掺氨燃烧发展现状及趋势
掺氨燃烧指在传统化石燃料（如煤、天然气、燃油）中掺入一定比例氨气一同燃烧的技术，目的是降低碳排放，推动能源转型。
一、掺氨燃烧发展现状
政策支持
2024年7月15日，国家发改委、国家能源局发布《煤电低碳化改造建设行动方案（2024-2027年）》，提出利用可再生能源富余电力制绿氢并合成绿氨，实施燃煤机组掺烧绿氨发电，要求改造后煤电机组具备掺烧10%以上绿氨能力。
项目进展
截至2024年底，国内可再生能源制氢合成氨项目超过120个，其中90个以上的项目已披露合成氨产能，合计约为2160.59万吨/年（含规划、在建和建成）。
技术突破
2024年12月，合肥综合性国家科学中心能源研究院研制的千吨级模块化柔性合成氨设备开车成功，产品氨运往火电厂进行掺氨燃烧。2024年11月，东方锅炉协同高校开展技术攻关，首次天然气掺氨燃烧试验取得圆满成功，解决了天然气高比例掺氨燃烧存在的速率不匹配、NOx生成差异大、燃烧不稳定等关键技术瓶颈。
标准制定
2024年12月，《燃煤机组掺烧绿氨发电技术规范》团体标准研讨会成功召开，明确了绿氨生产、储存、运输、掺烧以及燃煤机组适应性改造等关键环节的技术指标和安全要求。
二、掺氨燃烧的优缺点
优点
低碳环保：氨无碳，燃烧不产生CO₂ ，可降低传统能源碳排放，助力碳中和。
资源丰富：制取氨的氮气取于空气，氢气来源多样，如化石燃料重整、水电解。可再生能源电解水制氢合成氨，可持续发展。
能源互补：与传统燃料混用，提升能源系统灵活性，保障能源稳定供应。
基础设施兼容性好：部分现有能源基础设施经改造可用于氨的储存、运输和燃烧，降低转型成本。
缺点
燃烧特性差：氨点火难、燃烧速度慢、火焰温度低，需改进燃烧器与控制系统，增加技术成本。
污染排放：氨燃烧易生成NOx，需高效减排技术，增加处理成本与系统复杂性。
安全性低：氨有毒、有腐蚀性、易燃爆，储存运输需特殊设备与严格安全措施。
能效较低：相比传统燃料，氨能量密度低，相同能量需求下，氨的消耗量大，运输储存成本高。
三、掺氨燃烧的发展趋势
政策支持力度持续加大
国家发改委和能源局发布的《煤电低碳化改造建设行动方案（2024-2027年）》要求改造建设后煤电机组应具备掺烧10%以上绿氨能力。后续相关部门还会出台一系列支持政策，推动掺氨燃烧技术的研发和应用。
技术水平不断提升
目前在合成氨技术、燃烧技术和污染物控制技术方面已取得一定进展。未来将持续优化现有技术，提高氨的生产效率和质量，降低成本，同时解决燃烧过程中的稳定性、效率和污染物排放等问题。
市场规模逐步扩大
毕马威发布的报告显示，2021年绿氨市场规模约为3600万美元，2030年预计将达到54.8亿美元，年均复合增长率达74.8%。随着技术的成熟和政策的支持，掺氨燃烧将在电力、工业锅炉、交通运输等领域得到更广泛的应用，市场需求会不断增加。
产业协同发展加强
掺氨燃烧涉及多个环节和领域，需要能源企业、化工企业、设备制造商、科研机构等各方加强合作。未来，将形成完整的产业链，实现各环节的协同发展，提高产业整体竞争力。
国际合作与交流日益频繁
掺氨燃烧是全球能源转型的重要方向，各国将加强在该领域的合作与交流，分享技术经验和市场信息，共同推动掺氨燃烧技术的发展和应用。
四、国内可再生能源合成氨项目
以下是截止2024年底国内部分可再生能源制氢合成氨项目：
1、宁夏宝丰绿氢制绿氨及氨水制备项目
2024年1月底，该项目的合成氨装置合成压缩机一次联动试车成功。项目利用宁夏宝丰能源集团的太阳能电解制氢储能及应用示范项目氢气和50万吨/年煤制烯烃项目空分装置氮气，建设年产10万吨/年合成氨、50万吨氨水生产线。
2、华能尧景30万吨绿氢合成氨项目
2024年2月4日正式启动，依托洮南地区丰富的风光资源，采用新能源发电—电解水制氢—氢能合成氨产业一体化模式，由尧景新能源（吉林）有限公司与华能吉林发电有限公司合作，总投资100亿元，年制绿氢5.5万吨、年生产绿色合成氨30万吨。
3、华电巴林左旗500MW风光制氢一体化示范项目
2024年3月4日备案，将年产液氨10万吨，副产品氧气2196万Nm³/a。配套建设50台1000Nm³/h的水电解槽制氢系统，4000Nm³/h的空分装置及6座3000Nm³储氢压力为2.0Mpa的球罐。
4、国际氢能冶金示范区新能源制氢联产无碳燃料项目
2024年3月6日，施耐德电气与水木明拓签订合作协议打造电氢氨动态联合仿真项目。水木明拓氢能源科技有限公司投资建设该项目，总投资400亿元，建设年产30万吨新能源制氢、120万吨绿氨、110万吨氢直接还原铁及配套建设500万千瓦风力发电。
5、科左中旗风光储氢氨一体化产业园示范项目
2024年3月21日，该项目（储氢氨部分）变更备案。由科左中旗天通能源有限公司开发建设，总投资700亿元，配套新能源规模130万千瓦，设计制氢能力5万吨/年，配套建设年产48万吨合成氨项目。
6、国华投资“绿港氢城新材料”项目
2024年3月28日，该项目新能源部分开工。项目将建设百万千瓦新能源大基地、5万吨/年绿氢合成氨，及绿氢基础设施，计划投资约60亿元，建成投产后，预计每年可发电超25亿千瓦时，减排二氧化碳260万吨。
7、三峡新和县风光制氢合成氨一体化项目
2024年3月30日签约，是全疆首个采用“绿氢消纳绿电、绿氨消纳绿氢”的一体化解决方案的项目，形成电-氢-氨全产业链。项目总投资31亿元，分两期建设，将建设光伏800MW，可实现年制氢能力2万吨、氢制合成氨能力14万吨，预计2025年上半年投产。
五、国内掺氨燃烧项目
1、华电白音华金山发电有限公司燃煤锅炉掺氨燃烧技术研究项目
华电成功获取白音华金山发电有限公司燃煤锅炉掺氨燃烧技术研究项目，是华电集团首个绿氨掺烧项目，结合电厂实际运行情况，开展旋流炉掺氨燃烧技术的实验研究。
2、东方锅炉天然气掺氨燃烧试验项目
东方锅炉协同清华大学、浙江大学、上海交通大学等高校开展技术攻关，依据“5mw级掺氨天然气清洁燃烧技术及工业验证”课题，首次天然气掺氨燃烧试验取得圆满成功。
3、铜陵市燃煤锅炉掺氨清洁高效燃烧示范项目
该项目通过自主研发的氨燃烧器、氨蒸发器、等离子体氨裂解器三大核心装备及三套控制系统，实现100至300兆瓦并网功率下燃煤掺氨比例10%至35%多种工况的锅炉安全平稳运行。
4、佛山欧神诺陶瓷有限公司建筑陶瓷工业窑炉氨燃烧项目
2022年12月18日，“建筑陶瓷工业窑炉氨燃烧（零碳燃料）技术”项目在佛山欧神诺陶瓷有限公司进行示范试产，成功烧制出全球首块零碳氨燃料烧制的绿色瓷砖
5、中国神华广东台山电厂600MW煤电机组掺氨燃烧试验项目
采用氨煤预混燃烧技术，实现500MW、300MW等多个负荷工况下燃煤锅炉掺氨燃烧平稳运行，氨燃尽率达到99.99%。
选自微信公众号氢能共享家