在江蘇焱鑫科技股份有限公司的氫/氨/碳基燃料工業(yè)燃燒測試中心,一座高達20米的工業(yè)爐矗立其中。就在不久前,焱鑫科技參與研發(fā)的兆瓦級工業(yè)爐零碳純氨燃燒器及配套系統(tǒng)在這里熱態(tài)試驗成功,驗證了氨作為工業(yè)爐替代燃料的可行性,標志著我國在工業(yè)爐零碳純氨清潔高效燃燒技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。
傳統(tǒng)煉化工業(yè)爐主要使用天然氣、煤等化石燃料,會排放大量二氧化碳。隨著“雙碳”戰(zhàn)略的提出,具備安全、零碳、低成本儲運等多項優(yōu)勢的氨,被認為是下一代清潔能源的主力軍,在石化、陶瓷、冶煉等高碳排放行業(yè)擁有廣闊的應(yīng)用前景。以單臺100兆瓦工業(yè)爐為例,使用純氨燃料每年可減少二氧化碳排放約17萬噸。鑒于純氨不易燃燒的特性,行業(yè)往往采用化石燃料摻氨的混合燃燒形式達到降碳與燃燒效率的平衡,而焱鑫科技則選擇啃下零碳燃燒這塊“硬骨頭”。焱鑫科技燃燒技術(shù)事業(yè)部部長貢程紅告訴記者,攻關(guān)團隊歷經(jīng)數(shù)十次反復修改測試,在不改變傳統(tǒng)工業(yè)爐設(shè)計和運行的基礎(chǔ)上,自主設(shè)計制造出了能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定燃燒的純氨燃燒器,“我們通過改進現(xiàn)有燃燒器的燃燒結(jié)構(gòu),來強化氨氣與空氣的混合,最終實現(xiàn)氨氣的燃燒率超過98%。”
氨雖然不含碳,卻帶著與生俱來的“氮包袱”。在現(xiàn)實高溫燃燒條件下,氨燃燒極易產(chǎn)生氮氧化物,嚴重污染大氣環(huán)境。“一般氨燃燒后氮氧化物濃度會在幾百ppm。”貢程紅介紹,攻關(guān)團隊從燃料型氮氧化物的排放控制入手,改進煙氣處理系統(tǒng),在實現(xiàn)純氨燃燒高效率的同時,達成低污染、綠色化目標。“我們的系統(tǒng)配套了對煙氣進行處理的脫硝裝置,通過催化劑將氮氧化物還原成氮氣和水,能將氮氧化物排放濃度控制在個位數(shù)。”
這簇點燃零碳純氨燃燒技術(shù)的星星之火,源于2022年的一場橫向合作。焱鑫科技牽手西安交通大學、中石化廣州工程公司,圍繞兆瓦級純氨燃燒系統(tǒng)研究,構(gòu)建起高校攻關(guān)基礎(chǔ)理論、院所開展工程設(shè)計、企業(yè)搭建工業(yè)級試驗平臺的協(xié)同創(chuàng)新機制。試驗成功后,已有多家意向客戶與焱鑫科技接觸。西安交通大學能源與動力工程學院副教授張猛對與焱鑫科技的合作充滿期待:“這次我們基本解決了從實驗室到中試這一階段的關(guān)鍵燃燒難題,后面也會繼續(xù)和焱鑫合作,把靈活燃料、低碳燃料等領(lǐng)域的研究成果,推廣到工程化、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。”
從探路綠色技術(shù)創(chuàng)新到重塑產(chǎn)業(yè)格局,放眼江陰,新能源產(chǎn)業(yè)迸發(fā)的創(chuàng)新之火,早已燃成綠色低碳發(fā)展的燎原之勢:雙良集團自主研發(fā)的世界最大標方高性能堿性電解槽,實現(xiàn)了多項技術(shù)的“國內(nèi)首創(chuàng)”,旗下雙良節(jié)能入選首批省級碳達峰碳中和試點企業(yè),打造零碳數(shù)字工廠示范;遠景科技憑借新型電力系統(tǒng)的技術(shù)突破和零碳氫能產(chǎn)業(yè)園的全球布局,讓“新石油”大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化成為可能,為全球綠色氫能發(fā)展貢獻了“江陰方案”……江陰堅持把新能源產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)先選項,構(gòu)建“風光氫儲”四位一體發(fā)展格局,全力打造碳中和技術(shù)產(chǎn)業(yè)園、臨港氫能產(chǎn)業(yè)園等低碳園區(qū),新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模加速奔向“千億俱樂部”。同時,積極引導企業(yè)加快綠色科技推廣應(yīng)用,深入推動鋼鐵、石化等重點產(chǎn)業(yè)以及重點領(lǐng)域節(jié)能降碳,2024年全市規(guī)上工業(yè)增加值能耗下降4.7%,工業(yè)綠色低碳發(fā)展態(tài)勢得到進一步鞏固。
向新、向綠、向未來。接下來,江陰將積極落實“雙碳”戰(zhàn)略,協(xié)同推進降碳減污擴綠增長,強化綠色技術(shù)創(chuàng)新策源,加快綠色低碳技術(shù)成果轉(zhuǎn)化,并推廣應(yīng)用先進綠色技術(shù)、工藝和設(shè)備,滾動實施節(jié)能降碳綠色化改造項目20個以上,走好經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型之路。