2024年3月，能动系蔡宁生、李振山研究团队经20年研究积累，在化学链燃烧的前沿研究上取得重大技术突破，在国际上首次成功实现了5MW_th化学链燃烧系统系统自热连续运行。

在化学链燃烧运行中，以煤和石油焦为燃料，热输入是5MW(图1.a)，所有固体燃料全部投入到燃料反应器，空气反应器仅通入空气，没有采用任何电加热或天然气加热，运行中空气反应器温度维持在1000°C以上(图1.b)，燃料反应器温度维持在950°C以上(图1.b)，连续运行了约60多小时。经在线气体测量数据分析，褐煤和石油焦的化学链燃烧CO₂捕集效率分别达到95%和75%(图1.c和图1.d)，燃料反应器出口干基CO₂含量高于93%，褐煤和石油焦的补氧量分别小于2.5%和1%(图1.e)。以上运行结果突破化学链燃烧自热示范瓶颈，研究成果在国际同行中具有引领效果。

图1. 5MW化学链燃烧全流程自热运行示范数据

化学链燃烧通过载氧体将空气中的氧传递给燃料(图2.a)，实现了CO₂在燃料转化源头的自分离，具有较低的CO₂捕集能耗和成本，是低碳领域变革性技术。国际上的化学链燃烧研究主要采用电加热运行装置进行实验测试，实验室的基础研究与实际工业应用脱节，兆瓦级自热示范是化学链燃烧技术从基础研究走向工业应用的必经阶段，国际上尚未突破。能动系研究团队经20年研究积累，在国际上率先解决了化学链燃烧领域一系列瓶颈难题，形成具有独立知识产权的化学链燃烧原创技术。在国家重点研发计划项目与欧盟地平线H2020项目资助下，与东方电气集团东方锅炉有限公司、法国道达尔集团、法国石油研究院等组建国际化学链燃烧团队，在中国四川省德阳市成功建造世界最大规模的5MW化学链燃烧全流程示范系统，是国际上首套化学链燃烧全流程热态示范系统，见图2.b。

图2. 化学链燃烧概念及5MW示范系统，(a)化学链燃烧过程；(b) 5MW化学链燃烧示范系统

（供稿：李振山，审核：谭磊）