從南風(fēng)古灶龍窯，到現(xiàn)代化的輥道窯,，火,，是佛山陶瓷產(chǎn)業(yè)500多年來不變的主題。工業(yè)革命以來,，陶瓷,、水泥、玻璃生產(chǎn),、金屬冶煉等高溫工業(yè)大量燃燒礦物燃料作為能源,，向大氣中排放了數(shù)以萬億噸的二氧化碳等溫室氣體，造成全球氣候變暖,，帶來一系列氣候變化和自然災(zāi)害,。為了人類的生存和發(fā)展，我國承諾在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,，即碳排放量不再增加,。如何在發(fā)展產(chǎn)業(yè)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排？高溫工業(yè)面臨著重大的技術(shù)挑戰(zhàn),。
佛山仙湖實(shí)驗(yàn)室,。
為攻克高溫工業(yè)碳達(dá)峰、碳中和的難題,，仙湖實(shí)驗(yàn)室零碳燃燒團(tuán)隊(duì)將研究聚焦于氨氣,。與天然氣、石油等化石燃料不同,，氨氣在理想的燃燒過程中不產(chǎn)生二氧化碳,，只產(chǎn)生氮?dú)夂退欢c氫氣相比,，氨氣的制取,、運(yùn)輸成本相對(duì)較低，是比較理想的零碳燃料,。
仙湖實(shí)驗(yàn)室與佛山歐神諾陶瓷有限公司合作的首條氨燃燒零碳窯爐,。
然而，理想與現(xiàn)實(shí)還有不小的距離,，團(tuán)隊(duì)首先面臨的是氨氣不易燃的問題,。它的燃燒速度非常的慢，為了實(shí)現(xiàn)在工業(yè)窯爐中高速穩(wěn)定燃燒，團(tuán)隊(duì)在燃燒器的優(yōu)化設(shè)計(jì)上下功夫,，通過CFD計(jì)算機(jī)高仿真模擬,、制作燃燒器縮比模型，研究人員嘗試了16種方案,，測(cè)試燃料與空氣的不同混合方式,、比例燃燒效果。最終定稿一款可以實(shí)現(xiàn)氨氣穩(wěn)定燃燒的設(shè)計(jì)方案,，空氣,、燃料混合氣體在燃燒器單元內(nèi)旋轉(zhuǎn)、加速,、噴出，充分混合的氣體在窯爐內(nèi)燃燒,。數(shù)百個(gè)這樣的零碳燃燒單元便組成了一條采用零碳燃料的陶瓷窯爐,。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)在攻克氨氣不易燃難題的同時(shí)，也注重開發(fā)氨氣燃燒超低氮氧化物排放控制技術(shù),。團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)之初就考慮了在燃燒器內(nèi)設(shè)置分級(jí)燃燒,，從源頭減少了氮氧化物的產(chǎn)生；同時(shí),，在窯爐內(nèi)直接噴射氨氣將氮氧化物還原為氮?dú)夂退?；最后一步在尾氣處理裝置中加裝SCR催化器，以氨氣作為還原劑,，進(jìn)一步的降低氮氧化物,。三項(xiàng)技術(shù)結(jié)合，確保窯爐尾氣超低氮氧化物排放,，遠(yuǎn)低于陶瓷行業(yè)排放限值,。
仙湖實(shí)驗(yàn)室的工作人員正在對(duì)零碳窯爐進(jìn)行調(diào)試。
陶瓷產(chǎn)業(yè)是佛山的支柱產(chǎn)業(yè)之一,，它也是碳排放的大戶,，氨零碳燃燒技術(shù)為陶瓷等高溫工業(yè)找出了一條零碳的技術(shù)路線。目前,，首塊零碳燃燒技術(shù)生產(chǎn)的瓷磚已經(jīng)在試驗(yàn)線中下線,，相信不久的將來，氨零碳燃燒技術(shù)將應(yīng)用于大規(guī)模的陶瓷工業(yè)生產(chǎn),。
仙湖實(shí)驗(yàn)室與歐神諾的工作人員正在檢查零碳窯爐試產(chǎn)的瓷磚,。
總策劃：吳禮暉、趙宗祥
執(zhí)行策劃：郭惠平
制片：郭惠平
編導(dǎo)：張弘弢
攝像：陳浩然,、關(guān)浩業(yè),、張弘弢
剪輯：陳浩然
