锅炉燃烧新境界：浓淡总相宜

  中国工程院院院士秦裕琨的声音听起来铿锵有力，丝毫不像一位古稀老人。50多年来，秦裕琨一心扑在教育和科研事业上，成为国内顶尖的工程热能和燃烧学专家，并参与组建了国内首个锅炉专业。

  如今，促进经济发展方式转变成为时代最强音，秦裕琨的科研成果由此获得了更大的施展舞台。尤其是由他发明的“风控浓淡煤粉燃烧技术”，不但以国际领先的水平享誉科技界，还在节能减排领域发挥着无法替代的作用。虽然他常说“这些成绩不要都算到我头上”，但事实上，这一技术已切切实实地为1/6的中国人带来了更加清洁的电能。

  上世纪90年代，秦裕琨课题组的“风控浓淡煤粉燃烧技术”问世，其主要原理是使煤粉相对集中在火焰中部，而炉壁四周的空气则相对过剩。但实验室之外，如何进入电厂进一步进行实验，却成了拦在秦裕琨面前的一座大山。

  “那些大的电厂和锅炉厂都不愿意承担风险。一个新的东西出来后，企业总要问一个问题，就是究竟它有没有业绩。可是，新的东西哪里来的业绩呢？”秦裕琨对《科学时报》记者说，“这也能理解的，如果人家用了你的技术，结果却不好用，影响了发电怎么办？”

  在遭到无数次拒绝后，秦裕琨找到了位于黑龙江北大荒一个很小的电厂，用他们一个很小的炉子完成了实验。

  这家名为“红兴隆”的火电厂，有一台非常破旧的35t/h锅炉。当时电厂用的煤主要是当地的劣质煤，很难烧起来；而如果从外地拉煤来烧，成本又难以承担。所以电厂领导就索性把这个锅炉交给了秦裕琨。

  奇迹出现了。在“风控浓淡煤粉燃烧技术”的帮助下，当地产的劣质煤重新燃烧起来。这项技术最终救活了红兴隆电厂，为厂里带来了直接经济效益，同时也挽救了当地的煤矿。

  秦裕琨和课题组获得了企业信任，慢慢的变多的电厂开始尝试采用他们的成果进行技术改造。经历了五六年的时间，这项技术才慢慢用到大机组上。

  秦裕琨回忆起当年的经历时说：“技术不能止步于实验室，需要到实际的电厂里去做实验。但企业不能冒风险，尤其电厂特别讲究可靠性，关系到老百姓的用电问题，不能出任何纰漏。所以现在把它推广起来花费了很久，确实不容易。”

  “风控浓淡煤粉燃烧技术”主要为电厂服务，目前在电厂中应用的规模超过了1亿千瓦，而中国的火电总共约为6亿多千瓦。各大电厂、锅炉厂都在用，包括在电厂改造中的应用也非常广泛。

  “我们这个技术其实就是应用在锅炉里的一个部件。”秦裕琨介绍说，“但是它对锅炉性能的影响很大。”

  秦裕琨直言，经济效益这笔账很难算。但一台60万千瓦的锅炉，价格都要几个亿；如果是1亿千瓦，产值非常可观。“环保效益也是这样，这是一种社会效益，它的价值是金钱难以衡量的”。

  这项技术不仅为国家带来了巨大的经济效益与社会效益，同时也对降低氮氧化物的排放贡献良多。

  从降低氮氧化物排放上来说，烟气脱硝技术用得比较多。简单讲，就是锅炉内产生了氮氧化物之后，在锅炉后面装一种设备将其去除。秦裕琨介绍，这种设备投资很大，而且要增加运行的成本，每年要消耗大量的氨。而自然界中是没有氨这种物质的，需要人工合成。这就又额外消耗了能源，费用也很高。

  “过去，电厂技术都讲究引进。”秦裕琨说，人们不相信自身国家的技术能超过外国人，没有国外引进的技术作后盾，客户是不会用这套设备的。

  国家提倡自主创新后，制造产业和电厂都慢慢壮大起来，设备越来越先进，情况才算有了好转。

  “其实国外的技术并不是尽善尽美的，也有这样那样的缺陷。”秦裕琨补充道，“我们的技术反倒改进了国外很多不足的地方，也就慢慢获得了电厂等企业的信赖。”

  秦裕琨钻研这项技术的最大的目的，最初是为了更好的提高设备的经济性、可靠性，使炉子火焰稳定、节约油，避免高温腐蚀，避免炉膛结焦产生安全隐患。

  2001年2月，“风控浓淡煤粉燃烧技术”获得国家技术发明奖二等奖。如今将近10年过去，秦裕琨和他的课题组并没有停下脚步，而是将研究重点聚焦到降低污染物的排放方面。他们最近的一些成果刚刚获得黑龙江省科技进步奖一等奖。

  还有更好的消息传来。根据国家发改委两年前的批复，在哈尔滨工业大学建设的燃煤污染物减排国家工程实验室，预计明年就可以建成验收了。

  秦裕琨表示，该实验室所做的工作不单单是针对氮氧化物减排，还涉及其他一些污染物的研究，比如超细颗粒物。

  超细颗粒物是一种对人体危害很大的胶状物，能进入血液。北京的一些阴霾天气实际上的意思就是超细颗粒物在作怪。对超细颗粒物脱除的研究目前还处于基础研究阶段，但秦裕琨希望有一天能做到完全产业化。

  与煤炭打了一辈子交道，秦裕琨认为在相当长的一段时期内，中国还是要靠煤炭过日子。“这是由我们的祖国的资源结构所决定的。”秦裕琨说，“我国石油已经大量依靠进口了，天然气储量也有限，太阳能和风能不够稳定，目前只能作为补充能源。所以在一段时期内，煤炭仍会占据主导地位。”

  “但煤炭又是产生污染的一个重要的因素，所以如何更加高效和清洁地利用煤炭，是一个十分重大的课题。”秦裕琨坦言。

  目前，秦裕琨课题组也正在煤的清洁利用方面作一些努力，比如可以把煤电和化工结合起来，也是所谓的多联产技术。“从此，一个煤电厂就不仅仅是发电了，还可以生产化工产品。比如将煤中的一种挥发分焦油拿出来制成液体燃料，剩下的焦炭烧掉。”秦裕琨说。