燃煤锅炉掺氨燃烧研究进展

摘要：

将零碳燃料氨在燃煤锅炉中进行掺烧,是极具潜力的电力系统低碳化改造路径之一,对我国"双碳"目标的实现具有重要意义.由于氨与煤的理化特性迥异,掺氨燃烧将对燃煤锅炉的运行造成一系列影响.本文总结国内外相关研究,从氨燃料特性出发,简述了氨燃烧增强策略,分析了掺氨对燃煤锅炉传热、燃烧及NOx排放、受热面安全、锅炉效率及?效率的影响,最后对燃煤锅炉掺氨燃烧的研究进行了展望.研究表明,氨在储运成本及安全性方面具有优势,但其燃烧特性与氢气、天然气等气体燃料相比存在差距,可通过与挥发分共燃、富氧燃烧、燃料预热等策略实现氨燃料的稳定着火及燃尽,而这些策略在燃煤锅炉中均可较方便地实施.掺氨比例越高,炉内辐射传热量降低,对流传热量增加.在空气分级条件下,若燃烧组织得当,掺氨燃烧后NOx排放甚至不升反降.此外,燃煤锅炉掺氨燃烧可能会加剧尾部受热面的低温腐蚀,系统?效率性也略有降低.未来,氮氧化物的生成机理与预测模型、氨煤掺烧锅炉炉内的多场耦合机制等将是燃煤锅炉掺氨燃烧领域研究的重点方向,相关数值模拟子模型的完善以及中试以上规模燃煤锅炉掺氨燃烧的工程验证也亟待开展.

关键词：氨、燃煤锅炉、掺烧、碳中和

所属期刊栏目：41

分类号：TK16(热力工程、热机)

资助基金：陕西省自然科学基金资助项目2022JQ-114

在线出版日期：2023-09-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：324-331