神奇“魔炉”让“丑”煤变“靓”

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2017年新的一年开始了，为了讨吉利，大家都想要来个“开门红”，可是太阳却跟大家玩起了捉迷藏，1月以来，全国多地连续处于灰蒙蒙的状态。这一切的罪魁祸首就是雾霾。

频繁袭来的大范围严重雾霾让人心烦意乱，网上的各种传言也不胫而走，很多人都在指责相关部门没有做好该做的工作。其实，为了治理雾霾，国家已经做了很多工作。2016年12月29日，新华社就以《能减灰霾：中科院研制推广绿色高效燃煤炉》为题，介绍了我国在洁净型煤燃烧技术研发中取得的革命性突破，并认为这是解决农村煤炭散烧污染问题的一个有效途径。

雾霾解析让煤变“丑”

导致雾霾天气的首要污染物往往为微细污染物，主要有PM10和PM2.5。这些微细污染物的组成成分极其复杂，包括数百种大气颗粒物质，并因地域不同而有所差异。

通过对一些区域PM2.5来源的解析发现，PM2.5主要有三大来源，即工业生产、燃煤和机动车尾气排放。不过，不同地域的污染物有不同的来源和比例。就全国来说，PM2.5有60%来源于燃煤和燃油，也就是化石能源的燃烧。看来，燃煤对雾霾的“贡献率”可不能小觑哦！

据专家分析，在重污染期间，化石燃料或生物质燃烧排放的一次颗粒物增加明显，其中原煤散烧对近地面污染的“贡献率”最高。为什么散烧煤是导致雾霾的重要因素呢？这是因为散烧煤点多面厂，有些是杂质含量高的便宜煤，再加上燃烧粗放低效，缺乏必要的烟气处理。

实验证明，散烧煤的排放强度要远大于集中燃烧。例如，农村生活散烧煤每吨大约排放7千克的PM2.5，而每吨电煤仅排放0.4千克的PM2.5，散烧煤排放强度是电煤的17.5倍。同时，由于散烧煤通常在人口密集地区低空直接排放，因此二氧化硫、氮氧化物的排放水平要比电煤大许多倍。

因此，国家能源局出台的《煤炭清洁高效利用行动计划（2015-2020年）》，要求在城市和农村大力采用清洁能源替代民用散煤，从而减少煤炭分散直接燃烧。

“魔炉”让“丑”煤变“靓”

驱散雾霾污染，建设美丽中国，我们面临的挑战极其严峻，但都绕不开发展清洁能源。治理农村散烧煤污染问题，比较可行的方案有使用清洁能源和煤炭洁净燃烧等。

中科院过程工程研究所长期致力于洁净煤燃烧技术的研究，并发明了“解耦燃烧技术”。20多年来，中科院过程工程研究所的科研人员通过优化锅炉结构和燃烧过程，实现了对燃料热解气化和半焦燃烧过程的解耦和优化控制，突破了燃烧控制的技术难点，能够解除烟黑、一氧化碳与氮氧化物、二氧化硫的耦合，从而可以降低氮氧化物的排放。

那么，解耦燃烧技术的秘密是什么呢？简单来说，解耦燃烧技术包括两个部分，一个是解耦燃烧炉具，另一个是高效改性洁净型煤。只有“煤炉匹配”，才能让“丑”煤变“靓”。

我们先来说说解耦燃烧炉具。这是中科院过程工程研究所根据解耦燃烧原理开发的节能环保解耦燃煤t具，而解耦燃烧技术是目前国内外唯一可以有效降低氮氧化物排放的高效燃煤实用技术。

再来说说高效改性洁净型煤。兖矿集团用当地的烟煤资源作为原料，配合复合化学添加剂技术，采用中低压、无粘结剂干压成型工艺，制成了高效、环保、价廉的新型改性洁净型煤。

解耦燃烧技术是一种可有效降低氮氧化物排放的高效中小型燃煤实用技术，其原理为：高温富氧有利于提高燃料燃烧效率，但会增加氮氧化物排放，因此解耦燃烧技术先让煤在低温还原气氛下低氮燃烧，再在高温氧化条件下让可燃物燃尽，这样就可以充分地进行连续分级燃烧，从而有效抑制燃烧过程中氮氧化物的生成。

用解耦燃烧炉具燃烧洁净型煤，可对氮氧化物、二氧化硫和烟尘等多种污染物进行协同控制。与传统燃煤炉相比，解耦燃煤炉的氮氧化物排放可降低30%～45%，节煤量可达20%～30%，排烟林格曼黑度小于1，达到无烟排放标准。

林格曼黑度是反映锅炉烟尘黑度（浓度）的一项指标，采用视觉方法对烟气黑度进行评价，共分为6级，分别是0、1、2、3、4、5级，5级为污染最严重。

推广“魔炉”呵护蓝天

据悉，山东省煤炭局近期组织专家对解耦燃烧技术进行了鉴定，认为节能环保解耦炉具使用兖矿集团高效改性洁净型煤做燃料，大气污染物排放指标完全达到国家环保要求，热性能指标则达到行业领先水平，为解决农村煤炭散烧污染问题提供了有效的途径。

我国能源消费一直以煤炭为主，煤炭消费总量很大，尤其是广大的农村地区，散烧煤分布极广，数量众多，治理难度很大，一直被认为是煤炭治理的“硬骨头”。在每一个农户大力推广解耦燃烧炉，则可以解决“户户冒烟”的问题，不仅可以提高他们的生活质量，而且可以有效降低污染物的排放，因此是呵护蓝天的一个实际行动。

（责任编辑：白玉磊 责任校对：夏越）