高温工业零碳燃烧中试平台：推动产业进入“零碳时代”
全球变暖随着夏天的到来再度被推至台前，减少以二氧化碳等为代表的温室气体的排放成为人类迫在眉睫的“共同使命”。
实现高温制造业的零碳燃烧，是减少碳排放的重要路径。沿着这条路，佛山仙湖实验室建设的高温工业零碳燃烧中试平台，已经探索出了卓有成效的方法，并正在佛山陶瓷龙头企业内改造量产线。澳大利亚工程院院士、佛山仙湖实验室战略科学家程一兵表示，一旦今年8月点火成功，这将是全世界第一条零碳生产陶瓷的量产线，对实现双碳目标而言意义重大。
零碳燃烧陶瓷量产线
预计8月中点火
在位于丹灶的高温工业零碳燃烧中试平台见到程一兵院士时，他的脸上挂满了汗水，衬衫也被浸湿。与当天的天气一样火热的，是他带领的硕士博士研究团队开展的氢能和氨氢融合技术的产业化事业。
程一兵院士介绍氨氢零碳燃烧技术中心。
氢和氨是目前已知的极具工业实用价值的零碳燃料，燃烧过程都不产生碳排放。佛山仙湖实验室是广东省重点建设的省实验室，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。承载着高温工业零碳燃烧中试平台建设的氢氨融合工业窑炉零碳燃烧技术研发中心，是仙湖实验室的8个研发中心之一。
“随着国家提出要实现双碳目标，国内的制造业企业，特别是头部民营制造企业，对于双碳技术有非常迫切的需求，希望能将制造过程的碳排放降下来。”程一兵介绍，仙湖实验室有这样的技术积累，于是顺应工业界的迫切需求建设了中试平台。
中试平台与佛山本土企业德力泰联合研制开发的燃烧器。
中试平台主要瞄准氨氢稳定燃烧和氮氧化物排放可控达标这两项关键核心技术开展研究，并聚焦建材、金属加工和火力发电三大高温工业领域，开展技术应用示范和推广。“我们要建设一个国际一流、国内顶尖的先进零碳燃烧技术实验室。”程一兵说。
目前，中试平台不仅取得了氨氢零碳燃烧技术的重要突破，与佛山本土企业德力泰联合研制开发的燃烧器，可实现0%-100%任意比例天然气掺氨混合燃烧；还联合欧神诺改造一条中试线，重新搭建氨站、蒸发站、气体流量控制系统、混气系统等让全球第一条可100%烧氨的陶瓷辊道窑系统工程，成功落户佛山欧神诺中央研究院中试车间。
程一兵介绍，在欧神诺成功烧制了全球首块零碳纯氨燃料烧制的绿色瓷砖后，中试平台还在蒙娜丽莎集团改造一条量产线，预计今年8月中能够点火。“这个量产线有150米长，如果能够成功，它的年产能将会达到120万平方米/年，也将成为全世界第一条在零碳生产陶瓷的量产线。”
企业免费提供设备
助力铝材零碳燃烧研究
高温工业零碳燃烧中试平台内，摆放了好几台用于中试的专用设备，它们比一般实验室的设备要大很多，但又比真正生产中的设备小不少。这正展现了中试平台在新技术与新产品之间发挥的作用——将市场所需要的技术进行放大，并通过中间试验对产品进行不断的验证，并小批量生产出适合市场需求的产品。
中试平台的博士生正在进行实验。
“建设中试平台是新技术通向产业化的必然要经过的中间路，没有这样一个中间路，光靠实验室那一点很小的结果，企业很难做决定要投入这个技术。”程一兵说，蒙娜丽莎集团的高管正是在欧神诺的中试线上看到了生产出来的产品，才真正下定决心要做量产线。
目前，中试平台已经提前覆盖了绝大多数高温工业应用领域，拥有燃烧器测试炉、梭式窑、煤粉锅炉、铝熔炼炉、铝棒加热炉等典型设备，能够充分满足各种高温工业场景的需求。这些设备上无一例外地都插上了好几个气体输送管道，因为中试平台考虑了多种零碳、低碳燃料的掺混燃烧，提供的燃料供给包括氨、氢、天然气等，可以广泛应用于高温工业领域。
连接了多根管道的高温工业零碳燃烧设备。
“尽管氢氨燃烧技术应用对现有燃烧装备和建材生产线的改动较少，但要一下子实现零碳燃烧，目前成本还是比较高的，所以我们研发了掺混燃烧技术和燃烧器。”程一兵说，但由于工业窑炉用气量非常大，氢气的大容量储运目前还存在一些技术难题，现阶段烧氨的可行性更高一些。
不过，程一兵也表示，随着国内整个氢氨新能源行业向上游氢氨来源的广泛布局、降低氨氢成本及碳税的实施，氨氢新能源绿色可再生、零碳及成本可控的优势将会越发明显。
有佛山企业正是看到这一点，做出了免费提供设备给中试平台的决定。“我们公司自成立以来就一直瞄准绿色发展，将设备送给高温工业零碳燃烧中试平台，也是希望能够为铝加工行业的绿色发展做一些贡献。”广东朗盾科技有限公司董事长吴水平说。
朗盾科技研发制造的铝棒加热炉设备。
专注于铝棒加热炉生产十多年，朗盾科技的产品已经进入36个国家和地区，其中凤铝、坚美等佛山众多知名铝型材企业也使用了该公司产品。吴水平介绍，新的设备预计在半年内送到中试平台安装测试，公司未来也希望能将传统的燃气加热方式升级为更为环保的清洁能源氨氢加热，真正实现绿色制造。
同样送出设备的还有广东意利克节能科技有限公司。这说明很多企业已经形成了要绿色发展的共识，并且正在付诸行动。程一兵说，接下来平台也将在煤粉发电上开展研究，新的设备预计近两个月就会进入平台安装，“因为煤粉发电是我们国家所有工业领域碳排放最高，占到国家的碳排放的40%，这个领域是一定要做到清洁零碳燃烧的。”
南海科技微信编辑部
来源：佛山市新闻传媒中心、佛山科技
编辑：梁颖岚
审核：何锦婷、姚易、李婧潼
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