記者12月23日從氫氨融合零碳燃燒技術(shù)重大成果新聞發(fā)布會(huì)上獲悉，全球首塊零碳氨燃料燒制的綠色瓷磚于12月18日在廣東省佛山市成功出爐，標(biāo)志著我國(guó)建筑陶瓷行業(yè)向碳中和目標(biāo)邁出了歷史性的一步。
建筑陶瓷生產(chǎn)要經(jīng)過1200℃高溫?zé)?，目前主要使用天然氣、煤和重油等化石燃料，因而產(chǎn)生大量的二氧化碳排放。在國(guó)家提出的“雙碳”目標(biāo)的背景下，陶瓷產(chǎn)業(yè)面臨巨大的二氧化碳減排壓力。采用先進(jìn)零碳燃料是最根本、最直接、最有效的減碳方式之一，這是高溫制造業(yè)在這場(chǎng)新能源技術(shù)革命中對(duì)科技創(chuàng)新提出的迫切需求。目前，適合大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的零碳燃料只有氫氣和氨氣兩種，它們都不含碳，因此在高溫下燃燒不會(huì)產(chǎn)生任何碳排放。由于工業(yè)窯爐燃燒用氫量巨大，而氫氣大容量?jī)?chǔ)運(yùn)很困難，這極大地限制了氫在高溫工業(yè)作為燃料的應(yīng)用。
2021年12月27日，佛山仙湖實(shí)驗(yàn)室、佛山歐神諾陶瓷有限公司和佛山市德力泰科技有限公司聯(lián)合成立了“先進(jìn)零碳燃燒技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新研發(fā)中心”，由佛山仙湖實(shí)驗(yàn)室戰(zhàn)略科學(xué)家程一兵院士擔(dān)任中心主任。中心瞄準(zhǔn)陶瓷窯爐零碳燃燒顛覆性關(guān)鍵技術(shù)，旨在為我國(guó)陶瓷工業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”達(dá)標(biāo)探索新的方向，并著眼于將“先進(jìn)零碳燃燒技術(shù)”推廣至其他高溫制造行業(yè)。
經(jīng)過近一年的技術(shù)攻關(guān)，“聯(lián)合研發(fā)中心”成功設(shè)計(jì)并開發(fā)出新型純氨和天然氣混氨工業(yè)燃燒器及配套技術(shù)，在德力泰的工業(yè)實(shí)驗(yàn)爐實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定點(diǎn)火、摻氨和純氨穩(wěn)定燃燒，并有效地將氮氧化物排放控制在國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。團(tuán)隊(duì)在開發(fā)零碳燃燒技術(shù)的同時(shí)，還建立了一整套適用于氨燃料陶瓷窯爐的安全使用制度以及應(yīng)急管理措施，包括使用操作規(guī)程、氨氣存放、輸送等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)成功地完成了對(duì)歐神諾陶瓷公司一條30米長(zhǎng)的輥道窯爐的改造，將此窯爐以天然氣為燃料改造成以純氨和天然氣混氨為燃料。團(tuán)隊(duì)同時(shí)研發(fā)了適用于純氨燃燒的液氨氣化及供給精確控制系統(tǒng)，煙氣殘余氨在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，聯(lián)合廣東安清科技有限公司開發(fā)了高效液氨SCR脫銷系統(tǒng)等成套技術(shù)及裝備。
11月11日，廣東陶瓷協(xié)會(huì)組織專家對(duì)“建筑陶瓷工業(yè)窯爐氨燃燒(零碳燃料)技術(shù)”項(xiàng)目進(jìn)行了實(shí)地考察和評(píng)估。專家組對(duì)這項(xiàng)顛覆性創(chuàng)新技術(shù)高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為建筑陶瓷工業(yè)窯爐氨氣燃燒技術(shù)安全可控，所開發(fā)的技術(shù)和裝備填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)和國(guó)際的空白。專家組建議加快推動(dòng)該技術(shù)的應(yīng)用示范中試。
12月18日，“建筑陶瓷工業(yè)窯爐氨燃燒(零碳燃料)技術(shù)”項(xiàng)目正式在佛山歐神諾陶瓷有限公司進(jìn)行示范試產(chǎn)。經(jīng)項(xiàng)目改造的中試窯爐使用100%氨氣燃料經(jīng)窯爐冷態(tài)點(diǎn)火升溫，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)控溫度/氣氛/壓力等燒成制度后，正式進(jìn)窯燒磚并成功下線全球首塊零碳氨燃料燒制的綠色瓷磚。
據(jù)了解，項(xiàng)目采用創(chuàng)新科研成果，解決了純氨燃料工業(yè)級(jí)燃燒器點(diǎn)火困難及燃燒火焰不穩(wěn)定的技術(shù)挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)了純氨燃料的高效穩(wěn)定燃燒(燃燒效率>99.9%，殘氨濃度<5ppm);項(xiàng)目創(chuàng)造性地結(jié)合分級(jí)燃燒、SNCR及液氨SCR技術(shù)，大幅降低燃燒煙氣中NOx排放。項(xiàng)目創(chuàng)新成果共申報(bào)國(guó)家專利30余項(xiàng)。
佛山仙湖實(shí)驗(yàn)室是廣東省第三批建設(shè)的省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，聚焦氫能和氫氨融合新能源領(lǐng)域關(guān)鍵材料與核心技術(shù)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。目前佛山仙湖實(shí)驗(yàn)室正在與多家陶瓷和金屬加工行業(yè)頭部企業(yè)積極洽談?dòng)嘘P(guān)“零碳燃燒技術(shù)”合作事宜。
