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國家能源氫能及氨氫融合新能源技術重點實驗室

《中國氫能產業(yè)大會院士報告會 | 程一兵:氨氫零碳燃燒技術在陶瓷工業(yè)量產線的應用 》

  【現場速記】 

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澳大利亞工程院院士,、佛山仙湖實驗室戰(zhàn)略科學家、氨氫新能源工業(yè)窯爐零碳燃燒技術研發(fā)中心主任程一兵,。

下面由我跟大家分享在氨氫零碳技術運用方面,,仙湖實驗室所做的工作,著重向大家介紹一下氨氫零碳技術在陶瓷工業(yè)的應用,。

應用背景大家都很清楚,,高溫工業(yè)碳排非常厲害,陶瓷是佛山市碳排放較大的產業(yè),,占整個碳排放的30%,。佛山有大量國家知名的陶瓷企業(yè),我上次在這個會議上介紹了2022年歐神諾陶瓷中試窯做的中試試驗,,我們在2022年12月份成功做完了零碳燃燒中試試驗,,當時各項指標氮氧化物的排放都是達標的。蒙娜麗莎集團在2023年12月份啟動了實現這個技術產業(yè)化的項目,,窯爐全長150米,,在年產150萬平米的產線上實現了氨氫的零碳燃燒。我們在今年4—9月對蒙娜麗莎這條產線進行了全線改造,,同時包括建設氨站,。這個項目里面我們面對的主要挑戰(zhàn)還不僅僅是一個技術的問題,還面臨一個政策空白的問題,,我們要在蒙娜麗莎建設氨站,,誰是主管部門、靠什么規(guī)范來審批都沒有先例,,我們要建設30噸的氨站,,10噸以上的氨站就屬于重大危險源,。這方面,佛山市和南海區(qū)政府給了我們高度關注和大力支持,,多次召開會議,,市政府和區(qū)政府專門為蒙娜麗莎項目專門跟我們召開會議,最后決定支持蒙娜麗莎示范線先行先試,。南海區(qū)也為建設氨站制定了專門的審批流程,,對專門燒零碳的燃料也給出了補貼政策,同時也給出了建設三級氨站的規(guī)劃,。通過5個月的建設,,從改造前、改造中一直到完成改造,,大家可以看到,,整個窯爐發(fā)生了很大的變化。今年9月初,,我們完成了這樣一個改造,,建成了氨站。9月10日,,成功點火,,9月26日,成功投產,。這樣一項工作整個產線確實是煥然一新,,從窯爐的高合孔上大家可以看到氨氣的燃燒確實能夠實現高溫的非常好的火焰,這個火焰是1250度,,在整個蒙娜麗莎的窯爐里面已經實現了量產。目前生產的瓷磚0.9米寬,、1.8米長,、5.5毫米厚度,目前已經大面積量產化,。

我今天主要講兩個問題,。第一氮氧化物是不是能夠控制。氮氧化物可以通過各種技術來還原分解成無害氣體,。我們主要采用三級凈化技術,。一個是廢氣流動方向,第一級是分級燃燒,。這個分級燃燒能夠降低氮氧化物大概40%,,這個技術是專利技術。第二級是SNCR脫硝技術,,就是選擇性非催化還原技術,,這里面又能夠降低大概20%,、30%。第三級是SCR脫硝技術,,這是通過選擇性的催化還原來達到脫硝,。這是蒙娜麗莎目前正在生產的儀表上得到的數據,可以看到,,國家的標準是49ppm,,氮氧化物排放不能超過49ppm。我們如果用兩級凈化,,分級燃燒+SCR,,處理前的氮氧化物是190ppm,處理后11ppm,。如果把三級處理都加起來,,處理前可以達到91ppm,處理后只有0.4ppm,,遠遠遠遠低于國家49ppm的要求,,所以氮氧化物控制沒有問題。

第二個問題是安全,。我從下面幾個方面來簡單介紹,。

第一,氨的儲運已經有100多年的歷史,,有成熟的技術和標準規(guī)范,,在這個方面你只要按照國家的標準嚴格選材、嚴格管理技術,,這是沒有問題的,。在使用這個氨氣主要有三個部分。第一是氨站的建設,,第二是氨氣的管道和閥門,,第三是到窯爐里面進行燃燒。在氨站建設方面,,在氨氣的管道與安全方面都是有國家和行業(yè)的嚴格標準,,我們在這里面都采用了高標準設計、選材和安裝,,這是國家特檢部門有專門的檢測和控制?,F在沒有的標準在于窯爐的燃燒系統,這是沒有國家標準的,,在這個方面我們采取了一系列的監(jiān)控,、管測和檢測一系列措施,同時我們自己和廣東陶瓷協會建立了新的工業(yè)標準,,即《陶瓷行業(yè)氨燃料應用規(guī)范》,,這個規(guī)范目前已經通過了審查,,目前已經在報備,馬上要在全國標準平臺公布,。

蒙娜麗莎的氨氫零碳燃燒陶瓷量產線意義重大,。首先可以達到燃燒技術達標、氮氧化物達標,、安全風險可控,。這個項目是在全球首創(chuàng)氨氫零碳燃燒技術在高溫制造業(yè)的量產化,是綠色低碳關鍵技術產業(yè)化的一個重大突破,,它為建材行業(yè)和其他高溫制造業(yè)實現“雙碳”達標作出了示范,,也為政產學研合作開發(fā)與應用新能源技術積累了有效的經驗。

我總結一下,,這個項目就是四句話:仙湖有創(chuàng)意,,民企有作為,政府有擔當,,佛山有希望,。

備注:對內容有所刪減,未經本人審核,,僅供參考,。