大量事实证明煤炭确实是雾霾形成的原因之一，但这不怪煤炭本身。煤炭要革命，但不是革煤炭的命。而是应像习主席指示的那样如何清洁高效利用之。就像大豆与豆腐一样，大豆营养价值高，含有丰富蛋白质。然而煮熟的黄豆蛋白质吸收率只有40%-50%，而且消化不好人的胃也受不了。可加水打成豆浆，尤其是做成豆腐，蛋白质吸收率就高达80%-90%。实践证明，煤炭粗放式散烧燃烧效率只有70%-80%，其他的都浪费掉了，而且极大的污染了环境。而把煤制作成水煤浆清洁燃料，燃烧效率可高达98%-99%以上，污染之少完全可以达到天然气水平。因此，在制定能源政策上一定不能形而上学，要更多一些实事求是。决不能把水煤浆当作常规的煤一样对待，而应重视科学和实践。豆腐的发明是我们中华民族先人对人类和世界营养学的重大贡献，而中国人今天的水煤浆技术虽然是学习和发展世界水煤浆技术的成果，但很多方面有很大突破，已经走在世界的前列，可以成为中国的能源创新成果而跻身世界能源科技的顶层。

       那么水煤浆技术节能减排的机理是什么呢？我们可以简单的从水在水煤浆燃烧中起的节能和减排两方面作用进行剖析。

        (一)、水在水煤浆燃烧中的节能助燃机理

        水是一个十分稳定的化学物质，正常情况下它不会产生能量的，除非通电电离和添加催化剂帮助水分子解离成氢和氧。反之因水在燃烧初期还会吸收大量的热量由液态水转变为气态水蒸汽，这部分气化潜热将占据燃料热值的3-5%。然而事实上水煤浆在小型锅炉燃烧时热效率与燃粉煤相比都能达到85-88%，顶多相差1-2%左右。而大型水煤浆锅炉热效率都在90%以上，与燃粉煤相当。人们会提出疑问，在水煤浆燃烧中为什么那么多气化潜热会被抵消了？其原因是水在水煤浆燃烧中起了很多辅助和催化作用。

       1.水是水煤浆锅炉的良好清洁剂

        锅炉燃烧的受热面一般都会因积灰粘污而影响火焰的正常传热，必须经常吹扫和清理，否则吸热效率降低，排烟损失增多。美国学者M.J.哈格罗作的水煤浆飞灰治污试验得知，在干煤粉试验中，约60-70%的水冷壁表面覆盖有1/4-3/4英寸的溶渣，而对应的水煤浆仅有不到1/8英寸的粉状沉积物，较为松软很容易清理。他的结论是水煤浆燃烧时的沾污积灰的危害比煤粉轻，传热效果好。

       其原因有两点：

       其一是水煤浆的30%水分在炉膛中气化成水蒸汽，体积增大1700倍，在炉膛中形成很大内压，使灰尘在水冷壁上粘着难度增大。

       其二是水煤浆从燃烧器喷射入炉的速度一般在200-300m/s，而煤粉进炉速度仅20-30 m/s。水煤浆的冲壁速度大于煤粉达10倍，因此受热面的沾污程度比粉煤轻，可以说是水在炉膛中起到清洁剂的作用。

        2.水蒸汽三元子极高的辐射换热性能使水成为良好的传热介质

        炉膛的传热过程主要在于炉膛内的火焰与水冷壁之间的热交换过程。这种热交换相当复杂，不过主要还是以辐射为主。火焰中有效辐射成分是三原子气体、炭粒子和灰粒。三原子气体包括CO₂和H₂0等。其中水蒸汽三元子热辐射力最强，可极大增强炉内火焰对水冷壁管的热量传递速度，提高能量的利用率，达到节能的效果。

       3.水是燃煤焦炭完全燃烧的增孔剂

       水煤浆雾滴在水分蒸发后煤颗粒结成团没有还原为原煤粉，这表明浆滴中多个煤粉颗粒已发生了凝聚结团现象。高温下的团粒由于水分大量由内部经表面蒸发逸出而形成了许多小孔。此外当挥发分大部分析出后焦炭开始燃烧时的颗粒表面也会形成许多大小孔，形成一个稍有膨胀的多孔焦炭颗粒，其尺寸常增大至1-1.8倍。水煤浆滴这种因蒸发水分后形成的多孔结构，有利于氧气的渗入，能够发生内部燃烧。这时焦炭的形状可能是带有许多内部孔隙而表面粗糙的颗粒，也可能是薄壁空心的煤胞。此时焦炭的燃烧保持在内部和外部同时进行，直到产生分裂成碎块和灰渣。可以说水煤浆是因为水蒸汽的增孔作用，才使焦炭燃烧随比表面积增加而燃尽率得以增加，取得较好节能效果的。

          4.水是缺氧状态下的煤气化反应中的气化剂

       水蒸汽与炭的化学反应作用称水煤气反应。因为氧和碳的反应速度大约比水蒸汽与碳的反应快5个数量级，在氧供应充足的条件下，水煤气反应是很难进行的。然而大多燃烧工况都是不可能达到空气和碳的理想的混合状态，因此一般都不得不采用比化学当量大的过量空气系数。然而这就导致排烟损失增加，热效率下降。正是因为存在空气不均匀混合状态，造成某些区域缺氧，而水煤浆燃烧中的水蒸汽充满炉膛，这就为水蒸汽和碳的水煤气反应创造了条件。也即在炉膛中某些高温区因缺氧而造成大量碳原子析出，立即被包围的水蒸汽结合形成水煤气反应，使剩余的碳原子会被立即耗尽。这不仅提高了水煤浆燃烧效率，也降低了对环境的污染。这表明水煤浆燃烧也可以在尽量少的过量空气系数下燃烧。正因为缺氧状态下的煤气化反应的水的这种气化剂作用，才使水煤浆燃烧的空气过剩系数都低于层燃链条炉和粉煤炉。加之，在燃烧中水的蒸发产生上千倍的水蒸汽会冲淡和稀释炉膛中的氧浓度，也有助于增加缺氧区域的形成，为水煤气化反应提供条件，使水的气化剂作用更可以得到加强，节能效果更为显著。

      （二）、水煤浆燃烧机理节能优势剖析

       1.从热力学换热理论剖析

      ①水煤浆锅炉具备热力学导热、对流和辐射三种换热方式，提高换热速度。

      ②水煤浆火焰中焦炭粒子辐射力比层燃式高三倍。

      ③水煤浆中水蒸气三原子充满炉膛，三原子辐射能力强于煤粉炉更强于层燃炉。

      ④水蒸气三原子增多，提高火焰黑度，其传热性能优于煤粉炉更优于层燃炉。

      ⑤水煤浆的喷射雾化速度200M/S，远高于粉煤炉的20-30m/s,更高于层燃炉，再加上水由液相变成水蒸气，体积增大1800倍，炉膛压力增大，提高受热面的自洁能力，所以水煤浆受热面污染系数低于粉煤炉，这些都是利于吸热和导热传导的。

       2.从热力着火理论剖析

燃烧学理论中的三种燃烧方式：动力燃烧工况、扩散燃烧工况及过渡燃烧工况，在水煤浆燃烧中都可以交替出现，使其着火容易，这是层燃炉办不到的。加之由于水分存在，使着火温度低于粉煤炉150-200摄氏度。

      3.从化学反应热力学分析

       ①水煤浆中水蒸气在高温和缺氧条件下，具有明显的气化作用，它不仅参考一次化学反应又可参与二次化学反应，并在整个煤气化过程中，既充当气化剂作用，又充当氧化剂作用。可以说，水蒸气参与了整个水蒸气气化的链反应的全过程，水是功不可没的。

      ②水蒸气在参与各种反应过程中生成的反应物H2和CO会在二次化学反应中放出大量热量，这个作用在煤的气化过程中体现得淋漓尽致，这也是水煤浆在气化过程中逐渐取代粉煤及取消外加水蒸气的原因，这些功能是粉煤炉与层燃炉所不具备的，如需具备就只有在粉煤炉和层燃炉中添加喷水或加蒸汽。

       4.从热平衡及热效率方面剖析

       ①中小型水煤浆锅炉与电站粉煤锅炉对比

       水煤浆锅炉燃烧效率一般都达到98%以上。锅炉热效率方面，大型锅炉90%以上，中小型工业锅炉85%以上。下表为4台6-10t/h小型水煤浆锅炉与6台130-410t/h燃煤电站锅炉的对比数据。小型水煤浆锅炉平均热效率87.09%，仅比大型电站粉煤锅炉88.23%低1.24%。

福建永安火电厂粉煤锅炉资料汇总表（设计数据）

鸿益顺厦钨水煤浆锅炉能效测试结果汇总表（实测数据）

         ②国家水煤浆中心调查资料：

         国家水煤浆工程中心曾对国内300多台水煤浆工业锅炉进行统计，燃烧效率平均在97%以上，锅炉热效率85%，比烧散煤高15-20个百分点。

         ③广东东莞经贸局考察资料：

         该资料汇集了，北京、江浙、广西等地，水煤浆锅炉热效率84%，燃煤锅炉为68%。

        ④报刊杂志上公布的水煤浆锅炉实例：

        ·沈北新区5台SZS20-1.25-J水煤浆锅炉平均热效率85%。

       · 胜利75t/h燃油锅炉改水煤浆锅炉热效率89%。

       ·新汶热水链条炉改水煤浆锅炉热效率80.04%，比原来高15个百分点。

       ·双峰SHS15-1.25-J委托佛山能监中心测试正平衡84.75%和86.69%，反平衡84.4%和84.6%。

       ·海众2003年以前上百台水煤浆锅炉热效率83%-84%。

       ·浙大65t/h燃油锅炉改水煤浆热效率92.17%，燃烧效率97%-99.2%

       ·万达枣庄130t/h煤泥水煤浆锅炉热效率90.34%

       ·燕山石化水煤浆锅炉燃烧效率99%，热效率90%。

       ·茂名热电厂220t/h水煤浆锅炉热效率89.9%。

      以上各级锅炉平均热效率87.13%。