王雅珍教授出生于1945年4月,畢業于中國科學技術大學分析化學專業。1982年底調入清華大學分校,負責創建由聯合國科教文組織投資的“鍋爐安全與檢測”專業、“塑料模具”專業和四個實驗室,主講“工業鍋爐水處理”等課程并擔任教研室主任。自1991年起,王雅珍教授一直致力于國家標準、地方標準和行業標準的起草及修訂工作,是十多項國家標準及地方標準的主要起草及修訂人。
她有20多項科技發明。在保護地下水和地表水領域,她研發出“YZ型系列防腐阻垢劑”。該無毒無害堿性藥劑可以在運行狀態下清除掉水系統中的全部各類污物并育好保護膜。例如在供熱采暖水系統,可以節能20%～50%,節水50%～95%,節電≥30%;在敞開式水循環系統,可以節能>10%,節水30%～50%,節電≥30%。以電廠為例,一臺擁有凝汽器的30萬千瓦發電機組采用上海昱真綜合節能技術一年可增效3000～5000萬元。為了解決煤炭的清潔燃燒和清潔排放問題。王雅珍教授從2005年至2008年設計出“YZ型旋流混合式脫硫除塵降硝脫水四位一體塔”。該塔是在近零電耗、近零水耗、近零運行費用和零排污的前提下完成燃煤鍋爐煙氣排放達標。她研發的“YZ型系列防腐阻垢劑”和“YZ型旋流混合式脫硫除塵降硝塔“都是中國六大部委發公告推薦的重點節能減排技術和產品。
鑒于王雅珍教授對于節能減排及環保事業做出的杰出貢獻,先后被授予“2007年中國十大經濟女性”創新獎榮普稱號;2008年,王教授被聘為中華環保聯合會能源環境專業委員會專家組組長和副會長;2009年8月23日獲得了“2009年第二屆創業中國十大公益人物”獎;2010年1月獲得“時代楷模——共和國經濟建設杰出貢獻人物”證書;2010年4月獲得了“2009年中國經濟女性年度人物”獎;2013年被聘為中國管理科學研究院學術委員會特約研究員;2015年元月獲得“中國經濟最具影響力十大年度人物”;2016年元月獲得“最具社會責任感企業家”;“2020中國品牌十大杰出女性”等。”
王雅珍教授的論文如下
我在保護水和天的兩個領域里摸爬滾打了40多年。我經過認真的多年調研,由于中國采用錯誤的工業水處理方法,到1987年,我確認不久的將來,中國將沒有合格的天然飲用水。為此,我于1987年辭掉了清華分校《能源利用與環境保護專業》教研室主任的職務。全力以赴研究保護水和保護天。目前在治理水和空氣的領域里我國存在著很多誤區,沒有做到真正的節能減排。目前存在的主要誤區及危
闡述如下:
一、煙氣排放指標方面存在的誤區
1、塵的排放指標規定≤10mg/m³與規定≤30mg/m³的差異如果規定塵的排放≤10mg/m³,只能上布袋除塵才能達標,導致浪費能源約10%、引發引風機事故等、煙氣夜里走旁通以及滋生環保系統腐敗……。
如果規定塵≤30mg/m³,則不用上布袋除塵,用陶瓷多管除塵器或旋風除塵器配YZ型旋流混合式脫硫除塵降硝脫水四位一體塔就可以完成在近零電耗、近零水耗、近零運行費用、零排污的前提下完成脫硫除塵降硝工作。僅不采用布袋除塵,就可以從煙溫中節能5%~10%。因布袋除塵的排煙溫度是≥150℃,而采用YZ型旋流混合式脫硫除塵降硝脫水四位一體塔,可以把鍋爐排煙溫度降到50℃~80℃,采用全逆流設計的省煤器和空氣預熱器,可以保證鍋爐不結露。僅此一點,就可以從煙溫中節能5%~10%(每降低10℃煙溫,約節能1%)。
2、硝的排放規定≤50mg/m³與
規定≤100mg/m³的巨大差別
燃煤鍋爐爐溫一般是800~900℃。產生的硝是200~300mg/m³,其中80%是溶于水的NO?,當爐溫升到950℃時,硝的產生量是400~500mg/m³。
燃氣鍋爐的爐溫是1300℃,即便采用所謂的低氮燃燒,產生的硝也≥700mg/m³,其中90%以上是不溶于水的NO,需要天價脫除。目前脫硝只剩下往450℃~650℃煙溫的煙氣中噴尿素水,在劇毒的五氧化二釩催化劑的作用下,把NO和NO?還原成N?和O?,這需要天價,以供熱來講,1平方米供熱面積一個供暖季脫硝需要30元,比供熱費還貴!!另外還有危害巨大的后遺癥:①氨的逃逸②劇毒催化劑的復蘇③失效的劇毒催化劑的掩埋!
目前我國能源燃煤占比近70%,如果規定硝排放≤100mg/m³,則采用我研發的YZ型旋流混合式脫硫除塵降硝脫水四位一體塔可以做到脫硝不花錢,
用渣槽中爐灰的堿性水可以脫除80%的NO?,剩下20%的NO(含量在40~60mg/m³)不脫。如果規定硝≤50mg/m³,則必須全部天價脫硝。
二、煙氣治理方法上存在的誤區
1、布袋除塵適用于擁有電除塵的鍋爐和煤粉爐(因煤已脫水和脫焦油),不適用于鏈條爐、往復爐和流化床鍋爐。目前各省很多環保部門強制推行布袋除塵,造成浪費能源5%～10%,增大維修量,而且有大量的后遺癥。
2、雙堿法脫硫和氧化鎂法脫硫將導致地下水和地表水被可溶性的Na?SO?和MgSO?污染,中國的地下水和地表水資源很快會被毀壞。
正確的做法是用生石灰、石灰石脫硫。燃煤鍋爐最佳脫硫是用爐渣中的天然堿CaO和MgO去脫硫、降硝。做到燃煤鍋爐脫硫降硝不花錢。
3、如何解決尿素法脫硝的后遺癥?
尿素法脫硝有三大后遺癥,即氨的逃逸、劇毒催化劑的復蘇和劇毒催化劑的掩埋。這三大后遺癥目前沒人管理,它們比硝危害還大。
4、煙氣脫白回收的酸性水應該充分利用,不能排入地下,否則①導致飲用地下水的人們患腎結石和膽結石,②導致地下構件逐漸發生酸腐蝕。
煙氣脫白回收的酸性水要想利用非常簡單,只要每噸水中加入10～20克YZ-101防腐阻垢劑,就可以作為工業補水,可以解決全部水處理問題。做到水系統徹底防垢、防腐、防失水、防菌、防藻、防生物粘泥。
5、燃煤鍋爐煙囪的高度應定為≥20米,一般高出周邊建筑2～3米即可。不應限定≥45米。否則浪費能源!燃氣鍋爐和燃油鍋爐的煙囪不應該規定為≥8米,應該提高,至少要高出周邊建筑2～3米。北京有8000多個燃氣鍋爐房。煤改氣以后,每年肺癌發病率增加43%。這就是因為燃氣鍋爐的煙囪8米高,三層樓以上的人都在吸它排放的致癌的氮氧化合物。
三、煤改氣存在的危害
1、氣源不足:能源不安全。
我國煤炭資源還能燃燒150年。但是,我國的天然氣必須依賴進口。
2、天然氣價格是燃煤的3~5倍,政府補貼不起!
3、帶來嚴重的環保危害;
a、產生的致癌物硝是燃煤的3~5倍,北京煤改氣肺癌發病率每年增加43%。
b、導致嚴重霧霾,16克天然氣燃燒產生36克水,北京為了供暖,平均每天燒1億立方米天然氣,產生16.07萬噸水飄到空中,引發嚴重霧霾。近兩年煙氣脫白,霧霾少了,但酸性水排入地下,造成二項危害!
C、需要天價脫硝,及帶來脫硝的后遺癥!!
為了證明燃煤鍋爐可以在近零電耗、近零水耗、近零運行費用、零排污條件下煙氣排放達標,我在2005～2008年設計了YZ型旋流混合式脫硫、除塵、降硝、脫水四位一體塔。為了驗證該塔的使用效果。2013年我在黑龍江清河林業局(在哈爾濱市清河鎮)親自設計、創建了一個95萬m²供暖面積的集中供暖,親自管理運行六年,創造了十多項節能減排國內外第一的奇跡。
2015年黑龍江省唯一的五星級職業病防治所到通河昱真供熱有限公司熱源廠進行驗收。通河昱真供熱有限公司獲得了平均91分,黑龍江第2名是70分。
四、國標GB/1576-2018《工業鍋爐水質》存在的誤區
1、熱水鍋爐鍋外水處理補水硬度規定≤0.6mmol/L是誤區
由于這條錯誤的規定,中國供暖系統目前有400萬臺鈉離子交換器,每年消耗1億多噸的食鹽再生劑。導致地下水和地表水嚴重的鹽污染。這種污染是永久性的、不可逆轉的、沒法治理的污染。中國從1985年推廣鈉離子交換軟化法。我從1985年在全國認真調研到1987年,確認不久的將來,中國將沒有合格的天然飲用水。到1989年短短4年時間,北京市沒有一口合格的飲用水水井,當時含鹽量都超過了500毫克/升。1989年把密云水庫的水調到懷柔水庫,與北京市不合格的地下水混合。密云水庫的庫容降到1/3時南水北調。
熱水鍋爐不應該使用鈉離子交換軟化水做補水。因這種水處理方法只去除了水中的硬度,而沒有去除堿度HCO?,會導致熱水鍋爐及供熱水系統設備嚴重發生CO?腐蝕。國外資料講在供熱采暖水系統CO?腐蝕是O?腐蝕的20倍,CO?是循環腐蝕源,腐蝕后又100%放出CO?。
熱水鍋爐運行中是以CO?和垢下腐蝕為主,因此不應該采用鈉離子交換,應該采用堿性藥劑去除原水中的硬度,利用堿度做不花錢的沉淀劑及在運行中完成在線清洗。YZ-101防腐阻垢劑擁有三道防腐線。我的三道防腐線理論摘錄到了北京市地標DBJ01-619-2004《供熱采暖系統水質及防腐技術規程》中。地標中給我的“三道防腐線”加了定語:“使用固體防腐阻垢劑后一般不再除氧就能有效地防腐,它有以下三種功能:1)由于除垢除銹,就等于除掉了電化學腐蝕的陰極,從而阻止了電化學腐蝕;2)含有幾種育膜劑,在鐵的表面生成一層黑亮的保護膜,可阻隔氧和二氧化碳的腐蝕;3)它是堿性藥劑,能迅速提高水的pH值。當pH值≥10時,鐵處于鈍化區中,腐蝕最小”。最后又下了結論:“實踐證明,使用固體防腐阻垢劑是一種簡單而行之有效的水處理方法”。
YZ-101防腐阻垢劑還擁有四道節能線,由山東省七位熱能專家鑒定的“四道節能線”原理通過了濟科鑒字[2007]第8號鑒定:
(1)YZ-101防腐阻垢劑能在半個月內基本除掉整個水系統中的老垢、老銹。一個月內除凈老垢、老銹,僅此一點平均能節能20%以上。
(2)YZ-101防腐阻垢劑擁有優異的防人為失水功能。由于防止人為失水1倍至幾倍以上,大幅節能。
(3)YZ-101防腐阻垢劑除掉了整個水系統中的垢、銹,使水系統
的運行阻力減少,水力平衡得到改善,整個管網恢復到運行初期的水平,故也顯著節能,一般節能幅度在5%～15%。
(4)由于除掉了水系統中的垢、銹,使金屬導熱效果好,鍋爐鋼板不過燒,這樣在爐膛內少結灰垢,從而達到節能(節能效果約在5%～10%)。
最后結論:在熱電聯產、供熱采暖領域可以做到節能20%~50%。采用上海昱真綜合節能技術,在供熱采暖領域可以節約燃料20%~50%(最多節約70%)、節水50%~95%、節電≥30%;在敞開式工業冷卻循環水系統和中央空調水系統可以做到節約燃料≥10%、節水30%~50%、節電≥30%,以一臺30萬千瓦冷水發電機組為例,一年可以增效大于3000～5000萬元。在節能減排的前提下,大幅度降低設備事故率,延長設備使用壽命3~5倍。
2、補給水溶解氧≤0.1mg/L,對熱水鍋爐和供熱采暖水系統除氧是誤區!!
因為第一,對上述水系統沒有好的除氧方法。第二,熱水鍋爐及供熱采暖水系統不是連續補水,貯水箱與大氣相通,除過氧的水進水箱后等于沒除。如果采用海棉鐵除氧,還會帶入水中二價鐵離子,造成比溶解氧嚴重5~10倍的二價鐵離子腐蝕。因二價鐵離子也是循環腐蝕源。第三,熱水鍋爐運行中是以CO?腐蝕和垢下腐蝕為主,氧腐蝕為輔。運行中除凈鍋爐和水系統的污物,等于中止了電化學腐蝕,為鍋爐和管網在運行中育好保護膜,可以阻止全部腐蝕,尤其是停用期間3~5倍的腐蝕。
在熱水鍋爐給水和供熱采暖水系統嚴禁使用海棉鐵除氧,因為它給水系統帶入Fe²*離子,Fe²*離子會導致嚴重5～10倍的腐蝕。
五、從去年開始國家提倡無碳能源:太陽能、水能、風能、核能、生物質能等,是發展方向。
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