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氨氫零碳燃燒技術(shù)示范量產(chǎn)線，全球建筑陶瓷工業(yè)碳中和的“中國(guó)方案”

2024-11-14 11:56:07來源：中建衛(wèi)陶協(xié)會(huì) 閱讀量：1170 評(píng)論

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導(dǎo)讀：近年來，我國(guó)建筑陶瓷制造技術(shù)與綠色低碳技術(shù)的研發(fā)和推廣不斷取得新的突破，科技驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展的特征日益凸顯。

　　2024年9月26日，全球首條氨氫零碳燃燒技術(shù)示范量產(chǎn)線在蒙娜麗莎集團(tuán)投產(chǎn)。該項(xiàng)目的成功標(biāo)志著我國(guó)建筑陶瓷制造實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)前沿性、關(guān)鍵性技術(shù)的突破，進(jìn)一步將建筑陶瓷這一傳統(tǒng)制造業(yè)打造成原創(chuàng)綠色科技的策源地和試煉場(chǎng)，為以能源變革為牽引的綠色低碳發(fā)展之路擘畫了新的圖景。
 
　　近年來，我國(guó)建筑陶瓷制造技術(shù)與綠色低碳技術(shù)的研發(fā)和推廣不斷取得新的突破，科技驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展的特征日益凸顯。
 
　　氫能是未來國(guó)家能源體系的重要組成部分，是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，但氫的應(yīng)用存在儲(chǔ)運(yùn)難、成本高、安全性低的問題。氨因?yàn)橐夯瘍?chǔ)運(yùn)成本低、安全性高等優(yōu)點(diǎn)成為理想的儲(chǔ)氫介質(zhì)和極富潛力的綠色燃料。
 
　　發(fā)展氨氫零碳融合燃燒是實(shí)現(xiàn)建筑陶瓷工業(yè)碳中和的重要技術(shù)攻關(guān)方向，但是，純氨點(diǎn)火可控性、高溫燃燒火焰穩(wěn)定性、氮氧化物和殘余氨排放問題是把傳統(tǒng)的化工原料的純氨變成新能源的三大全球性技術(shù)難題。
 
　　佛山仙湖實(shí)驗(yàn)室、蒙娜麗莎、德力泰、歐神諾、安清科技牽頭組建先進(jìn)零碳燃燒技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新研發(fā)中心，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的歷史性突破，并打通了技術(shù)從創(chuàng)新研發(fā)到工業(yè)實(shí)踐的完整路徑。
 
　　項(xiàng)目基于旋流加鈍體穩(wěn)燃、分級(jí)燃燒降NOx技術(shù)，研制出適用于陶瓷工業(yè)窯爐的純氨燃燒器，實(shí)現(xiàn)陶瓷輥道窯內(nèi)純氨的可靠點(diǎn)火與持續(xù)穩(wěn)定燃燒，燃燒效率達(dá)到99.99%以上，并實(shí)現(xiàn)陶瓷輥道窯燒成階段二氧化碳近零排放。
 
　　項(xiàng)目開發(fā)分級(jí)燃燒、爐內(nèi)噴氨SNCR氮氧化物自還原以及純氨SCR后處理三級(jí)脫硝技術(shù)，解決了陶瓷工業(yè)窯爐氨燃燒氮氧化物排放和氨逃逸的協(xié)同控制問題。
 
　　基于激光吸收光譜技術(shù)，研制出高溫高濕復(fù)雜煙氣環(huán)境的痕量氨泄露、氨逃逸、NOx以及ppm級(jí)靈污染物在線檢測(cè)系統(tǒng)，首次解決了陶瓷窯爐高溫高濕復(fù)雜煙氣中NH3、NOx高精度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)問題。
 
　　氨氫零碳燃燒技術(shù)示范量產(chǎn)線自2024年9月10日點(diǎn)火以來保持連續(xù)、穩(wěn)定、安全生產(chǎn)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，該產(chǎn)線碳排放數(shù)據(jù)穩(wěn)定在0.1%左右，如進(jìn)一步對(duì)熔塊、色釉料等原料進(jìn)行管控，可實(shí)現(xiàn)凈零排放；采用三級(jí)脫硝處理后煙氣NOx量可低于30mg/m³，不僅遠(yuǎn)低于天然氣窯爐的60mg/m³和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的180mg/m³，也在水泥、鋼鐵、玻璃等傳統(tǒng)高排放行業(yè)中創(chuàng)造了前所未有的低排放水平；氨排放濃度在3mg/m³左右，優(yōu)于燃燒化石燃料使用氨水脫硝工藝的末端取樣結(jié)果。
 
　　全球首條氨氫零碳燃燒技術(shù)示范量產(chǎn)線的建設(shè)完成了從窯爐設(shè)備、燃燒系統(tǒng)，到煙氣處理和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的陶瓷生產(chǎn)線的系統(tǒng)性重構(gòu)，也推動(dòng)了能源供給、制造設(shè)備、生產(chǎn)管理、配件耗材等方方面面的改造升級(jí)，為原創(chuàng)關(guān)鍵技術(shù)向綠色新質(zhì)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)換構(gòu)建了完整的實(shí)施路徑。這一項(xiàng)目的成功不僅為我國(guó)陶瓷工業(yè)的綠色低碳發(fā)展開辟了全新的技術(shù)路徑，完善了我國(guó)綠色能源應(yīng)用技術(shù)矩陣，更為全球應(yīng)對(duì)氣候變化提供了重要的技術(shù)參考和實(shí)踐范例。
 
　　挺進(jìn)無人區(qū)

　　蒙娜麗莎將原創(chuàng)前沿技術(shù)轉(zhuǎn)化為新質(zhì)生產(chǎn)力
 
　　全球首條氨氫零碳燃燒技術(shù)示范量產(chǎn)線的落地，是以科技創(chuàng)新改造提升陶瓷工業(yè)的一次重要實(shí)踐，也是陶瓷經(jīng)濟(jì)向新向綠發(fā)展完成的關(guān)鍵布局。
 
　　從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)化大生產(chǎn)，氨氫燃燒技術(shù)的應(yīng)用推廣是中國(guó)建筑陶瓷產(chǎn)業(yè)在綠色技術(shù)“無人區(qū)”持續(xù)挺進(jìn)。大到150米長(zhǎng)的純氨燃燒輥道窯爐，小到窯爐上一個(gè)不足巴掌大的墊片、閥門，都需要專門研制。“一切都要從零開始。把化工原料的液氨要變成新能源可燒制的氨氣，整個(gè)技術(shù)路徑跟規(guī)劃布局都不同于常規(guī)的技術(shù)改造，沒有任何先例可參照，所以每一個(gè)環(huán)節(jié)都是巨大的挑戰(zhàn)。”蒙娜麗莎集團(tuán)董事、董事會(huì)秘書張旗康說。
 
　　氨燃料的供應(yīng)問題是氨氫燃燒技術(shù)落地的必要前提。氨因?yàn)榫哂卸拘郧遗R界量低，被列入國(guó)家重大危險(xiǎn)源目錄，其管理和儲(chǔ)存需要嚴(yán)格遵守相關(guān)安全規(guī)定。作為全球首條陶瓷工業(yè)氨氫零碳燃燒技術(shù)示范量產(chǎn)線的落戶企業(yè)，盡管面臨著空前的項(xiàng)目復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)性，蒙娜麗莎集團(tuán)首次在非化工企業(yè)、非化工園區(qū)建成三級(jí)氨站，陶瓷生產(chǎn)的綠色能源供給線，并沉淀了一套涵蓋預(yù)防措施、安全儲(chǔ)存、操作規(guī)范、事故響應(yīng)的安全制度，為氨氫燃燒技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用完成了技術(shù)與制度的雙重筑底。
 
　　全球首條氨氫零碳燃燒技術(shù)示范量產(chǎn)線是佛山市南海區(qū)落實(shí)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》的重要成果。氨氫零碳燃燒技術(shù)的進(jìn)一步推廣將帶動(dòng)氨氫能源的生產(chǎn)制備、儲(chǔ)存運(yùn)輸及相關(guān)套配企業(yè)的發(fā)展，隨著相關(guān)政策的落地，該技術(shù)在促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型升級(jí)，培育經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn)方面的作用將進(jìn)一步顯現(xiàn)，為陶瓷經(jīng)濟(jì)的綠色高質(zhì)量協(xié)同發(fā)展注入新的發(fā)展動(dòng)能。
 
　　向新向綠

　　氨氫融合燃燒技術(shù)繪制綠色低碳發(fā)展新藍(lán)圖
 
　　全球首條氨氫零碳燃燒技術(shù)示范量產(chǎn)線的建成投產(chǎn)是行業(yè)共同探索能源替代，以綠色能源技術(shù)推動(dòng)陶瓷制造工業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的集中體現(xiàn)和重要成果。
 
　　根據(jù)《建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)低碳發(fā)展路徑》，以總量控制為基礎(chǔ)，加快轉(zhuǎn)換用能結(jié)構(gòu)和技術(shù)創(chuàng)新是我國(guó)建筑陶瓷產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的三大方向。
 
　　進(jìn)一步發(fā)展以氨氫融合燃燒為代表的綠色低碳技術(shù)，促進(jìn)先進(jìn)陶瓷制造技術(shù)與綠色低碳能源技術(shù)的融合發(fā)展，對(duì)于解除我國(guó)建筑陶瓷生產(chǎn)制造的環(huán)境資源制約，建成以科技驅(qū)動(dòng)發(fā)展的新型建筑陶瓷工業(yè)體系，實(shí)現(xiàn)行業(yè)“碳中和”目標(biāo)意義重大。
 
　　“氨氫融合燃燒技術(shù)是應(yīng)對(duì)全球氣候變化、維護(hù)國(guó)家能源安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要解決方案。因此，我認(rèn)為它代表的綠是最有價(jià)值、最有底蘊(yùn)的一種綠。這是中國(guó)建筑陶瓷行業(yè)對(duì)建設(shè)新型工業(yè)化體系的貢獻(xiàn)，也是中國(guó)對(duì)全球碳中和目標(biāo)的貢獻(xiàn)，”張旗康總結(jié)。
 
　　緊扣綠色低碳發(fā)展主題，促進(jìn)科技成果落地轉(zhuǎn)化，革新建筑陶瓷生產(chǎn)方式，是以蒙娜麗莎集團(tuán)為代表的先進(jìn)企業(yè)響應(yīng)時(shí)代要求、擔(dān)當(dāng)社會(huì)使命的重要舉措。把握產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)轉(zhuǎn)變與全球能源變革發(fā)展的大勢(shì)，中國(guó)建筑陶瓷行業(yè)將進(jìn)一步加強(qiáng)科技創(chuàng)新引領(lǐng)作用，加速向綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型升級(jí)，為全球建筑陶瓷行業(yè)碳中和貢獻(xiàn)中國(guó)方案。
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