——访煤气工程专家王予意工程师
“能源”，这是国家谋求可持续发展要探讨的永恒话题。
能源是制约各国经济发展的瓶颈，发展能源安全使用技术、提高能源利用率技术以及新能源技术也随之成为世界各国关心的问题。
伴随经济的高速发展，能源紧缺也成为目前限制经济发展重要障碍之一。我国的经济方针将循环经济的发展理念贯穿到区域经济发展、城乡建设和产品生产中，使资源得到最有效的利用。随着《京都议定书》的签定、《可再生能源法》的出台、以及《国家中长期科技和技术发展规划纲要》将能源产业确定为“亟待科技提供支撑”的重点领域的首位。
本刊记者特别采访了“哈尔滨普乐美”等公司技术总裁王予意，作为我国著名煤气工程专家，近半个世纪的不平凡岁月里，王予意将半生心血奉献给了煤气工程及应用技术的理论研究和设计发明，做出了多项创新的技术成果，为国家应用科技的发展贡献出自己最大力量。
记者：“煤气”是由地下无机质矿物和地上有机物质生成或制造出来的可燃气体，将固体或液体燃料经过加工转化成气态燃料——煤气。“煤气”是现代人生活和生产使用燃料的最佳需要。作为我国著名煤气专家，请您给我们介绍一下我国煤气资源的情况及其开发前景。
王予意工程师：最早的人工煤气是用煤炭加工的。早在18世纪，英国有了煤气灯的。几年后，中国上海也用上了煤制气，也就是说，中国的煤制气应用技术也源于英国创造煤气业的最初年代里。可是，以现代的经济观来论断，煤炭制气厂因成本过高，一个个都停产关门了。
但是，煤炭是钢铁业不可缺少的原（燃）料，所以如今煤制气仍以焦化厂的副产品供应城市使用，年供应量约255亿立方米。
此外，用煤炭制气的另一途径是生产二甲醚，二甲醚可以用煤炭直接生产，或由甲醇脱水的方法间接生产。
20世纪70年代，国外有人提出将二甲醚用作城市燃料。二甲醚作为民用燃料有许多优点，比使用液化石油气更加方便，可是其应用技术在国内还停留在摸索中。
关于煤层气，据有关资料评估，我国现有煤层气资源约36.7万亿立方米储量，而且其主要成分甲烷按体积分数的浓度高达95%。随着国家勘探开发力度的加大，煤层气的产量将逐渐增长。
石油是世界经济发展中最主要的一次能源，其消费居一次能源之首，当今世界经济发展主要依赖石油的生产供应。中国自产石油远不及国内经济发展的需求。所以，从1993年开始 ，我国从一个石油出口国变为石油净进口国。液化石油气是石油在原油炼制过程中的副产品，它的产量要受到国产和进口原油量的制约，需求量没有保障。2006年液化石油气的需求量是18355.4千吨，产量只有13150千吨，则另又进口了5356.4千吨，出口了151千吨。计划2007年的需求量 为19200千吨，其中自产13800千吨，另外再进口5500千吨，外销100千吨。
中国在公元前100多年之前就有了天然气。天然气在煤气品种中是一种资源最丰富，应用最广泛、气质最优良、开采成本最低廉、使用效果最好的一种可燃气体。一些能源消费大国已非常重视天然气的引进，天然气已成为石油之后的一个全球争夺的热门能源商品。我国天然气藏量丰富，资源量达到38万亿立方米，但分布不均匀，主要集中在中、西部地区及海上。我国2005年天然气供应总量210.5亿立方米，比上年增加41.2亿立方米。
有机物制气方面，农村单户人家自家建池，用自家养殖粪污、杂草及生活垃圾混合成稠状制取的可燃气体，称作家户沼气。现在推广应用的家户沼气制取技术产生于20年前，已被冷落十几年后的现在重新套用推广，没作必要的改进提高，难免曾有过的教训重演。新的制取技术由于种种条件限制还暂时难以实施。
用禽畜养殖场产生的鲜屎、粪污生产出来的可燃气体称作殖场沼气。据有关部门统计，我国现有不同规模的禽畜养殖场有约15000多个，每天生产鲜粪约36万吨，即年产鲜粪约1.3亿吨，若可以以现有的新技术进行生产加工，可提取沼气约827820×104m3/a。即可以年产能量相当的天然气584343×104m3/a。
用植物秸秆制造出来的可燃气体称作秸秆气。据有关部门不完全统计，我国年产农作物秸秆约5.8亿吨，若可以用我国20年前就成熟了的技术对其进行处理，即可轻易地获得优质秸秆气约11600亿立方米（11600×108m3/a)，相当于等能量的天然气2320亿立方米（2320×108m3/a)。这个量可以满足约30亿人口的生活用气。
养殖场的鲜屎和农家生产的植物秸秆，可以是我们生存而且是垂手可得的巨大财富，它年变一年地产生着，也是年变一年地消失着。如今，它不仅没有完好地按我们有效地利用，相反大量地是逐年地在污染着我们生存的环境。
记者：在您的发明创新中，“半地下隧道式沼气反应釜”凝结了您较多的心血和智慧。这是一个怎样的体系？
王予意工程师：“半地下隧道式沼气反应釜”，是用作将废弃的植物茎叶、杂草、微生物、动物遗体、粪便等有机物作原料，在釜中进行升温、发酵而制得主要成分为甲烷的可燃气体，即俗称的沼气。沼气在煤气种类中是一类极为优质的燃料。沼气可以用来烧火做饭、热水、照明、取暖、发电、供作化工原料等等多种用途。能供作制造沼气的原料在广阔天地里到处都有。在制造沼气的过程中，被用作制气原料的生物体中所带有的病菌会被充分消灭，同时经过制气后的残渣也变成了优质的有机肥料和养鱼的饲料。所以，发展沼气业也是造福我们自己的极佳选择。
“半地下隧道式沼气反应釜”的应用实现了全自动机械化生产，连续式生产，产率比较高，对原料的处理量较大，所以该“釜”适宜建设在城镇的粪便集散地、屠宰场、禽畜饲养基地及植物茎叶粪便等有机废弃物容易收集存储的村镇。
记者：沼气是一种废物利用，物美价廉地优质燃料，我国沼气业的发展情况怎样？
王予意工程师：在煤气品种系列中，沼气是一种废物利用，物美价廉地优质燃料，在制取沼气的过程中，将废物变成了宝贵的肥料，同时将废弃物中的病菌消灭，阻止病菌扩散，维护了人类生存的清洁环境。因此，开发沼气技术是一件极有意义的大好事。
沼气技术发展的历史悠久，学术界做了许多理论研究，也写出了许多文章，技术理论已经够成熟地了。不足的是在我国实业界几乎是没有投入，虽然有关部门组织农村有关职能部门和农民们折腾过几阵子，可是毕竟由于技术水平低，资金又短缺，领导也不得力，所以沼气事业在中国的发展至今景况不佳，大片的地方都以失败而告终!据说有个别地方的沼气池还生存着，但也并无何显赫之处可取! 我国沼气业之所以兴旺不起来，单就制气装置而言，其结构简单，技术没过关，运作全靠笨重的体力劳动，可以说是群众运动的产物，根本没有生命力。具体而言，我国沼气制气装置普遍称作沼气池。沼气池的构筑，是由村民们自己用砖、石、水泥、油毛毡等材料建造。这类沼气池能出气，可是池的造型不合理，其形状类似一个地窖。制气操作由各家各户自己折腾，人工进料，人工掏渣，维护艰难，产气不多也不稳定，用户却过份地劳累，结果是以停用而告终。有的地方(农村)是强行推广每家要建一个，可是建造质量差、漏水、坍塌、比比皆是……实为劳民伤财、害人不浅!最近，由于节能攻策的驱使自去年始，有的地方以政府行为将农家沼气池改为工厂化的预制构件，在用户组装成型。这样“池”的挖损强度提高了，发展沼气业的速度加快了，可是仍来克服操作难的弊端。
另外有由环保部门出资建成的塔式沼气池，用钢筋水泥浇灌筑成，其型式只不过是把地窖式的变成了地上式，出料是由塔孔往下流，装车运走。即没有必要再从地下费劲地掏除产气后的残渣了，而耗资多，占地面积大，并且也无其它优越性。这类池中看不中用，终了基本上只是成了供参观的展示品；最近，又出现了一种分箱式的沼气发生装置，这种装置的主体是一个卧式约50m3的钢罐，罐中用板分隔成多个格，罐中的原料根据产气原理周期性地用液体泵抽出再打进另一格中，使其换格气化；这种装置的进步之处是要使沼气的利用与制造变成商品产业化。可是这种装置结构有些多余地复杂，操作繁琐，而且这种装置制气技术还没完全过关，还有待进一步地探索……
记者：能请您简单介绍一下“半地下隧道式沼气反应釜”的特点是什么？开发应用的目标是什么 ？
王予意工程师：“半地下隧道式沼气反应釜”的制造构思完全避开旧有的“沼气池”模式，它的创造以现代制气理论为基础，充分地应用了现代的高科技材料实施最新的设计制造技术。
“半地下隧道式沼气反应釜”造型新颖，结构完善，在制气工艺中与其它相应的装置配套使用，完全实现了沼气制造工程的全自动化。“半地下隧道式沼气反应釜”的主体由备料池、产气(槽)池、出料池等三个池段构成；该反应“釜”的进料-产气-出料制气全过程完全机械化；该反应“釜”制气为连续式，每天24小时不停地运行；在制气过程中反应“釜”内温度恒定，由特设的电控装置自动控制；该反应“釜”主体全部用薄板制作，装配式，质轻耐用，价廉物美；该反应“釜”生产加工工厂化，易于运输，装设简便时间短，便于在世界各地迅速推广应用。
开发应用“半地下隧道式沼气反应釜”的目标是：让沼气技术在中国大地显现它应有的光辉；促使规范化的村镇和畜禽养殖场所早日实现煤气化；开发新能源，将废弃的有机物质变成宝，将生物病毒在源头给予消灭，维护大自然的清洁环境；减轻村、镇同胞们的经济负担，让生活在广阔田园地带的同胞们能享受到自己应得的沼气高科技制造技术给自己带来的好处!
记者：“半地下隧道式沼气反应釜”作为技术方法的突破，在沼气制造工程历史上，有丰富的高效内涵和产业化的巨大潜力。请您给我们介绍一下它的工作原理。
王予意工程师：它是将制气原料(如粪便或经过破碎了的植物茎叶)输送到反应“釜”，倒入备料池，在备料池中，由补水管(或自然续水孔)注水加湿，使原料能变成浓稠状，接着由进料机械将稠状的原料从进料口送进产气(槽)池中，稠状的原料在产气(槽)池中由产气运行机械匀速地往另一端移动，在移动的过程中不断地接受釜底续热管供给的热量升温-发酵-连续不断地发散出沼气。所产沼气由沼气出口排出进入釜外专门收集沼气的装置里。
续热管对产气(槽)池的供热量，使产气(槽)池内的温度保持在一定范围内恒定，稠状的产气原料在恒定温度范围里不断地发酵气化，所产沼气亦不断地从沼气出口放出。
稠状的制气原料在产气(槽)池中不断吸热，不断气化的同时，受产气运行机械的作用不断地向出料口移动，稠状的产气原料移动到出料口时，气化过程完毕。经过气化的制气原料也变成了优质地有机肥料，被产气运行机械移动到末端，从出料口送进出料池中，紧接着由出料机械运出送入专设的制气肥料存储池中。
在制气原料经过气化变成优质有机肥料被出料机械运出送到它处的同时，进料机械也通过进料口往产气(槽)池中补进等量地制气原料，产气(槽)池中始终充满有等质的气化连续，过程恒定。
记者：最后，请您为我们展望一下未来我国能源发展的方向。
王予意工程师：“能”是人类生存和发展国民经济的基础。中国人均能源占有量只有世均一半。如此能源极度缺乏的中国，也是耗能的大国，加上如今的中国还是为全世界提供廉价优质产品的“世界制造基地”，这种“无私”地奉献更加速了中国能源枯竭！要保障中国人的生存，保障中国经济持续发展，则必须向外寻求能源。
可是，当前美国从战略上控制了全球70%的石油资源，世界排名前20家跨国石油公司掌握了全球80%的优质石油开采权，其他能源相应地也被人家控制着。作为我们这个新兴崛起的大国，要想寻求足够的能源自必难度很大。所以必须努力争取。
矿物能源属一次性能源，不可再生，不应专为赚钱着想而忘命地乱开发，应该按国民经济发展速度的需要，可以放缓开发速度。
生物能源是一种可再生的能源，只要保证生态环境不恶化，生物可以年复一年地茁壮成长，我们就可以年复一年地获取到生物能。如果我们能够将被破坏了的生态环境尽快地恢复起来，如果我们愿意将沙漠变成绿洲，那么我们的生物能会取之不尽，用之不竭。
引进外资的同时，应大力支持发展民族经济。中国煤气行业中的企业，历年里是非常健康稳步发展的，尤其在政府对企业放宽经营自由度后的一段时期里，企业取得了飞跃的发展，他们高质量的产品供不应求，为国内外煤气事业的发展作出了极大地贡献！可是，进入上世纪90年代以后，国家自己的企业逐个倒闭，若干知名的企业也没有逃脱被搞跨的命运。但是值得可取的是，有些失去岗位的技术人员，回家后重新操起旧业搞民营，他们有的是搞个体，有的是几个人组织起来搞合伙。这样的企业经营起来十分艰难，但是，他们将是恢复国家企业元气的中坚力量，他们可以挽救中国民族企业的命运。如果政府部门能明白这个道理，就应该无条件地扶持这类企业顺利发展。
还有，崇外的同时更应该注重自家的科技成果。中国的科学技术在冷热多变的气候中度过了漫长的年代，直到上世纪70年代末才步入“科学的春天”，可是好景不长，在上世纪90年代就步入了“科学的冬天“！现今科技发展走入低谷，实用技术水平也在倒退之中，原因是国人科学技术不值钱，企业不领情，国家宁可高价购买国外技术也不问津国内技术。譬如国内每年约有几十万以至上百万的专利技术问世，可是有几项得到了应用呢？若干专利人几乎是倾家荡产地搞成功了创造发明，到头来还要自己花钱去推销自己的成果，花钱去上当受骗，清贫的中国科技人员实在难以承受。
有位高层领导曾问过，为什么现在市场上产品都是国外技术？并且感叹地说“哪怕一台微波炉是我们的技术也可以啊！”其实她也不了解每年国家专利公报上登载的几十万发明都是真实的，问题的关键是我们的国家不懂应该怎样开发应用自己的新技术。
在能源的开发和利用方面，现状都不能令人满意。尤其是在应用方面问题严重：相关教育部门 轻视了教学质量，专业科研部门停止了科研项目，转向主攻经济效益，实用技术倒退，管理部门无能为力，让热工性能低下地产品充斥市场，造成能源圈套浪费和加重了对大气的污染。因此，关于能源问题应该引起有关职能部门的特别重视，并付诸行动。应该从政策着，以实际行动着手，严肃认真地改变现实中的不良倾向。要规范领导职责，积极、正确地引导煤气事业的顺利发展。
智慧人生
同许多有卓越贡献的科学家一样，王总敏于行，成于思，如一位寻常的长者，平易而朴实。谈及煤气工程，谈及他的发明创新，谈及他为之奋斗近半个世纪的事业，王总打开话匣，滔滔不绝。累累硕果，蕴涵着他无尽的辛劳与付出，光芒万丈，映照着他内心最难以割舍的爱国情怀……
多年的潜心研究，王予意在煤气应用技术工作中，首创多项燃具检测技术，并补充完善了国家建没部检测中心燃具检测技术，为续建的“国家燃气用具质量监督检验中心”奠定了成套现成的技术基础。
他首创了MR3型系列公用煤气立管燃烧器、西餐灶套管式和缝隙式煤气燃烧器、开水炉叠加式煤气燃烧器、全金属贫烷天然气燃烧器、多片式煤气燃烧器，煤气燃具点火器等二十多项民用、公用和工业用新颖燃烧器；他也是首位将历来用砖石垒砌的公用中餐大锅灶、炒菜灶、煎饼灶等系列设施改造设计成工业产品的人；他还首创了集中供应油气联用工艺，同时开发设计了专用储油罐、站用建筑等系列配套设施、设备、装置；首创了安全风帽、四通比例调节阀、可调节双联电磁阀门，环流网式过滤阀、冷凝式燃气热水采暖器、强排式散热器等新颖产品十余种。
在业务建设方面，王予意同样孜孜不倦，勇于创新。他是国内首批煤气专业技术书籍——《煤气红外线》、《煤气红外线设备参考图集》、《城市煤气燃烧器具》等三本书的主要参与编撰人之一，也是国内首编《煤气设计手册》、《燃气设备与燃气用具手册》、《燃气热力工程常用数据手册》等三部(套) 工具书的主要编著人之一(任副主编)。
每编写一本书，王予意都纳入了不断创新的技术成果和卓杰的见识，对煤气事业的发展和技术的进步做出了无私奉献。其中，他创造的《MR3型立管式煤气燃烧器》获天津市规划设计管理局科技成果三等奖；《煤气设计手册》获国家建设部科技成果二等奖；《福州市民用煤气灶》获福建省科技进步奖。
王予意发明问世的多项专利，都是与人类生存密切相关的应用科学，引起了企业界及有关部门重视。
他申请成功的十二项专利中，《多片组合式煤气燃烧器》、《冷凝式燃气热水采暖器》、《快速散热(冷)器》、《立片组合式公用燃烧器》、《半地下隧道式沼气反应釜》等多项专利成果的应用，都将具有划时代的意义。
《多片组合式煤气燃烧器》结构特别，适用各种煤气。该项发明填补了市面上只有所谓“人工煤气”(热水器或采暖器)产品广告和产品样本宣传，实质并无适用其相应气质之燃烧器的空白。它最突出特点是能适用于各种不同特性的“人工煤气”。
《冷凝式燃气热水采暖器》是适用于民用和公用的燃气热水和驱寒取暖的器具，解决了燃气热水和采暖中长久存在的大气污染、安全、节能等全部疑难问题，能够完全避免燃气产生的“温室效应”对大气的污染。同时，它还可以一机多用，为早日实现“蓝天绿地”计划发挥巨大作用，它带给人们的是温暖、清洁与舒适。
《快速散热(冷)器》是—种新型地流体热量转换装置。它的基本用途，是挂装在居家室内，将(介质)流体的热量迅速地散发或吸收，使得生活环境温度适宜舒适，有改善生活环境气温、提高生活质量、更新现代空调结构、替代现行各种散热措施及电空调器的功能。
《立片组合式公用燃烧器》是配装在各种公用燃气炉、灶上用作烧煤气的一个核心装置，它个小、体轻、功率大，适用各种煤气。该产品的问世将对改变旧有的烹饪习惯和提高使用者的烹调技能具有非常积极的意义：它改善环境，消除了震耳地鼓风混气噪音，省电，免掉了供风系统及设备，而且可以节约气能30％以上。
有关资料指出，我国的养殖业每年是以8％的速度递增着，粪便的产生量也是与日俱增，预计到2010年的时候，每天禽畜养殖场将要产生61.7多万吨粪便。王予意深深认识到，治理禽畜养殖业环境污染和对禽畜粪污实施有效处理是一个亟待解决而又具有重大意义的问题。2004年，他在多年的科研基础上，申请了《半地下隧道式沼气反应釜》专利。其与相关的设备配套使用，可以把粪污收集-产气-有机肥料(渣、液)包装外运全过程，实现连续式半(全)自动机械化生产。
《半地下隧道式沼气反应釜》主要使用目的是将其装设在禽畜养殖场，将每天禽畜排泄的大量粪污实施沼气化处理，以之消灭鲜粪中的各种病毒菌，杜绝生物病毒源；变废为宝，获取优质燃料(沼气)和优质有机肥料(渣、液)；污水零排放。
不管得到过怎样的赞誉，王予意工程师清醒地认识到他迄今的劳作，只不过是在探索之路上留下足印，我们相信，在未来的道路上，他一定会在煤气工程领域里点燃更多的梦想，创造更多的传奇。
专家档案
王予意 高级工程师 1962年毕业于武汉城市建设学院。1963～1965年曾进修于北京化工学院和天津新华夜大。1962～1964年工作在中国建设部建筑科学研究院；1964～1999年工作在中国市政工程华北设计研究院；现任“哈尔滨普乐美”等公司技术总裁。长期从事煤气工程及应用技术的理论研究和设计与发明创造工作。设计了五十多个煤(油)气应用工程；同时有多项科技成果问世，产生了较好的经济效益和社会效益，并开创了多项国内之最的业绩。1999年退休后，仍坚持科研搞发明创造工作，开创了《冷凝式燃气热水采暖器》（ZL01232048·K）；《立片组合式公用燃烧器》（ZL200420085219·8）；《水汽冷凝换热器》（ZL200420085220·0）；《半地下隧道式沼气反应釜》（ZL200420085238·0）等多项新技术，获得了12项国家发明创造专利。 （出处：《科学中国人》2007年第九期） [推荐给朋友] [关闭窗口]
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