创新环保节能 还人类碧水蓝天

田静

在全球气候变暖的背景下，生态环境不断向人类发出警告，以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”已成为全球热点。党的十八届三中全会果断推出 “史上最严”的生态环保新政，以制度保护生态环境，《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》也将节能环保产业置于7大重点产业之首，专家估算，“十二五”期间，中国在生态建设、环境保护和节能减排领域中，将投资万亿元。一系列决策和举措相继出台，显示出党和政府治污减排的坚定决心。而坐落于湖南长沙的湖南创化低碳环保科技有限公司（以下简称“创化”）在我国节能环保事业中更是做出了重大贡献。

成立于2012年的创化是一家高起点、高要求的创新型企业，它以长沙高新区为依托，集合了一批高学历或高级职称的高级人才，他们因为“创化环境，美好生活”的共同目标走到一起，是一支充满创新活力的年轻队伍，一直致力于节能环保技术与产品的创新研发和推广，并换来了十几项国家发明专利和二十几项实用新型专利。

高效换热器及实现中央空调采暖制冷一体化热源塔技术

创化以先进的科技理论为基础，敢为人先，通过多年努力，突破性地研发出多种高效换热器和高效热能回收技术；独创引领行业技术的热源塔技术，可从空气中获取巨大的水汽潜热与显热，并且不受纬度和湿冷空气影响，并显现出这一技术的优越性。因为该技术采用空气换热器轮流化霜，而主机无须停机或待机，都可以一直源源不断地为房间提供热量，这不耽搁制热时间，不影响采暖温度，化霜时主机继续制热工作，而且化霜的热能来自空气中的热能，这不只是对保护机组、延长设备使用寿命大有裨益，更重要的是它可以实现最大化制热化霜控制方法。他们还发明了微通道逆流蒸发器与冷凝器，不仅适用于小规模制冷或制热，而且可以实现大规模制冷制热时采用微通道逆流换热技术。当今微通道换热器在空调领域里无法实现逆流换热方式，也只是采用错流方式使制冷剂与空气进行热量交换，也很难实现规模化制冷制热，因为空气换热系数比水的换热系数要小得多，用于和空气换热的微通道蒸发器和微通道冷凝器是难以比及采用液体进行换热的微通道蒸发器及冷凝器的。作为他们制冷采暖空调系统所研发的核心技术之一的微通道逆流蒸发器和微通道逆流冷凝器不仅体积非常小，而且换热效率非常高，极大提高了机组整体性能，加上可代替现行空调末端的板翅式逆流细通道表冷器与散热器，由此形成三大核心技术内容，必将形成当今世界先进的、高效的制冷制热空调整体技术。若采用二氧化碳作为制冷剂以迎合微通道耐高压特性，它将会颠覆现有采暖空调之现状。因为二氧化碳作为制冷剂它是非常环保的制冷剂，再加上其优良的热力学特性和较高的冷凝温度，并与逆流微通道水冷式冷凝器相结合，这就开创了低成本高效率的二氧化碳制冷空调新时代，同时也是开创了微通道换热器规模化应用的新时代，而且可以真正实现大规模的采暖空调与大规模制冷空调一体化，使锅炉采暖成为历史，并辅之以廉价的卫生热水生产，从而达到最大平均制热量控制化霜的目的。这不仅可以节约能源，还可以节约水资源，可以实现真正放弃锅炉采暖的传统，这对于缓解环境压力，消除雾霾具有十分重要的意义。

公司总经理刘小江对公司核心技术的竞争优势信心满满，“从换热器项目、提高火电厂和核电厂发电效率的项目、高效率海水淡化技术，再到一种高效热源塔制冷一体机的研制，我们取得了一系列创新成果，技术比较优势明显，且原创性非常强。”

目前，人类所使用的能源有80%以上是需要通过热能进行转换的，而能量转换过程不可或缺地需要利用各种换热器。换热器在许多行业和许多领域都会见到它的身影。从日常生活中的家庭电器产品到工业生产它无处不在，可见换热器是节能减排最为关键的设备。创化发明的高效换热器，在换热器行业具有领航意义，它不仅高效而且坚固，其坚固性可与管壳式换热器相媲美；其高效性超过了板式换热器和板翅式换热器。

该技术应用范围广泛，不仅可以应用于小规模换热领域，如家用空调。同样也可以应用在大规模换热领域，如热电厂、核电厂、石油化工等所需换热工艺中。它将我国节能减排首席科学家过增元教授所研究发明的场协同理论作为理论基础，创造性地发明了蜂窝逆流式换热器和板翅式逆流微通道或细通道换热器。它吸取了现有微通道换热器、板式换热器和板翅式换热器所长，结构紧凑，采用了微通道和细通道的结构形式，同时也吸取了板式换热器和板翅式换热器优良特性，尤其在流体分配技术上对于其他各类换热器来说有着无法比拟的优势。该技术可以做到换热器内部每一细小通道的流程和阻力是相等的，从而使换热器横截面流速均匀一致，在逆流换热情况下使温度梯度场与流速场的余弦夹角趋于零，使得换热效率得到极大提高。

实践证明了场协同理论的正确性，创化有力地把这一理论应用推向一个崭新的高度。他们开发的一款板翅式逆流细通道散热器，在相关检测机构进行了相关数据检测，检测结果让所有在场专家同仁们为之惊叹，该领域里有多少科技工作者为之奋斗了一生都很难做到把换热器换热效率提高10%，而创化能够做到几倍地提高确实难以让人相信。当今高性能的散热器一般是很难超过80w/℃·m?的。而湖南创化所发明创造的板翅式逆流细通道散热器居然可以实现300w/℃·m?以上的换热系数。若能推广开来，可为我国减少十几亿吨的二氧化碳排放量，节约标准煤数亿吨。减少一半以上的我国雾霾天气发生率。

创化发明的多个高性能的换热器必将会开创换热器行业一个新时代，可应用于轮船飞机、汽车水箱和空调、轻纺造纸、电力生产企业、电力能源输送、机械冶炼、医药化工等各领域。用于汽车中冷器可以大大减少汽车尾气排放量，市场前景不可小觑。

在汽车日益普及的今天，汽车给人们出行带来方便的同时，也带来了大量的汽车尾气排出，造成了严重的大气污染。目前，涡流增压发动机比普通发动机拥有更强的动力，原因之一是其燃烧效率更高。降低进气温度是提高燃烧效率的有效途径之一。相关数据表明，在相同的空燃比条件下，增压后进气温度每降10℃，发动机功率可提高3%-5%。中冷器的作用是降低发动机中空气的进气温度，以提升发动机的工作效率。只是现有中冷器采用的是错流换热的换热方式，并且是空气对空气进行换热，其换热效率相对空气和液体换热效率要低。

由于逆流换热有较大的平均温差，换热效率高，水的吸热能力也远远大于空气。于此，创化推出了一种可提高发动机工作效率，并减少有害气体排放的装置及方法。该装置及方法通过提高发动机进气密度、降低进气温度，提高了发动机做功效率（10%以上），并可减少有害气体排放（氮氧化物排放减少24%以上），很大程度上减少了对大气的污染，达到了绿色环保的目的。

火电厂、热电厂降耗技术，提高节能环保能力

目前，我国火电发电量约占全部发电量80%以上，然而火电厂、热电厂是两大耗能场所，其释放的气体也都严重污染着环境，如果能够找到降低火电厂、热电厂能耗的先进技术，对环境保护将具有非凡的意义。

《国家环境保护“十二五”规划》要求2015年氮氧化物排放量较2010年下降10%，新版《火电厂大气污染物排放标准》氮氧化物排放限值标准高于发达国家水平，要求所有火电厂于2014年7月1日前达到该标准。可见，火电厂是我国污染物减排的重点领域。

而热电厂和核电厂的发电效率都在35%左右，即便使用超临界锅炉，其发电效率也很难突破45%。大部分热能散失到发电厂周围的空气或江海湖泊里，既浪费了热能，也在一定程度上污染了环境。然而，超临界锅炉虽是迄今世界最先进的热电技术，但过高蒸汽温度和燃烧温度不仅需要消耗较多的昂贵耐高温金属材料，而且燃烧过程会产生大量的酸性胶溶性气体NOx，这是造成雾霾最主要原因之一。

如何另辟蹊径，采用降低凝汽器的温度办法来提高发电效率，似乎已是不二选择，怎样才可以实现呢？采用现行的技术，哪怕是降低0.5℃都是非常困难的事情。而创化所研发的换热器以及散热器不仅可以应用于热电厂的风冷装置，还可以代替现行的凝汽器。大家都知道逆流换热方式平均温差是最大的，温差才是换热的动力，而现行的凝汽器采用的是错流换热方式，这无疑是无法实现高效冷凝效果的，其端差也是无法实现最小化的。

采用创化所研发的换热器技术替代现行的凝汽器，可以使蒸汽冷凝速度加快，从而提高发电效率。因为该技术是采用纯逆流方式进行换热，并且蒸汽侧采用翅片形式而不同于现行的管式，其单位体积换热面积大，蒸汽流动阻力小，冷凝的水侧采用细通道，其换热效率高，越接近分子运动自由程，其换热速度就越快。

创化低碳技术可以实现冷却水采用全封闭式方式，水垢产生几率小，而且可以减小循环泵30%的功率，因为封闭循环不存在压头损失，循环冷却水也会减少许多。风冷装置采用了逆流换热方式，风的利用率高，减少了风机30%以上的输出功率。大大减少了热电厂对水资源的消耗量，同时提高了发电效率，减少了二氧化碳和NOx的排放量。从而达到了节能、降耗、增效，确保机组长期安全、稳定、经济运行，使企业的经济效益明显提高。

乏汽，指的是释放出热势能推动汽轮机做功，从汽轮机下部排汽口排出的蒸汽。创化低碳经过多年潜心研究，突破性地发明了乏汽潜热循环利用技术，开创性地研究出怎样解决热电厂60%以上热能浪费和对环境热污染现象。采用一种两级喷射吸收热泵可以把乏汽潜热差不多60%以上热能重新反馈给凝结水，可把凝汽器后段热能循环利用起来。该提高热力循环效率的装置及方法能够更好地提高热力循环效率，并且非常机巧地把郎肯循环与逆卡若循环结合起来，以达到提高煤的单耗发电效率目的。

该发明专利技术会使热力发电系统向环境排热量大大减少，而且以比较经济的手段来散热。因为散热源与环境温差比现有技术要大许多，实现大温差小热量方式来散热，不仅可以节约冷却水循环量，减小循环泵功率，而且可以使散热风扇功率大大减小。

新型海水淡化技术，增加淡水来源

我国水资源丰富，但是人均淡水占有量极少，且分布不均。海水淡化是解决目前我国水资源危机的重要途径。创化研发的一种全新的、高效率的海水淡化技术，采用了两级喷射吸收热泵原理：一级喷射直接引射水汽，同时也用作冷凝水汽的冷源；二级喷射把海水热量转移至高温处，并将其热量反馈给后面流进冷凝器和热交换器的海水，使之提温后进入真空环境里的蒸发器内蒸发，蒸发了的水汽经温度较低的喷射冷凝水（循环淡水）引射和冷凝，与该喷射引射水一道，进入淡水循环箱内。

实践证明，射流泵比蒸汽喷射泵更节能，引射效率更高，因而采用喷射吸收方式进行热泵循环有着显著的优势。这种全新的海水淡化技术，最大的特点就是结构简单、循环泵少、中品位热能温升高且转化率较高，喷射吸收在喷射过程中不仅在传质，同时也在传热，它可以把吸收循环热100%传入发生器内。该技术可将海水淡化成本降至2元/吨以下。它不仅适宜规模制取淡水，也特别适用于潜艇、轮船、海岛及我国西部水质较差的地方。对人类的饮水健康具有极大的意义。

多年来，创化人始终如一地秉持科学发展观，致力于环保高效节能产品研究与开发。创化团队有信心打造绿色的环保事业大平台，并希望得到相关部门的支持，得到各界企事业单位的合作，以期共创美好未来。