煤在傳統燃燒方式下燃燒效率很低，會產生大量的污染，影響空氣質量。“共軛燃燒”作為一種與傳統燃燒方法完全不同的燃燒技術，通過利用全新的燃燒原理，在提高燃燒效率方面取得根本性的突破，有利于破除霧霾頑疾。

取暖季又到了。燃煤污染是造成空氣污染的重要來源。煤在傳統燃燒方式下燃燒效率很低，大量燃料并沒有釋放熱能，而是以各種污染物的形式排放到大氣當中。

如果能夠創造理想的燃燒條件，有效抑制可變產物的產生，煤炭這種傳統意義上非清潔燃料，是可以實現清潔燃燒的。“共軛燃燒”就是這樣一種新型的燃燒技術。

散煤燃燒是京津冀霧霾產生重要原因

京津冀地區一直是全國空氣質量較差的區域。共發的霧霾頑疾，讓京津冀在環境領域成為命運共同體。環保部在《大氣污染防治行動計劃》中，對京津冀地區污染物排放、能源結構、科學應對、加強監督等方面制定了明確指標。在《京津冀協同發展規劃綱要》中，生態環境亦被列為先行啟動、率先突破的三大領域之一。京津冀多地支柱產業為鋼鐵、水泥、火電、石化等高耗能產業，污染物排放總量大、單位GDP排放強度高，以煤為主的能源結構和以重化工為主的產業結構導致京津冀大氣污染加重。

探尋近年來京津冀地區頻繁遭遇霧霾背后的深層次原因，除了特殊的氣象條件外，人為的污染排放是重要因素，華北地區煤炭消耗遠超全國平均水平。來自環保部的數據表明，重污染期間，化石燃料或生物質燃燒排放的一次顆粒物增加明顯，原煤散燒對近地面污染貢獻最高，低矮面源污染對PM2.5濃度貢獻最大。從觀測數據看，與燃煤排放直接相關的有機物、硫酸鹽、黑炭等物質，是PM2.5的主要組成成分，也證明了煤炭污染，特別是城鄉接合部與廣大農村地區的原煤散燒，是導致華北地區大范圍空氣污染的重要來源。河北省在國新辦發布會上表示，河北治霾的癥結正是產業結構重型化、能源結構不合理，煤炭消費占比高達80%，污染嚴重。為有效破解燃煤污染的難題，當前京津冀地區正在大力推廣潔凈型煤，限制高硫、高灰劣質煤的生產使用，同時推廣使用替代能源，實施電能替代、集中供熱。

傳統煤炭燃燒方式帶來較大環境承載壓力

傳統燃煤爐的類型較多，其中最主要的一種是層煤燃燒爐。大量燃燒試驗證明，污染物的產生是由燃燒條件決定的，燃料在燃燒不充分時會產生可變物質排放。煤之所以被認為是非清潔燃料，是因為煤在傳統燃燒方式下燃燒效率很低，大量燃料并沒有釋放熱能，而是以各種污染物的形式排放到大氣當中。傳統燃煤爐燃燒室結構簡單，煤灰層在下、焦炭氧化層在中、原煤干餾層在上，在爐膛中安裝固定爐排，燃燒后的煤灰從爐排下面的坑中排出。只有當爐溫很高時且必須保持穩定，煤在爐膛中才能充分燃燒。當煤量添加過量會出現缺氧燃燒，導致燃燒不充分，黑色煙塵(包括“一次顆粒”和“二次顆粒”)從煙囪中排入大氣。當沒有及時加煤時，由于供風不能動態調整，多余的風量就會帶走大量熱能，同樣導致燃燒效率大大降低。

“共軛燃燒”實現燃燒效率的根本性突破

軛本指兩頭牛背上的架子，軛使兩頭牛同步行走，共軛即為按一定的規律相配的一對。“共軛燃燒”是一種與傳統燃燒方法完全不同的燃燒技術，通過利用全新的燃燒原理，在提高燃燒效率方面取得根本性的突破。

“共軛燃燒”技術認為，如果能夠創造理想的燃燒條件，有效抑制可變產物的產生，煤炭這種傳統意義上非清潔燃料，是可以實現清潔燃燒的。

“共軛燃燒”技術對傳統手燒燃煤鍋爐，進行了大量解剖研究，分析了鍋爐中每個部件的作用、相互聯系與影響參數，并進行了多次的燃燒試驗。“共軛燃燒”技術發現，只要當供風與煤的熱氧化反應時消耗的氧氣平衡，爐膛內的燃燒就可以達到狀態最佳，只有極少的污染物產生。同時，燃燒過程中產生的可燃性中間物質，如果返回到爐膛的高溫區進行二次燃燒，就會進一步減少污染物的排放，并且提供更多的熱能。

在大量實驗的基礎上，研發團隊對傳統燃煤爐的爐膛、煙道進行了重大革新，設計制造了共軛燃燒煤爐。該爐型在使用時，不依靠催化劑和任何其他輔助設施，僅僅依靠物理結構上的優化和改造，就可以實現污染物排放的極大降低。“共軛燃燒”技術的主要特點包括：

研究使用者的操作習慣，人工操作過多必然會擾亂爐膛中燃料的燃燒穩定性，影響燃燒效率，共軛燃燒煤爐將人工操作和干預行為大大減少。

優化了爐膛結構，采用負壓力供風使燃燒過程中產生的可燃性中間物質，返回到爐膛的高溫區與主燃料進行二次約束性燃燒，加快熱化學反應提高燃燒效率。

對煙道系統進行革新，使燃燒過程的供氧量隨新添加的燃料在燃燒過程中自然調節，始終保持燃料與氧氣的最佳匹配量，既不欠風導致產生中間揮發性可燃物，也不供風過量導致降低燃燒效率，同時順利排放二氧化碳和水。

“共軛燃燒”技術在京津冀應用前景廣闊

當前，改善空氣質量、提高霧霾治理效果已經成為京津冀地區環境治理的當務之急。以煤為主的能源結構，造成我國總體能源使用效率低下、污染嚴重，尤其是中小型燃煤場所，燃煤量可能僅占燃煤總量的10%，而污染物排放卻可能占到排放總量的50%以上。傳統的燃燒技術在燃燒效率方面的提升空間已十分有限，而煙氣處理工藝只能降低必然排放，不能夠有效處理可變排放。

供暖是北方地區冬季的必備措施，大多以燃煤為主，供暖季是我國一年中霧霾災害最為嚴重的階段，尤其是京津冀地區。為有效降低煤炭燃燒帶來的污染，“煤改氣”是立竿見影的方法，但是鑒于我國天然氣資源供應現狀，以及北方農村地區長期以來形成的以散煤作為燃料的生活習慣，短時間內難以實現天然氣的完全替代。

燃煤產生的霧霾災害，主要責任不在于煤炭本身，而是在于千百年以來人類采用的傳統燃燒技術存在的固有缺陷。煤炭、秸稈、塑料、橡膠等主要由碳氫化合物等組成的有機物類，也可以像天然氣一樣進行高效清潔燃燒。

向霧霾宣戰，就是向傳統燃燒技術宣戰，要從根本上解決傳統燃燒技術效率低下的固有缺陷，解決我國總體能源使用效率低下的問題。中國科學院生態環境研究中心關于共燃煤爐和傳統煤爐的對比測試表明，相對傳統煤爐，共燃煤爐的PM2.5、氨、CO、溫室氣體(甲烷)等的減排量可高達約90%，能源利用率比傳統煤爐可提高20%左右(從炭平衡測算)，也可極大程度避免煤氣中毒悲劇的發生。

“共軛燃燒”技術的出現，為優化我國當前“多煤、少油、缺氣”能源結構和解決環境困局提供嶄新的思路。新型共燃煤爐的示范與推廣，必將在減輕我國區域霧霾污染以及溫室氣體減排等方面發揮積極推動作用。

延伸閱讀

“共軛燃燒”技術需在實踐中進一步驗證

基于燃料同一性原理的“共軛燃燒”技術的出現，為優化我國當前“多煤、少油、缺氣”能源結構和解決環境困局提供嶄新的思路。但是新技術的實踐和廣泛應用是一個長期的過程，不可能一蹴而就，需要結合使用效果進行驗證。

“共軛燃燒”技術目前只能提高燃料中碳氫元素的燃燒效率，SO2、N2O以及不能燃燒的固體粉塵等，還需要通過技術處理加以消除，從而實現達標排放。

共軛燃燒煤爐未來可以演變出各種類型的實用爐型，滿足不同的燃燒目的、要求、規模的需要，打造性能優良的個性化差異產品。當前，需要發揮政府部門的有形之手，有計劃、高效率地加快新的技術應用推廣，更好地發揮市場在資源配置中的決定性作用。