煤炭清洁 高效燃烧
本文作者:罗洪斌,中国科普作家协会会员,科普与科幻作家
煤炭清洁 高效燃烧 (本文来源重庆科技报)

煤炭,这种黑色的“石头”曾经是老百姓不可缺少的生活物资。它最重要的作用是燃烧。过去,天然气还没有入户的时候,家家户户都要用煤炉子做饭烧水。煤炉子有一定的规格,使用的煤块也就不一样。北方常使用圆形的蜂窝煤,它是用原煤和其他材料混合制成的圆柱体煤块,每块上有许多孔洞;南方则常用煤球,或者是没有加工的煤块。

以前烧蜂窝煤,常常烟熏火燎。因为蜂窝煤里混有其他杂质,燃烧的时候,这些杂质也跟着被燃烧,所以会有呛人的浓烟冒出来。

正是因为杂质的影响,煤不能充分燃烧,余下了很多未能烧尽而应该燃烧的部分。无烟煤的杂质相对少多了,在炉膛里能充分燃烧。因为杂质少,所以起的烟也少。

插图:苏盼盼

煤炭清洁高效燃烧,就是为了解决煤炭未能烧尽的部分。这种低效能的燃烧,每年都会造成巨大的能源浪费。想要达到煤的高效燃烧,得从“洁净型煤”和“节能环保炉具”两个方面下手。
要做洁净型煤,就必须考虑清除煤炭中的杂质。最主要的杂质是硫。煤燃烧的同时,硫也在燃烧,并产生二氧化硫。二氧化硫是个小恶魔,大气污染的罪魁祸首就是它。所以,我们不能让硫燃烧释放出二氧化硫,这就需要高效固硫技术,把硫捆绑起来。技术人员发明了一种高效复合添加剂,添加到煤中之后,大部分硫就被捆绑住了,燃烧不起来。即便有漏网之鱼,这些少量硫质燃烧起来后产生的小恶魔二氧化硫也会非常小,不能产生什么危害了。
为了能让煤更快地充分燃烧起来,更多的时候不会直接烧煤块,而是要把煤块打成粉末,采用传统湿法制作,再用窑炉烘干。这一过程中会对环境造成二次污染。现在,加工煤粉成型的过程进行了改造,采用的是干法、无粘结剂、免烘干、中低压成型技术,既大大增加了煤的强度,也解决了二次污染问题,实现了洁净型煤的清洁生产。
想要烧好一炉子煤,除了“煤小姐”要精心地妆扮,就连她的闺房——炉具燃烧室,也得分出“低温贫氧干馏热解区”和“高温富氧半焦燃烧区”前后间。“煤小姐”在干馏区的热解中挥发出来,排入半焦燃烧区,进行充分的高效燃烧,达到烟煤无烟化的目的。同时,半焦燃烧区还进行着气体分子的大战,利用半焦和一氧化碳的还原性,把热解气中有毒的氮氧化物还原为老实的氮气。煤炉匹配,这样才能把精致(制)的“煤小姐”送到百姓当中去。实现清洁高效利用的煤炭,就是清洁能源。
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2021-09-17
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