摘要:为应对燃煤电站低碳转型需求,氨作为零碳燃料及高效储氢载体,其与煤混烧技术为火电行业碳减排提供了新路径。从“制-储-输-用”全产业链角度,系统综述了绿氨合成、存储运输及氨煤混烧的研究进展与关键技术,并评估其经济性。研究发现,绿氨合成以第二代低温低压技术(铁/钌催化剂)最具工业化潜力,该技术需要突破催化活性提升与可再生能源制氢-合成氨系统动态匹配技术;并提出开发10万吨级低温储罐与长输液氨管道,建设“西氨东输”网络以支撑绿氨规模化应用;氨煤混烧可通过优化掺氨位置(低氧区后掺)、空气分级(主燃区当量比1.1~1.3)及掺氨比例,以及设计低氮氨煤混烧燃烧装置,实现NOx排放与纯煤相当,且需考虑掺烧后炉内辐射传热减弱、对流增强,以及锅炉汽水系统兼容性。当绿电成本降至0.10元/(kW·h)且碳价每吨CO2>370元,或利用弃风/光电制氨时,绿氨将比燃煤具备竞争力,未来需通过绿氨降本、碳价机制与政策支持推动技术落地。该研究为燃煤电站绿氨掺烧技术规模化应用提供了全链条技术参考与经济性优化方向。
文章目录
1 绿氨合成技术进展
1.1 技术路线对比
1.2 关键技术突破
2 氨的存储与运输
2.1 大容量氨存储技术
2.2长距离输氨管道
3氨煤混烧实验与工程验证
3.1氨煤混烧小规模实验与模拟研究
3.2电站锅炉的氨煤混烧实验与模拟研究
3.3电站锅炉氨煤混烧的安全性评估
3.4电站锅炉氨煤混烧的技术挑战
4掺氨混烧低碳经济分析
5结 论