工程熱物理所煤炭加壓富氧燃燒中試研究取得關(guān)鍵進(jìn)展----中國科學(xué)院

加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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工程熱物理所煤炭加壓富氧燃燒中試研究取得關(guān)鍵進(jìn)展

2025-05-28 工程熱物理研究所

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燃煤發(fā)電是我國最大的碳排放源。加壓富氧燃燒技術(shù)可以降低燃燒中碳捕集的能耗，提高富氧燃燒系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，被認(rèn)為是極有前景的規(guī)模化碳減排技術(shù)之一。加壓富氧燃燒技術(shù)面臨流動、燃燒和傳熱等重大技術(shù)挑戰(zhàn)，國內(nèi)外相關(guān)研究仍主要處于小試階段，而在傳熱及受熱面布置等核心難題方面的中試研究幾乎處于空白狀態(tài)，亟需開展中試尺度技術(shù)攻關(guān)。

在國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“加壓富氧清潔燃燒與高效傳熱關(guān)鍵技術(shù)及裝備”項目支持下，研究所循環(huán)流化床實(shí)驗室團(tuán)隊提出并研發(fā)了“分級加壓富氧燃燒技術(shù)”，設(shè)計建設(shè)了國際首臺兆瓦級分級加壓富氧燃燒中試裝置。研發(fā)團(tuán)隊從系統(tǒng)熱負(fù)荷分配、爐膛高效換熱以及密相區(qū)穩(wěn)定流化等多個維度出發(fā)，攻克了加壓條件下爐膛熱流密度過高和高壓環(huán)境下密相區(qū)失穩(wěn)的難題，實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)在中試尺度上的驗證。

研究成果為下一步開展350MW超臨界分級加壓富氧燃燒鍋爐設(shè)計及系統(tǒng)集成提供了數(shù)據(jù)支撐，有望推動加壓富氧燃燒技術(shù)向安全、經(jīng)濟(jì)和大型化方向發(fā)展。

中試試驗現(xiàn)場

近日，由中國科學(xué)院工程熱物理研究所自主研發(fā)的分級加壓富氧燃燒技術(shù)在中試平臺上完成關(guān)鍵驗證，實(shí)現(xiàn)1.0MPa壓力下72h連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行，干煙氣中CO?濃度達(dá)到93%以上，在試驗裝置規(guī)模、運(yùn)行壓力、煙氣CO?濃度和連續(xù)運(yùn)行時間等關(guān)鍵指標(biāo)方面創(chuàng)下目前國內(nèi)外公開報道的最高水平。西安熱工研究院有限公司作為第三方機(jī)構(gòu)現(xiàn)場見證。燃煤發(fā)電是我國最大的碳排放源。加壓富氧燃燒技術(shù)可以降低燃燒中碳捕集的能耗，提高富氧燃燒系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，被認(rèn)為是極有前景的規(guī)模化碳減排技術(shù)之一。加壓富氧燃燒技術(shù)面臨流動、燃燒和傳熱等重大技術(shù)挑戰(zhàn)，國內(nèi)外相關(guān)研究仍主要處于小試階段，而在傳熱及受熱面布置等核心難題方面的中試研究幾乎處于空白狀態(tài)，亟需開展中試尺度技術(shù)攻關(guān)。在國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“加壓富氧清潔燃燒與高效傳熱關(guān)鍵技術(shù)及裝備”項目支持下，研究所循環(huán)流化床實(shí)驗室團(tuán)隊提出并研發(fā)了“分級加壓富氧燃燒技術(shù)”，設(shè)計建設(shè)了國際首臺兆瓦級分級加壓富氧燃燒中試裝置。研發(fā)團(tuán)隊從系統(tǒng)熱負(fù)荷分配、爐膛高效換熱以及密相區(qū)穩(wěn)定流化等多個維度出發(fā)，攻克了加壓條件下爐膛熱流密度過高和高壓環(huán)境下密相區(qū)失穩(wěn)的難題，實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)在中試尺度上的驗證。研究成果為下一步開展350MW超臨界分級加壓富氧燃燒鍋爐設(shè)計及系統(tǒng)集成提供了數(shù)據(jù)支撐，有望推動加壓富氧燃燒技術(shù)向安全、經(jīng)濟(jì)和大型化方向發(fā)展。中試試驗現(xiàn)場

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