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从混烧到100%氨专烧!IHI的新一代火力发电愿景

推进液氨混烧率的提高和低NOx化,实现氨专烧燃气轮机的商用化

今年3月,IHI株式会社在世界上首次将70%(热量比)的液氨用于2000kW级燃气轮机并实现了稳定混烧。在抑制NOx(氮氧化物)产生的同时,还在限定条件下成功实现了100%液氨专烧运行,开创了氨发电的可能性。本文中,对以2025年实现氨专烧燃气轮机的商用化为目标的该公司战略技术综合本部项目总监须田俊之进行了采访,他谈到了目前氨研究的现状和未来展望。

1、以氨发电设备的商业化为目标

氨不仅能作为能源载体,低成本高效地储存和运输氢气,还能作为火力发电的燃料直接利用。氨在燃烧时不排放CO2,因此有望作为新一代能源,对减少温室效应气体的排放作出贡献。

IHI株式会社此前一直生产锅炉和燃气轮机等大型发电设备,从2014年开始的5年间,该公司参与了为实现科学技术创新而设立的日本国家项目SIP(战略创新创造项目),负责开发氨利用技术。

在该公司从事氨项目的须田俊之表示,“我们致力于开发通过各种方法利用氢合成氨的技术,主要的方案有锅炉的混烧、燃气轮机的混烧和燃料电池中的应用这三种。氨燃烧不会产生CO2,与氢相比运输更容易,成本上也有优势。氨比较容易液化,能够直接燃烧也是一大优点。”

须田表示:“为了削减CO2的排放,IHI的研究所从2014年开始了氨的燃烧实验。”

在液氨和天然气的混烧中,为实现稳定燃烧和低NOx化,“充分燃烧”是关键。

“为了抑制NOx的产生,需要改进燃烧时燃料与空气混合的方式,因此必须对燃烧器(使燃料燃烧的装置)进行改进,以抑制NOx的生成。我们与日本东北大学流体科学研究所的小林秀昭教授合作,在实验室中取得成功,但是以此为基础扩大规模是新的课题。为实现其商业化,需要完成包括燃烧器的开发和运行控制等在内的发电系统。这就是我们的任务。”

横滨事业所(横滨市矶子区)内储藏的液氨。将来储罐容量将进一步扩大。

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