)獎一等獎2項。