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第
49
卷第
6
期煤炭学报Vol.
49No.
6
2024
年
6
月JOURNAL
OF
CHINA
COAL
SOCIETYJune
2024
煤炭掺氨燃烧基础研究与技术应用研究进展
111,
2111
司桐
,
黄骞
,
杨远平
,
马鹏
,
雷小洋
,
李水清
(1.
清华大学
热科学与动力工程教育部重点实验室,
北京100084;2.
北京石油化工学院
机械工程学院,
北京102617)
摘要:能源安全和“双碳”目标影响着全球能源产业链供应链,对我国能源电力系统的安全高效
和绿色低碳转型提出了迫切的要求。为保障能源安全,煤电在未来相当长一段时间内仍是我国电
力供应安全及可再生能源消纳的重要支撑。为实现碳中和,能源系统逐渐从主要依赖化石能源转
向以可再生能源为主,但可再生能源的间歇性、随机性、波动性特点使得电力系统调节更加困难,
系统平衡和安全问题更加突出。在这种情况下,以氨为代表等零碳燃料在处理可再生能源的间歇
性方面发挥着不可或缺的作用,其既可作为长时大规模储能的载体来实现可再生能源大规模消纳,
又可灵活地用在锅炉等动力设备中直接替代燃用。然而,由于零碳燃料与化石燃料在理化性质上
的差异,导致零碳燃料在燃用过程中存在如火焰稳定性差、易生成氮氧化物等问题,给氨燃料的
大规模利用带来了挑战。为此,从煤炭掺氨燃烧的可行性、经济性和必要性出发,对氨煤共燃的
化学反应动力学、燃烧特性(着火、稳燃)和污染物生成特性(NO、飞灰颗粒物和碳烟生成)进行
x
了全面综述,并讨论了以无量纲准则数为基础的燃烧器模化放大准则,详细探讨了现有工业级氨
—
煤燃烧器高效稳定燃烧控制策略,CN燃料分级、空气分级及其联合控制均有效降低NO的排
x
放,未来融合人工智能、大数据及数字孪生等信息化技术,有望从源头为下一代面向双碳战略的
新型绿色动力发电系统的研发提供科学支撑和路径参考。
关键词:氨煤共燃;低碳;NO;分级燃烧;模化放大;人工智能
x
中图分类号:TQ534文献标志码:A文章编号:0253−9993(2024)06−2876−11
Advancementsandfutureoutlookinfundamentalresearchandtechnological
applicationsforammoniaco-firingwithcoal
111,
2111
SI
Tong,
HUANG
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