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    我國是以煤炭為主的能源生產(chǎn)和消費大國，怎樣才能高效、潔凈利用煤炭？這個關(guān)于發(fā)展的方向性問題，需要我們科學(xué)的思考。
    我們認(rèn)為并提出，煤炭的高效、潔凈利用應(yīng)該按:Q實用煤炭能量/(Q煤炭原始總能量+Q利用煤炭過程的總能耗量)= 最大 (B利用煤炭污染排放量+B治污排放總量)/B煤炭原始污染物總量= 最小全面科學(xué)量化考核和管理,不能按傳統(tǒng)的技術(shù)思想和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，只考慮效率，不考慮效益（不考慮煤炭在利用過程所消耗的總能量和治污過程消耗資源所致的污染排放總量），不然就會出現(xiàn)像現(xiàn)在這樣消耗大、運行成本高、治污又生污、用戶無收益的狀況。  
    一、概述
    進(jìn)入21世紀(jì)，我國國民經(jīng)濟(jì)一直保持高速持續(xù)增長，由此也帶來了資源和環(huán)境的雙重制約，能源與環(huán)境已經(jīng)成為我國社會發(fā)展過程需要迫切解決的重大問題。為此，黨中央把節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)作為基本國策，并且確定“十一五”單位GDP能源消耗比“十五”降低20%；主要污染物排放總量也減少10%。我國是以煤為主的能源生產(chǎn)和消費大國，煤炭作為不可再生基礎(chǔ)資源，其發(fā)展方向、利用方法，對生態(tài)環(huán)境都有重大的影響�，F(xiàn)在，節(jié)能減排已經(jīng)成為我國政府工作的重中之重。因此，煤炭資源按上述高效、潔凈的思想來全面考核、管理、應(yīng)用和發(fā)展，是必然選擇。
    然而，國內(nèi)外煤炭利用技術(shù)的發(fā)展，一直都是按照小顆粒（煤粉）增大比表面，采用高溫、高壓、高速度的流化床和氣流床的物理方法來實現(xiàn)。在這種思想支配下，隨著技術(shù)的發(fā)展能源消耗量越來越高，隨之產(chǎn)生的污染也越來越大，特別是成本增高已經(jīng)大于收益，結(jié)果就嚴(yán)重影響和限制了這些技術(shù)的推廣和應(yīng)用。造成這種局面的原因，就是大家這種趨同的傳統(tǒng)認(rèn)知觀念。所以，也就都沒有找到和抓住物理方法存在的根本性問題。
    二、碳分子氣化燃燒技術(shù)科學(xué)概念
    要在煤炭利用技術(shù)方面取得突破，就需要超越這種傳統(tǒng)的認(rèn)知體系。我們從分子層面深入研究了煤炭的氣化、燃燒及其轉(zhuǎn)化規(guī)律，發(fā)展提出了“大界面薄料層氧化反應(yīng)耦合小截面厚料層還原反應(yīng)”的碳分子氣化燃燒新科學(xué)概念（見圖）。其技術(shù)優(yōu)勢是：成本低（運行電耗比機械化鏈條爐還要�。槐攘骰�床和氣流床降低60%以上）、強度高（常壓氣化強度是1000-2000kg/m2•h，比現(xiàn)有同類技術(shù)提高3-5倍；加壓氣化強度相應(yīng)還可增高數(shù)倍）、煤種廣（各種煤和其它各種有機物）、可以大型化和超大型化（單爐幾千噸天）、還可實現(xiàn)“從源頭、從化學(xué)元素”層面防治污染（在氣化爐內(nèi)Ca/S接近1固硫；α接近1燃燒，防治了與氧有關(guān)的有毒有害氣體SOx、NOx的產(chǎn)生，資源消耗大幅度降低）。       
    我們采用碳分子氣化燃燒技術(shù)，研發(fā)適合我國各種煤的生活鍋爐，已在全國推廣應(yīng)用了數(shù)千臺（套）；還用本發(fā)明成功改造了Φ3.6m工業(yè)煤氣爐（國內(nèi)外常壓等徑固定床最大爐）,達(dá)到了既增加煤氣產(chǎn)量30%又同時提高煤氣熱值10%的目標(biāo)。通過這些大量、長期的實際使用證明，碳分子氣化燃燒技術(shù)完全適應(yīng)中國煤多灰、高熔點的特性。經(jīng)專家鑒定，碳分子氣化燃燒技術(shù)的綜合指標(biāo)在國際領(lǐng)先，基礎(chǔ)理論依據(jù)扎實，（見附件）。先后列為國家“八五”節(jié)能科技成果推廣項目；國家環(huán)境保護(hù)最佳實用技術(shù)推廣項目；世界華人重大節(jié)能科技成果推廣項目；獲“中華綠色科技獎”金獎和原機戒工業(yè)部技術(shù)進(jìn)步二等獎。世界著名科學(xué)家沈鴻操作后題詞: “很好的創(chuàng)造，是可以推廣的”（見附件）。
    三、碳分子氣化燃燒技術(shù)市場前景及效益
    我們依據(jù)本發(fā)明的科學(xué)原理，可開發(fā)和形成以下具有國際領(lǐng)先水平的： 
    1.低成本碳分子氣化燃燒（煤發(fā)電；煤替代油等）新技術(shù)及裝置；
    2.低成本垃圾分子氣化燃燒（供熱、發(fā)電）新技術(shù)及裝置；
    3.低成本煤化工碳分子氣化新技術(shù)及裝置；
    4.低成本碳分子氣化制造優(yōu)質(zhì)煤氣替代焦炭冶煉新技術(shù)及裝置；
    5.低成本秸稈分子氣化燃燒（供熱、發(fā)電）新技術(shù)及裝置。
    在上述這些行業(yè)應(yīng)用的綜合效益是：
    1、替代油、電、天然氣、焦炭，燃料費用可降低60%以上；
    2、替代流化床、煤粉、水煤漿燃燒，燃料加工和系統(tǒng)節(jié)電60%以上；
    3、替代爐篦層燃，●燃燒系統(tǒng)節(jié)電20%以上；運行節(jié)煤15%以上；●封火節(jié)煤80%以上；最嚴(yán)重的低溫封火煤污染相應(yīng)削減80%以上。
    4、制造原料氣，可用在現(xiàn)有化肥廠煤氣爐的改擴(kuò)建上，使現(xiàn)有的間隙水煤氣爐實現(xiàn)連續(xù)造氣，成倍提高產(chǎn)量。其效益是：●節(jié)省無煙煤110公斤/ 噸氨；●節(jié)電85度/ 噸氨；●節(jié)約蒸汽300公斤/ 噸氨。還可應(yīng)用這種工藝，實現(xiàn)低成本煤變油。
    5、低成本制造優(yōu)質(zhì)還原性氣體，直接還原海綿鐵；替代高爐噴吹煤粉（本技術(shù)制氣比煤制粉和吹粉的電耗降低60%以上，而且還可省去每年更換磨輥的高昂費用），實現(xiàn)清潔（ 煤氣無渣 ）冶煉鋼鐵。
    6、煤 + 垃圾氣化燃燒，可使垃圾高溫（ 900℃以上 ）氣化, 低過量空氣（α接近1）燃燒，氣化燃燒過程極少（ 或不 ）產(chǎn)生與氧有關(guān)的有毒有害氣體（NOx、SOx、二惡英等），比現(xiàn)有垃圾+油（或氣）焚燒成本低、污染小。
    由于碳分子氣化燃燒新技術(shù)，具有上述顯著的綜合優(yōu)勢，可在我國全面推廣,也可在國外廣泛推廣。幾乎所有產(chǎn)煤國家都有市場，幾乎需要燃料的地方都能用上。因此，新技術(shù)的市場前景非常廣闊，而且都能獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
    本發(fā)明帶來的技術(shù)突破和廣泛應(yīng)用，可在我國科學(xué)實現(xiàn)煤為基礎(chǔ)、全面氣化、以煤代油的能源高效、清潔利用體系，促進(jìn)我國能源結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變革。從而減少石油進(jìn)口，保障國家能源安全；還可為我國應(yīng)對氣候變化履行國際公約發(fā)揮重要作用；也可為這一技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展起到積極的帶頭和引領(lǐng)作用。