早在两年前的2022年2月18日,由力泰陶机承建的河南中祺陶瓷岩板/大板智能生产线就已成功点火,至今运转不停。尤为重要的是这是一条燃料含氢60%的宽体窑,内宽3.1米,目前日产3.8万㎡。这是德力泰在低碳燃烧技术上的又一次突破。
那么问题来了,高氢宽体窑为什么会率先在河南产区落地?背后的技术研发经历了哪些挑战?氢能窑炉有着怎样的重要意义?……
带着这些问题,陶Sir特别邀约了德力泰技术总监程希如,请他揭开了德力泰在氢能研究和应用方面的来龙去脉。
攻关:氢气燃速快、火焰短,如何适配大产量宽体窑
随着环保要求越来越高,陶瓷企业对清洁能源的需求与日俱增。氢能是集高热值、无毒、无碳排放优点于一体的理想型清洁能源。一直为陶瓷行业节能降碳而不断努力的德力泰,从多年之前就开始进行氢能技术的研发储备。
而后在新冠疫情期间由于出行不便,恰好给德力泰研发人员提供了充足的时间,攻克了高氢宽体窑炉的关键技术难点。
程希如指出,高氢宽体窑炉面临的技术难题主要有三点。一是在实际生产中,氢气燃烧速度快、火焰较短,而大产量的宽体窑炉截面温差大,两者如何适配是一个挑战,这就需要从燃烧器的选型和设计入手,解决高速喷射的难题。
此外,由于氢气燃烧火焰短,高热量集中,会对窑炉墙体、碳化硅套等材料的寿命造成影响,因此在窑炉设计时需要进行充分考虑。
二是氢气非常活跃,需要解决其回火的难题;对此,德力泰引进了单向止回阀等应对部件。
三是氢气管道的材质设计、施工规范等,都要严格按照国家标准“《GB 4962-2008》氢气使用安全技术规程”来执行。
就在德力泰攻克高氢宽体窑炉关键技术难点的同时,迎来了一个极大的利好消息:我国对实现碳达峰以及碳中和表达了明确的时间节点。
2020年9月22日,我国在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
“双碳战略”的郑重宣布,不仅在国内国际社会引发巨大关注,也为跟德力泰一样在节能降碳领域持续深耕的高科技企业,注入了国家级的权威背书和推动力。
也正是在同一时间,河南中祺陶瓷计划新建一条岩板/大板智能生产线,充分利用其处于含高氢燃料的气源地优势,携手在氢能领域深耕多年的力泰陶机,于2021年8月对高氢宽体窑进行了立项。
落地:降本增效成果突出,节能减碳效果显著
立项仅半年之后,2022年2月18日,力泰陶机承建的河南中祺陶瓷岩板/大板智能生产线点火,这是一条内宽3.1米、日产3.8万㎡、燃料含氢60%的宽体窑,掀开了陶瓷行业高氢宽体窑的新篇章。
运行至今,由于具有能源优势,这条高氢宽体窑在降本增效和节能减碳方面的特征非常突出。据程希如介绍,目前该生产线的燃料成本比在当地使用天然气能够降低30%左右,客户反馈窑炉不仅节能优势明显,而且产品质量好。
而在减碳方面的效果也十分显著。按照当前的产量,高氢混合气烧每年排碳约3.02万吨,如果全部使用天然气则每年需要排碳约4.1万吨,两相对比,这条高氢宽体窑能够减少约26%的二氧化碳排放量。
此外,这条生产线还搭载了力泰陶机先进的DDI4.0-A智能中控系统,对整体运行进行云计算和综合管理,突破时空限制,实现了对生产线的远程监控。
精进:氨氢燃烧技术即将量产,为“零碳时代”奠定基础
以创新立足的力泰陶机,并未满足于在高氢宽体窑上取得的突破性进展,而是又一次推进了氢能窑炉的应用。因为从降碳到低碳再到零碳的技术发展路线和工业化实践,体现的正是德力泰为实现“双碳”目标的清晰规划。
因此,在2021年12月27日,德力泰联合佛山仙湖实验室、欧神诺成立了“先进零碳燃烧技术联合创新研发中心”,并在2022年12月18日用氨氢燃料烧制出了全球首片“零碳瓷砖”,取得阶段性成果。
2023年10月28日,德力泰、佛山仙湖实验室、欧神诺、蒙娜丽莎、安清科技等五方携手,正式宣布启动“陶瓷板|砖量产线先进氨氢零碳燃烧技术示范项目”,据悉这条生产线计划在2024年下半年迎来点火。
程希如表示,为了这条“氨氢零碳燃烧技术”的量产线,五家企业都在全力发挥出各自的优势,由于没有可供参考和借鉴的案例,只能从零开始一步步建立氨氢燃料运输、储存、燃烧的技术规程,其中的艰难过程可想而知,但可喜的是都已成功克服。
即将迎来量产的“氨氢零碳燃烧技术示范项目”,是德力泰等五家企业着眼于未来的前瞻性布局,标志着该技术实现了从理论到实践的跨越,不仅将为陶瓷行业迈向“零碳时代”奠定坚实基础,还开辟了高温制造业运用“新质生产力”低碳转型的新路径,更是为国家达成“双碳战略”贡献了重要的前沿技术支持。
— — 转载自:《陶瓷信息》