作為以煤炭為主的能源生產和消費大國，我國80%以上的煤炭利用方式仍是直接燃燒。這種氣固同混燒的傳統(tǒng)先天缺陷，直接造成污染大，效率低等環(huán)保難題。煤炭資源如何實現(xiàn)高效潔凈利用?如何徹底走出“治污又生污”、“環(huán)保不節(jié)能”、“治污難達標”的困境?近日，中國能源報記者專訪了碳-分子氣化燃燒專家組課題負責人陳科正。

中國能源報：如何讓煤炭清潔高效利用已成為終結煤炭“環(huán)境約束”的業(yè)界共識，請您簡要介紹我國煤炭清潔高效利用現(xiàn)狀，存在哪些主要問題?

陳科正：實際上，煤炭作為一種主體能源和工業(yè)原料，本身并不存在清潔與否的問題，關鍵在于利用的技術路線是否科學、正確。

近年來，國家高度重視煤炭清潔高效利用工作，提出通過建設煤電大基地大通道、構建煤炭質量管理體系、發(fā)展現(xiàn)代煤化工(非燃料)、淘汰落后產能、加強散煤治理等方式，推進煤炭清潔高效利用。

但是，目前我國煤炭的利用還處在粗放階段，80%以上采用直接燃燒。這種將煤炭中的固相物和氣相物混雜在一起在同一個爐膛進行燃燒，違背了氣固兩相物各自燃燒的規(guī)律。這樣不但工藝復雜，而且成本高，甚至還造成業(yè)內常說的“環(huán)保不節(jié)能”、“治污又生污”、“治污難達標”的狀況。

我曾多次指出，現(xiàn)在的直接燃燒方式與基于它進行的各種脫硫脫硝，包括超低排放技術都是末端治理路線，這種“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”的局部治理，不但會加大系統(tǒng)污染，而且也會增加成本。我建議科學工作者一定要靜下心，好好反思我們的工藝，要用全局的效益觀念從源頭解決現(xiàn)有問題。

中國能源報：碳-分子氣化燃燒的提出基于怎樣的考慮?與其他煤炭清潔利用技術相比，該技術有哪些創(chuàng)新?新技術能解決什么問題?

陳科正：環(huán)保科學認定，煤炭(包括其它化石燃料)直接燃燒是產生灰霾的一個主要污染源。但現(xiàn)在的問題是業(yè)界在傳統(tǒng)認知下，不知道怎樣才能高效益從源頭、全面有效解決這個問題。

我們突破傳統(tǒng)認知，從分子水平深入探究了煤炭的氣化、燃燒及其轉化規(guī)律，提出碳-分子氣化燃燒，先低成本、高強度制造清潔煤氣,再采用低過量空氣燃燒。碳-分子氣化燃燒技術的創(chuàng)新點主要有以下幾方面：一是采用分子水平設計的有序氣化技術(有益氧化反應耦合正向還原反應)，高強度(同煤質、同工藝，氣化強度提高5倍以上)制造燃料煤氣;同時在氣化爐內缺氧固硫(只有本發(fā)明才能實現(xiàn)缺氧條件下鈣硫比接近1固硫)，再將這種含硫爐渣變成水泥孰料利用起來，這是有效益的;二是低過量空氣(比現(xiàn)有技術節(jié)約空氣10%以上)高效燃燒(只有本發(fā)明獲得高溫一碳煤氣，才能使燃燒效率接近100%)，因氧元素減少，就能實現(xiàn)防控和削減與氧有關的有毒有害氣體生成，相應也降低了排煙損失，環(huán)保和經濟效益巨大。

實際應用證明，碳-分子氣化燃燒技術在環(huán)保達標的前提下，比現(xiàn)有流化床、煤粉鍋爐的燃燒系統(tǒng)節(jié)電50%以上;比鏈條爐還可節(jié)電30%;大規(guī)模等數(shù)量煤造燃料氣，電耗僅是現(xiàn)有高壓煤氣化技術的百分之一。

中國能源報：作為一項環(huán)保新技術，碳-分子氣化燃燒目前已在哪些領域應用?未來有何規(guī)劃?

陳科正：2017年5月，根據國家有關部門要求，為解決散煤清潔燃燒問題，我們制造了碳-分子氣化燃燒炊事供熱爐，經過用多種煤、蘭炭、煤矸石、生物質壓塊的實際氣化燃燒測試，環(huán)保節(jié)能指標優(yōu)于國內現(xiàn)有技術(SO2大于100mg/m3;NOx大于300mg/m3)。其蘭炭(行業(yè)規(guī)定一種用量最大的清潔煤)測試的排放指標是:煙塵17.7mg/m3;SO2<3.5mg/m3;NOx是66mg/m3;黑度<1級，煙氣無色無味。

面向未來，我們將在以下幾個方面加大科研攻關，煤炭分子氣化燃燒(供熱、發(fā)電，全面代油、電、氣)新技術及裝置、煤炭分子氣化制造優(yōu)質煤氣替代焦炭冶煉新技術及裝置、高效益煤化工分子氣化新技術及裝置、垃圾分子氣化燃燒(供熱、發(fā)電)新技術及裝置和高效益生物質分子氣化燃燒(供熱、發(fā)電)新技術及裝置。