防治雾霾学术论文

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1、防治雾霾学术论文推行甲醇能源战略大有可为当前，大气雾霾已然成为我国最大的环境问题，这不仅严重威胁人民生命健康，进而对经济、社会发展乃至国际观瞻造成了严重负面影响，朝野震动。李克强总理在2月12日召开的国务院常务会议上，郑重提出要着力消除人民群众的心肺之患。目前，对于雾霾成因的研究可谓林林总总、众说纷纭。其实，造成我国雾霾严重的主要原因是个能源结构问题；既煤炭占比50%以上（年消耗煤炭40多亿吨），以及燃料油品质及其燃烧设备（包括运输车辆发动机）技术水平低下造成的。因此，下大力气调整能源结构，才是解决雾霾（大气污染）问题的根本出路。人们日常生产、生活使用的能源，主要包括电力、燃料两部分，我国目

2、前使用的电力有3/4是由热力发电提供的，现代工业技术条件下，电力和燃料是可以根据需要便宜转换的。就终端消费而言，电力是最为方便清洁的能源；传统的燃料，天然气以降无论是煤炭，还是石油制品都因为其成分复杂，燃烧提供热力和动力后都难以避免地产生出诸如粉尘、硫氧化物、氮氧化物、烃类等构成雾霾的物质，而这些雾霾物质的清洁，不仅技术上难度大、经济上代价也很高。近年来，由于预测到石油等化石能源的枯竭为期不远，全世界都在积极寻求发展可再生的清洁能源，特别是风力发电、太阳能发电技术上已经取得了长足的进步。科学家们测算，地球上蕴藏的自然能源十分丰富，可谓取之不尽、用之不竭。但是，由于风能、太阳能等自然能源具有连

3、续性、稳定性不良等特质，与人们生产、生活对电力稳定性的要求形成了难以调和的矛盾。解决这个矛盾的途径已经十分明确，就是研发大规模储能技术，先将不稳定的电力能源储备起来，然后通过工业装置稳定地释放上X或直接供给用电设备。人们对大规模储能技术的研发已经走过几十年的历程，但是，迄今还没有找到一种理想的工业技术。为此，笔者提出以一种化工产品---甲醇作为储能物质的新思路，建立新能源发电→电解水制氢气→H2+CO（CO2）=CH4O（合成甲醇）→发电、供热能、动力能源体系（CO主要于煤化工、CO2主要于烟道气回收），可望一举解决这个问题。一、甲醇是新能源（风能、光伏等）发电

4、近乎完美的储能产品1、甲醇作为基础能源，实质上是由业已研讨了几十年的氢能源（氢经济）的发展而来的，美国诺贝尔化学奖得主乔治A奥拉教授20xx年发表的《跨越油气时代---甲醇经济》著作也持这个观点。电解水制氢气（H2）,H2+CO(CO2)=CH3OH合成甲醇。这两个化工单元技术成熟、可靠；电解水制氢气，负荷宽幅可调，开停方便，与新能源（风能、光伏等）发电，适配性良好。在工业实践方面，世界上每年有250万吨以上的氢气是电解法生产的，我国在役大型发电机组发电机內冷却所用氢气，大多数也是电解水制备的；目前，全世界已形成合成甲醇的生产能力近一亿吨，我国为头号生产大国，现有生产能力5400万吨/年。2

5、、甲醇在常态下理化性能、环境毒害程度与汽油相当，现有燃料油储运设施完全可以通用。因此，甲醇作为基础能源，在技术上、经济上乃至安全性等方面远胜于氢气和天然气。3、甲醇又名木醇，最初是在干馏木材时得到的化学品，是由碳、氢、氧三个化学元素组成，暗合大自然植物动物能量循环法则。因此，甲醇是天然的化学品，具有绿色本质。4、现代化工生产的甲醇产品纯度高、性能稳定，不仅是化学工业的良好原料，作为燃料能量密度较高（相当于汽油的一半）、本身含50%（质量比）氧、与空气配合燃烧效率高于石油制品、温度相对较低，基本无污染产物。这对解决我国目前的大气污染问题大有裨益。5、甲醇用于涡扇发动机，由于其汽化潜热较高（是汽

6、油的3.7倍，相当于水的一半）可以研发发动机自体热回收系统，代替现有燃气蒸汽联合循环系统中的蒸汽余热回收体系，这样就不存在朗肯循环的冷端损失问题，可望大幅度提高热能利用效率，同时，简化了系统、降低了建设、运营成本，还节约了宝贵的水资源；另外，由于甲醇的燃烧温度（900-1000℃）比天然气和石油制品的燃烧温度（目前在1400℃以上）低许多，大大有利于涡扇发动机对材料的选择。按照目前能源产品价格计算，甲醇代替天然气（含石油产品）燃气轮机发电还具有成本低廉（进口价：液化天然气是甲醇的6倍以上）优势。二、需要解决的具体技术问题1、电解水制氢气，我国在役的电解设备隔膜仍以石棉绒为主，一般电解效率（电

7、能转化率）在54%左右，据报导，国外已经开发出多种有机和无机质子膜，其电解效率可达到80-90%、90%以上的报道已不鲜见；其次是电解槽单体规模太小，目前国内报道的电解槽最大装机为3000KVA，而美国的最大装机已达110000KVA；众所周知，工业生产中，规模与效率是密切相关的。2、高效甲醇涡扇发动机研发，在现有燃机---蒸汽联合循环发电系统中，将蒸汽锅炉工质---水改为甲醇，理论上没有问题，只是需要经过试