12月23日,佛山仙湖实验室联合佛山欧神诺陶瓷有限公司、佛山德力泰科技有限公司举办“零碳燃烧技术在建筑陶瓷工业窑炉应用”成果新闻发布会,宣布全球首块零碳氨燃料烧制的绿色瓷砖在佛山烧制成功。
澳大利亚工程院院士、佛山仙湖实验室战略科学家程一兵介绍,建筑陶瓷生产需要经过1200℃高温烧制,目前主要使用天然气、煤和重油等化石燃料,因而产生大量的二氧化碳排放。在国家提出的“双碳”达标背景下,陶瓷产业面临巨大的二氧化碳减排压力。
“采用先进零碳燃料是最根本、最直接、最有效的减碳方式之一,这是高温制造业在这场新能源技术革命中对科技创新提出的迫切需求。”程一兵介绍,目前适合大规模工业应用的零碳燃料只有氢气(H2)和氨气(NH3)两种,均不含碳,因此在高温下燃烧不会产生任何碳排放。
全球首块零碳氨燃料烧制的绿色瓷砖在佛山烧制成功。资料图片
2021年12月27日,佛山仙湖实验室、佛山欧神诺陶瓷有限公司和佛山市德力泰科技有限公司联合成立“先进零碳燃烧技术联合创新研发中心”(下称“中心”),由程一兵担任中心主任。
中心瞄准陶瓷窑炉零碳燃烧颠覆性关键技术,旨在为我国陶瓷工业实现“双碳”达标探索新的方向,并着眼于将“先进零碳燃烧技术”推广至其他高温制造行业。
经过近一年的技术攻关,中心成功设计并开发出新型纯氨和天然气混氨工业燃烧器及配套技术,在德力泰的工业实验炉实现了稳定点火、掺氨和纯氨稳定燃烧,并有效地将氮氧化物排放控制在国家规定的标准以内。
该项目采用创新科研成果,解决了纯氨燃料工业级燃烧器点火困难及燃烧火焰不稳定的技术挑战,实现了纯氨燃料的高效稳定燃烧(燃烧效率>99.9%,残氨浓度<5ppm);项目创造性的结合分级燃烧、SNCR及液氨SCR技术,大幅降低燃烧烟气中NOx排放。项目创新成果共申报国家专利30余项。
中心在开发零碳燃烧技术的同时,还建立了一整套适用于氨燃料陶瓷窑炉的安全使用制度以及应急管理措施,包括使用操作规程、氨气存放、输送等关键环节。在此基础上,团队成功地完成了对欧神诺陶瓷公司一条30米长的辊道窑炉的改造,将此窑炉以天然气为燃料改造成以纯氨和天然气混氨为燃料。
全球首块零碳氨燃料烧制的绿色瓷砖在佛山烧制成功。资料图片
中心同时研发了适用于纯氨燃烧的液氨气化及供给精确控制系统,烟气残余氨在线监测系统,联合广东安清科技有限公司开发了高效液氨SCR脱销系统等成套技术及装备。
“佛山市委十三届五次全会报告提出,要抢抓制造业当家重大机遇,陶瓷产业是佛山传统优势产业,佛山仙湖实验室联合佛山欧神诺陶瓷有限公司、佛山德力泰科技有限公司合作开发的零碳燃烧技术烧制世界首块零碳陶瓷,是践行绿色生产制造、绿色发展的一个生动实践,也将为全市推动制造业当家推进绿色发展树立示范意义。”佛山市发改局副局长朱小建说。
“短短一年时间,三方已经实现零碳烧制建筑瓷砖,技术成果显著、产业成绩斐然,是产学研结合的标杆。期待该项技术尽快应用于铝型材、金属加工、玻璃、水泥、发电等高温行业,为我省乃至全国高温工业实现碳达峰目标和碳中和愿景开辟新能源技术路径。”佛山市科技局副局长陈振权说。
佛山仙湖实验室是广东省第三批建设的省级重点实验室,聚焦氢能和氢氨融合新能源领域关键材料与核心技术的研发及产业化。实验室已建成一流水平的支撑原创性研究和核心技术研发的七大支撑平台、八个专业实验室,形成了以院士为核心、国家级高端人才为骨干的科研人才队伍,通过打造氢能和氢氨融合新能源领域关键材料和运输装备及高温工业碳中和领域国家战略科技力量,成为粤港澳大湾区国际科技创新中心的重要组成部分。
陈振权表示,佛山希望与仙湖实验室以及行业骨干企业一起,在氨氢新能源领域进一步深化合作,团结协作占领氢氨融合技术前沿阵地,齐心协力打造氨氢新能源产业发展高地。
【南方日报记者】肖霞
【作者】 肖霞
【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端
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