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煤電是我國新型電力系統(tǒng)中的支撐性、調節(jié)型電源，煤電調峰可維持有功功率平衡，保證系統(tǒng)頻率穩(wěn)定，調整各類發(fā)電機組出力以適應用電負荷的波動。如何在超低負荷狀態(tài)下確保系統(tǒng)的燃燒穩(wěn)定性、受熱面安全性和低污染物排放，是大型燃煤鍋爐技術發(fā)展的必然要求。

【DT新能源】獲悉，近期中國神華氫氧氨助燃煤電機組深度調峰技術基礎研究項目公開招標中標結果公告，中標人為清華大學。本項目計劃利用氫/氨等零碳氣體燃料的低負荷自穩(wěn)燃特性，提升燃煤機組深度調峰能力，充分認識氫/氨等零碳燃料的基礎燃燒特性、混燃時火焰發(fā)展機制、污染物生成特性等方面的機理規(guī)律。

據悉，國家能源集團成功實施600兆瓦燃煤發(fā)電機組摻氨燃燒試驗，這是當前國內外完成摻氨燃燒試驗驗證的容量最大的機組。試驗主要采用氨煤預混燃燒技術，按照第一階段試驗計劃，實現(xiàn)了500兆瓦、300兆瓦等多個負荷工況下燃煤鍋爐摻氨燃燒平穩(wěn)運行。鍋爐運行參數正常，氨燃盡率達到99.99%，脫硝裝置前的氮氧化物濃度與燃煤工況相當，增加幅度可控制在20毫克/標立方米以內，煙氣污染物排放濃度無變化。

而根據招標文件，該項目將重點對燃煤機組摻燒氫（氨）參與深度調峰進行系統(tǒng)設計和經濟性評價，標志著國家能源集團燃煤機組摻燒氫（氨）已基本完成技術可行性驗證，初步從小規(guī)模示范進入到規(guī)?；l(fā)展的早期規(guī)劃階段，而隨著項目的實施，有望推動國內綠氨應用的規(guī)?；l(fā)展。

項目主要研究內容如下：

（1）氫/氧火焰助燃條件下的煤粉著火、穩(wěn)燃和熄火特性研究

（2）微氫/微氧/氨輔助煤粉燃燒的清潔穩(wěn)燃低氮燃燒組織方法

（3）微氫/微氧/氨輔助煤粉深調下的爐內熱負荷變化規(guī)律研究

（4）微氫/微氧/氨助燃下的SCR系統(tǒng)性能研究

（5）微氫/微氧/氨助燃下的深度調峰系統(tǒng)設計及經濟性評價。

國家政策已指明發(fā)展方向。2024年7月15日，國家發(fā)改委印發(fā)《煤電低碳化改造建設行動方案(2024—2027年)》的通知，其中指出：利用風電、太陽能發(fā)電等可再生能源富余電力，通過電解水制綠氫并合成綠氨，實施燃煤機組摻燒綠氨發(fā)電，替代部分燃煤。改造建設后煤電機組應具備摻燒10%以上綠氨能力，燃煤消耗和碳排放水平顯著降低。

此外，在燃煤機組摻綠氨的技術路線中，皖能銅陵發(fā)電有限公司300MW燃煤機組大比例摻氨燃燒經過為期1年的工程化試驗，在大型煤電機組鍋爐加裝純氨燃燒器，與煤粉燃燒器同時運行。實現(xiàn)了100-300MW并網功率下燃煤摻氨比例10-35%多種工況的鍋爐安全平穩(wěn)運行。而燃煤火電機組摻氨或者摻氫燃燒作為發(fā)電領域的重要技術路徑，通過新能源制氫，合成綠氨，按照氨10%測算，一臺百萬機組每年燃燒近20萬噸的綠氨，可消納新能源電量20億千瓦都在加緊推進。

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