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只有站在煙臺華盛燃燒設備工程有限公司生產的富氧設備面前，你才明白何為“重量級”：近30米長的機身長度，十幾噸的噸位重量，這臺被稱為“膜法富氧助燃節能裝置”的設備書寫了該技術富氧流量最大的“中國紀錄”。外表略顯粗獷的設備“內芯”，卻是細膩十足：這邊空氣進入，那邊氧氣出來，神奇的物理化學反應支持的是15%左右節能效率的提升。

“膜法制氧、富氧助燃節能技術是燃燒領域的二次革命”，幾十年技術積淀集于一臺設備，通過協同創新與自主創新最終研發成功，“富氧助燃節能裝置”并不缺乏漫長的往事和刻骨銘心的細節，但對發明者、該公司董事長姜政華來說，設備的意義并不僅僅是行業專業眼中的“國際同類產品的先進水平”如此簡單，更在于它擁有改變燃燒領域的現狀，對當下牽動國人神經的節能減排提供了一劑良方。

用“資源的創造性技術”膜法富氧燃燒技術對付霧霾，如何撥開云霧見天日？

“新式武器”亮相

“這是最好的時代，這是最壞的時代，這是智慧的時代，這是愚蠢的時代。”以狄更斯在《雙城記》中的開篇之語形容當下的霧霾治理非常貼切：一方面霧鎖中國，亟待科技發力；另一方面政府出手，召喚減排新品的出現。而被發達國家稱為“資源的創造性技術”的富氧燃燒技術自然站到了舞臺中央。

2009年底，中國膜法富氧助燃技術的頂尖之作在華盛誕生，“膜法富氧助燃技術是近代燃燒領域的新突破，它可使燃料中的揮發份和沒燃盡的碳粒子在富氧中充分燃燒，極大地轉化成熱能，并降低燃燒后的排氣量、粉塵量和二氧化碳。”據公司董事長姜政華介紹，富氧助燃已成為水泥、建材、鋼鐵、有色冶金、玻纖各種工業鍋爐（窯爐）的節能集成技術。

“新式武器”甫一亮相，注定與眾不同。

2012年8月18日，一種名為“MZYR-12000富氧助燃節能裝置”在中國企業500強河南天瑞集團汝州水泥有限公司日產5000噸的水泥回轉窯上投入試運行。這是目前我國水泥爐窯配備的最大膜法富氧助燃裝置。

何為膜法富氧助燃？

“氧濃度大于21%、小于40%的氣體稱為富氧助燃技術”，姜政華向記者揭示了富氧助燃的神奇過程：“當氧濃度大于21%、小于40%的氣體稱為富氧。在燃燒設備最需要富氧的地方局部增氧助燃的過程稱為富氧助燃。”他強調：“在助燃空氣中沒增加1%的氧氣，則相應減少4%的氮氣，所以富氧燃燒提高燃燒效率，減少廢氣排放是環保的選擇。”

燃燒是人類獲取能源的主要途徑，世界上80%以上的能源都來自燃燒，而這更是中國以火電為主體的能源現狀。人類通過燃燒獲得能量的同時，也產生了大量溫室氣體和酸性氣體，而這些是造成霧霾的重要原因之一。富氧助燃恰恰是近代燃燒的新突破，它使燃料中的揮發份和沒燃盡的碳粒子在富氧中充分燃燒，在不增加燃料的前提下，火焰溫度提高100—350℃，使燃燒速度加快，熱輻射迅速增強的技術。從某種程度上，推廣富氧助燃正是最貼合中國能源國情的“中國道路”。

送給環保者的一份禮物

人們并沒有想到，安裝在河南天瑞水泥設備上的裝置能夠產生如此之功效。

經效果試驗，爐窯火焰溫度提高了200℃，二次風溫提高100℃，節煤率達到8.18%。通過在線儀表進行測試，該公司加裝富氧助燃裝置后，水泥窯排放煙氣中NOx濃度降低了15.64%，二氧化硫濃度降低了7.71%，同時煙氣流速降低了2.28%，煙氣排放等各項指標達到了設計要求。

“2012年11月25日水泥窯富氧煅燒投入正式運行。從11月25日到12月2日，又進行了192小時的正式有富氧運行觀察，節煤率達到了10.19%。從2012年11月25日正式投入運行，至2013年1月9日停窯檢修，平均日產孰料提高約200t/d左右，平均節煤率為10.73%。”使用富氧煅燒后，天瑞集團水泥有限公司總工賈華平如是說，“爐窯操作運行穩定；窯內熱負荷穩定；窯皮穩定；熟料質量穩定并有提高；熟料的外觀顏色明顯改善；有提高熟料產量的能力；不影響低溫余熱發電工作；向大氣排放的主要指標均呈下降趨勢。”

“填補了該領域的國內空白，達到國際同類產品的領先水平。”這是姜政華帶領公司技術人員研發設備的科技高度，更是帶給環保領域一份禮物，“這臺裝置采用了國內最新的技術制造，首次把膜法制氧裝置大型化，為了保障在惡劣環境下的使用，他們精心設計了自潔式PLC控制空氣過濾裝置，可確保膜組件的使用壽命長達10年以上。同時，該裝置還首次采用了大型集成化膜組件，可使富氧流量每小時達到24000立方米，能滿足日產10000噸水泥爐窯和企業自備熱電聯產每小時450噸以下的鍋爐使用。據了解，局部全富氧助燃技術的應用，不僅讓工業爐窯節能率達到10%—15%，也使設備的性價比更加合理。”

膜法富氧助燃技術為什么這么省？

減少煙氣排放，減少燃料投入，在“兩頭瘦身”的前提下，富氧燃燒技術卻能神奇的將燃燒效率和產出大幅度增加，原因何在？

空氣中氧氣的體積含量約為21%，氮氣與極少量的惰性氣體的體積含量約為79%，在燃燒過程中，真正參與燃燒反應的只有約占空氣體積21%的氧氣，而占空氣體積79%的氮氣和惰性氣體不但不能助燃，還會在燃燒過程中帶走大量的熱量，所以嚴重制約了工業爐窯的熱效率。在工業爐窯中使用富氧燃燒技術后，不參與燃燒反應的氮氣量大大減小，因此由氮氣帶走的熱損失也大大減小，節省了加熱部分氮氣所需的燃料量，還將從根本上改善爐膛內部燃料的分布及燃燒狀態。

燃料在燃燒時因缺氧會導致設備熱效率低下，因此造成了極大的能源浪費。研究資料表明，煤炭（包括油品、天然氣）在氧濃度為26%時燃燒最完全，速度最快，溫度最高，熱輻量強度最大。而膜法制氧、富氧助燃的燃燒機理就是高分子膜在壓力差的作用下，使空氣中的氧氣優先通過，送入燃燒設備中，從而提高工業爐窯內氧氣的含量，使燃料在燃燒中最大化地轉為熱能，大幅度提高工業爐窯的燃燒效率，由此達到節能之目的。