火力发电为我国主要发电方式，而燃煤发电装机容量占比近50%，是碳排放的最大单一来源。根据国家能源局要求，需要向数字化智能化低碳化转型。因此，为了提高发电的效率，并且降低污染物排放，燃煤发电机组的优化改进、节能减排以及安全监管正受到越来越广泛的关注。本项目拟从燃料的清洁低碳燃烧以及设备的安全高效监管两方面来共同完成对火电机组关键设备研究。

本项目以降低火力发电碳排放、完成发电厂数字化安全监管为研究主题，拟通过对煤氨掺混热分解机理进行研究，并且根据该热分解机理设计新型燃烧器以降低火力发电碳排放，并且为针对燃烧不稳定以及产生的高温高压等安全隐患，进行管道应力安全系统的开发以及数字化管理系统的开发，以达到数字化智能化管理的目标。

对氨热分解特性进行研究，探究了温度、停留时间对NH3热分解的影响机制，完成了不同温度和氧气浓度下NH₃热分解过程的实验和数值模拟研究；

设计了一款绿色低碳高效燃烧系统，在现有火电机组上增加氨储存及运输设备、优化现有管道送风系统以及实现氨流量的有效分级控制，实现系统的高效、清洁、低碳运行；

针对燃烧过程中管道的高温高压状态，为保证机组安全运行，自主设计一款管道应力分析计算系统，基于有限元方法实时计算管道的一次应力以及二次应力，系统准确度和国外现有软件相当；

使用3D Studio Max作为模拟场景建模，实现电厂环境外观可视化。采用solidworks分部分建模并最终装配，实现整个机组管道的三维可视化，完成管道数字化监管；

提出了一种管道运行寿命预测的改进方案，参考现有经验公式进行数学推导，得到具体寿命预测方法，建立运行代码，实现预期功能。