記者從西安交通大學(xué)獲悉，由該校參與共同開(kāi)發(fā)的全球首套兆瓦級(jí)工業(yè)爐零碳純氨燃燒器及配套系統(tǒng)近日在江蘇省江陰市熱態(tài)試驗(yàn)獲得成功，標(biāo)志著中國(guó)在工業(yè)爐零碳純氨清潔高效燃燒技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全球首次重大突破，為能源化工行業(yè)節(jié)能減排、綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展開(kāi)辟了一條新路徑。

項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)在熱態(tài)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)合影。西安交通大學(xué)供圖

該項(xiàng)目攻關(guān)團(tuán)隊(duì)圍繞純氨燃料點(diǎn)火規(guī)律、火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c流場(chǎng)特性匹配關(guān)系、純氨燃料穩(wěn)定燃燒條件，以及純氨燃燒器及配套系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)了研究，完成了核心技術(shù)和裝備的自主開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和建造工作。今年3月上旬，在江蘇焱鑫科技股份有限公司“氫/氨/碳基燃料工業(yè)燃燒測(cè)試中心”進(jìn)行了熱態(tài)試驗(yàn)，成功實(shí)現(xiàn)兆瓦級(jí)純氨燃燒器的滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行測(cè)試，驗(yàn)證了氨作為工業(yè)爐替代燃料的可行性，可替代天然氣等傳統(tǒng)氣體燃料，實(shí)現(xiàn)零碳排放。

純氨燃燒熱態(tài)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)。西安交通大學(xué)供圖

據(jù)介紹，氨作為一種安全、清潔、低成本儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)牧闾既剂希蓪?shí)現(xiàn)從源頭減碳。以單臺(tái)100MW工業(yè)爐為例，使用純氨燃料每年可減少二氧化碳排放約17萬(wàn)噸。

純氨燃燒器的試驗(yàn)成功，為氨燃料在石化行業(yè)推廣應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，在陶瓷、冶煉等其他高碳排放行業(yè)也具有廣闊的應(yīng)用前景。

西安交通大學(xué)參與團(tuán)隊(duì)為能源與動(dòng)力工程學(xué)院、綠色氫電全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃佐華教授、王金華教授、張猛副教授團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)研究方向面向航空航天、燃?xì)廨啓C(jī)及內(nèi)燃動(dòng)力裝置中的基礎(chǔ)燃燒過(guò)程;動(dòng)力裝備、工業(yè)過(guò)程的零碳燃料利用，特別是在燃?xì)廨啓C(jī)氣/液氨旋流高效低氮燃燒，工業(yè)過(guò)程大尺度氨燃燒控制以及氨燃燒關(guān)鍵污染物監(jiān)測(cè)等方面開(kāi)展了系統(tǒng)深入研究。

團(tuán)隊(duì)圍繞零碳燃料利用開(kāi)展氫氨高效穩(wěn)定燃燒以及燃燒強(qiáng)化、燃料型NOx排放控制兩個(gè)方面研究，揭示氨燃燒穩(wěn)定本質(zhì)機(jī)理，系統(tǒng)闡述了氨燃燒強(qiáng)化方法以及應(yīng)用于燃機(jī)、工業(yè)過(guò)程的可能性，從NOx生成路徑以及燃燒組織方面提出了有效的NOx控制策略，闡明了基礎(chǔ)燃燒、實(shí)驗(yàn)室旋流燃燒和工業(yè)燃機(jī)過(guò)程的關(guān)聯(lián)性，提出了氨燃料燃燒利用研究領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究方向、研究方法拓展，以及未來(lái)潛在的燃燒技術(shù)。

團(tuán)隊(duì)研究面向能源結(jié)構(gòu)化調(diào)整，服務(wù)新型能源循環(huán)經(jīng)濟(jì)、“雙碳”目標(biāo)等國(guó)家戰(zhàn)略，響應(yīng)國(guó)家和社會(huì)發(fā)展的重大需求。研究領(lǐng)域還包含燃料化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)以及燃料物性調(diào)控，液態(tài)燃料霧化蒸發(fā)過(guò)程以及燃燒控制和強(qiáng)化，層流/湍流火焰動(dòng)力學(xué)，并在氫氨燃料改性以及高效低氮利用技術(shù)研究領(lǐng)域取得一系列成果。