本报通讯员 刘 鑫

　　在建设清洁低碳、安全高效的能源改革发展背景下，作为燃煤发电低碳化转型的先锋，广东台山电厂积极探索运用零碳氨燃料大幅削减燃煤锅炉二氧化碳排放的路径，目前其掺氨燃烧项目已取得了显著进展，标志着我国在燃煤发电二氧化碳减排技术上实现了重大突破，为加速能源行业绿色低碳发展进程提供了强有力的技术支撑与示范案例。
　　打造掺氨燃烧专业团队
　　台山电厂掺氨燃烧项目自2023年初启动以来，便受到了国家能源集团的高度重视。该项目被确立为集团公司2023年度十大科技攻关项目，旨在探索燃煤发电的新型零碳燃料替代路径，以降低二氧化碳排放，推动能源结构转型。
　　项目团队联合国内顶尖高校，从基础机理研究、装备研制到产业化工程应用进行了全链条布局，针对煤炭掺氨燃烧在600兆瓦机组锅炉上遇到的技术难题，持续开展深入研究工作。
　　在项目的初步准备阶段，台山电厂运行部组织相关人员进行了安全风险和技术交底，确保各相关部门对掺氨燃烧系统的保护逻辑、氨气压力的控制、系统可靠性以及掺氨后对锅炉燃烧状态的影响等情况有充分的了解和准备。同时，为了进一步确保掺氨燃烧试验这一关键项目节点的安全顺利实施，该厂多措并举，分批次对相关机组运行值班员进行了理论考试及实地操作培训。
　　培训涉及该厂相关机组全体值班员，从掺氨气化区系统入手，详细讲解掺氨燃烧试验工质流程，逐项指出并确认管路中各级设备与阀门。培训讲师团队由各班组经验丰富、技术精湛的主值组成，他们在生产现场实地开展培训讲解后进行理论考试，使参训者对该项技术有了更直观、全面的了解，取得了理论考试通过率100%的优异成绩。
　　低掺氨试验圆满完成
　　在充分的准备工作之后，台山电厂掺氨燃烧项目进入了第一阶段试验阶段。2023年10月底，该厂3号机组600兆瓦燃煤锅炉混氨燃烧关键技术研究与工程验证项目即将进入掺氨燃烧试验阶段。11月17日，由该厂运行部组织开展3号锅炉燃烧掺氨燃烧工程验证项目第一阶段掺氨燃烧试验正式开始。
　　试验主要采用氨煤预混燃烧技术，按照计划，实现了500兆瓦、300兆瓦等多个负荷工况下燃煤锅炉掺氨燃烧平稳运行。经过一周的严格测试，锅炉运行参数正常，氨燃尽率高达99.99%，这一数据充分证明了氨煤预混燃烧技术的高效性。同时，脱硝装置前的氮氧化物浓度与燃煤工况相当，且增加幅度被成功控制在20毫克/标立方米以内，烟气污染物排放浓度未发生变化。
　　这一系列优异的数据不仅验证了氨煤气固两相燃烧强化、等离子裂解等多种创新技术的先进性，还凸显了气固两相氨煤混燃燃烧器在氮氧化物生成抑制方面的卓越效果。通过对比开展不同燃烧技术路线试验，项目团队发现了不同燃烧掺混方式对氮氧化物生成的显著影响，形成了对掺氨燃烧技术路线的新认识。
　　第一阶段混氨燃烧试验初步掌握了630兆瓦燃煤锅炉在低掺氨比例（10%）的各项性能参数。主要结果为：锅炉在掺氨燃烧状态下运行平稳，燃烧稳定，汽水参数与纯燃煤工况差别不大，受热面未出现大面积超温结渣现象。同时，锅炉NOx变化幅度控制在50毫克/标立方米以内，省煤器出口（SCR入口）氨浓度均低于百万分之二，未影响机组污染物排放浓度。标志着低掺氨比例下掺氨燃烧技术的可行性和稳定性得到了充分验证，为后续的更高比例掺混燃烧试验奠定了坚实的基础。
　　高掺氨试验稳步推进
　　在第一阶段试验取得圆满成功的基础上，台山电厂掺氨燃烧项目立即启动了第二阶段更高比例（>20%）混氨工程验证和试验研究工作。这一阶段的目标是进一步提高掺氨比例，验证更高比例掺氨燃烧的可行性和稳定性，以期在未来实现更大规模的商业应用。
　　为此，项目团队对锅炉设备进行了相应的改造和升级。在原有锅炉C层侧混、E层内混燃烧器基础上增加了C、D层内混喷氨燃烧器，并利旧了二期氨区2个液氨罐，增设2个气化器、缓冲罐。目前，第二阶段掺氨燃烧试验的各项准备工作正在紧锣密鼓地进行中。计划于9月上旬进行系统联合调试，确保在9月中下旬左右具备试验条件。预计整个第二阶段试验工作将于2024年底前全部完成。
　　项目完成后，当机组使用氨掺烧比达25%，年运行4000小时，预计源头减碳48万吨/年。同时，该技术还可以减少其他有害气体和粉尘排放，年累计减排二氧化硫10766吨、粉尘97614吨。
　　台山电厂600兆瓦燃煤机组掺氨燃烧项目取得重大进展，标志着该厂在推动燃煤发电低碳化转型方面迈出了坚实步伐。这一技术突破，为我国能源行业积极响应国家“双碳”政策、加速绿色低碳发展进程提供了强有力的技术支撑与示范案例。
　　该项目作为当前国内外完成掺氨燃烧试验验证的容量最大机组，其成功实施对于推动我国煤电机组绿色低碳转型具有重要意义。台山电厂将继续深耕掺氨燃烧技术领域，致力于在机理研究与技术开发上实现更深层次、更宽领域的突破，为实现国家碳达峰、碳中和目标提供宝贵的技术支撑与实践经验，助力我国能源行业走向更加绿色、低碳的未来。