我國經濟的快速發展離不開能源及其動力工業的支撐。我國的能源資源結構以煤炭為主，煤炭的總體品質較差，相對于工業化發達的國家，我國在能源的利用效率、環保等方面面臨巨大的挑戰。

    繆正清深切地了解我國能源資源結構這一國情，毅然地選擇了煤炭清潔高效燃燒這一具有重要研究和應用價值的方向。三十年來，他一直圍繞鍋爐的高效燃燒、可靠工作、經濟運行、清潔排放等方面開展理論與實踐相結合的研究，并與企業合作，在研發技術的同時，努力應用于工程，為能源企業排憂解難，為社會創造了可觀的經濟效益。

    十年實踐，工業鍋爐強化燃燒、消煙除塵成果顯著

    繆正清選擇煤炭清潔高效燃燒這一研究方向，他說要感謝導師黃祥新教授的引導。黃教授是國內研究工業鍋爐強化燃燒的杰出學者，是上世紀五十年代蘇聯專家為我國培養的少數幾位熱能工程的研究生之一。在文革期間，黃教授將鍋爐燃燒原理與改爐實踐相結合，發明了雙人字形高覆蓋率爐拱結構，破解了我國工業鍋爐燃燒劣質煤著火困難、燃盡差、熱效率低、普遍達不到額定出力的技術難題，并因此獲得原機械工業部1986年科技進步一等獎第一名、1987年國家科技進步二等獎。該技術在全國各個工業鍋爐制造廠得到全面推廣。

    繆正清就讀研究生期間，在導師的指導下，他第一次設計的爐拱是西安蝴蝶手表廠的1臺6.5t/h散裝鍋爐。經過改造，鍋爐最大實際產汽量從改造前的4.8t/h，改造后提高到8.3t/h，熱效率也顯著提高。接著，另外三臺鍋爐也很快進行了改造，一舉解決了用氣不足的問題，用戶十分滿意。此后，西安、咸陽、河南的一些企業來找黃教授改造鍋爐的任務老師都交給了他去做。考察、設計、改造、調試、驗收一系列改爐實踐，使他在較短的時間內積累了工業鍋爐強化燃燒的實際經驗。

    1986—1987年繆正清隨導師參與延安大氣污染綜合治理研究，經過反復的分析、試驗，研制成功了以預燃室和M型消煙爐拱的結構組織前后拱煙氣對沖燃燒的專利技術，應用于延安地區招待所、延安軍分區、延安制藥廠、延安卷煙廠、延安地區外貿局的鍋爐改造，取得了煙氣林格曼黑度從4—5級降為零級的消煙效果(從煙囪看不出鍋爐是否在運行)。在此基礎上，延安地區環保局組織現場交流會，并發文限期改造，兩個多月就改造鍋爐19臺。這些工作為延安市大氣污染治理做出了貢獻，該項目獲得國家環保部科技進步三等獎。在1985—1995十年間，改造遍及陜西、河南、上海、江蘇、浙江、山西、山東等數十個企業，總計100余臺工業鍋爐，為企業節能、環保創造了顯著的經濟效益和社會效益。

    十年鉆研，攻克多項鍋爐理論難題

    1995年起，繆正清的科研方向轉向電站鍋爐，聚焦鍋爐領域若干重要理論問題，潛心研究十年，獲得處理這一類復雜問題的科學分析方法，使多個數十年以來的難題，一一得到理論解析。

    他從多年的教學和工程改造實踐中，提煉鍋爐專業中的科學問題，按照科學研究的建模、理論推導，以及結合計算機求解的方式去進行探索。在復雜科學問題的建模實踐中，他不斷吸取教訓，總結經驗。這期間發表了一批有影響的論文，包括：《煤粉爐火焰刷墻時顆粒對壁面對流傳熱模型》《集箱并聯管組內單相流體的流動特性》《集束射流的流動物理》《旋轉射流的流動物理》《層狀布置組合直流射流的流動物理及其工程應用》《循環流化床軸向空隙率與靜壓分布的數學物理模型及其實驗驗證》和《循環流化床U型回料閥內氣固兩相流模型》等，推動了鍋爐基礎理論的進步。這些研究也為此后十年他對電站鍋爐的燃燒技術改造打下了扎實的理論基礎。

    十年奮斗，獻身于電站鍋爐技術改造

    繆正清認為解決一個專業上的理論難題，只是取得了進入這一領域的入場券，要真正解決現場問題，還必須結合工程實際，在工程中不斷磨練，并同一線的工程技術人員搞好協作。

    以循環流化床鍋爐爐膛氣固兩相流理論研究的突破為基礎， 2005—2006年他將其應用于解決包頭第一熱電廠2臺470t/h循環流化床鍋爐布風板風帽漏渣與磨損的改造工程，使其從每周一停的“禮拜爐”改造后達到長周期穩定運行。該成果2007年獲得華能北方聯合電力有限責任公司科技進步一等獎、 2008年獲得內蒙古自治區科技進步三等獎。

    直流燃燒器組合射流軌跡的理論預測曾經是國內外長期沒有解決好的燃燒流體力學問題，影響到電站鍋爐燃燒空氣動力的科學設計。繆正清經過多年研究后，于2001—2003年解決了理論建模難題，并且獲得了方程的數值解，開發了應用程序。從2003年起先后將其應用于上海閔行發電廠、山西河坡電廠、姚孟發電公司等機組鍋爐頻繁滅火事故的分析、燃燒器改造方案的制定，改造后消除了鍋爐滅火隱患。還解決了陜西銀河投資集團榆林上河發電廠，豐鎮發電廠、包頭第二熱電廠鍋爐嚴重結焦、影響帶負荷的技術難題。其中，上河電廠鍋爐改造前后機組從110ＭＷ提高到滿負荷135ＭＷ, 相當于增加了2臺25MW機組，2006年6月初和10月底先后完成鍋爐燃燒器改造后，至2007年2月總共為電廠帶來2660萬元的直接經濟效益。該成果在2007年獲得陜西省電力公司科技進步一等獎。

    對包頭第二電廠鍋爐的改造是產學研合作一個典型例子。該廠長期燃用結焦性較強的煤，4臺鍋爐長期不能高負荷運行。從2009年到2012年，繆正清團隊先后對該廠4臺鍋爐全部進行了燃燒器改造，每臺鍋爐平均提高負荷30—50MW,每臺機組改造后的年直接效益達到5000—6000萬元。

    2013年，繆正清團隊承擔的包頭第二熱電廠#3爐的改造，成為北方聯合電力公司首個實施的低氮燃燒器改造工程；2014年下半年以來他們中標了包頭第二熱電廠#1、#2、#4機組，豐鎮發電廠#5、#6機組鍋爐低氮燃燒器改造工程，現在4臺機組已經投入運行，各項改造性能指標良好，滿足了低氮排放的標準。最后1臺鍋爐近日將投入運行。他們為濟南鍋爐廠設計的燃燒器還應用在出口印度和印尼燃燒褐煤的鍋爐上，也取得了防止結焦的良好效果。

    繆正清在多年來的產學研結合的過程中，獲得十多項國家專利，還結識了一批工程技術專家，在工程技術上得到了他們的無私援助和支持，也從這批專家身上學到了許多寶貴的知識。

    繆正清并沒有滿足于已有的成績，他說：“科研工作者需要不斷實踐，不斷思考，不斷創新，才對得起我們這個偉大的時代。”

    對我國霧霾成因提出新見解

    “霧霾”以前是個陌生的詞匯，自從2013年年底從京津冀擴展至全國以來，以其污染的嚴重性和常態化而為婦孺皆知。也是從那時候起，引起繆正清對這種不正常環境現象的思考，先后四次撰寫文章，發表在百度文庫，希望能引起專業人士的探討。

    一般認為，霧霾污染與我國經濟快速發展、能源結構、能源的高速消費有著緊密的關系。在繆正清看來，可能還存在一些隱性的問題，目前還沒有深刻認識，導致因其污染脫離開了環保的有效控制而興風作浪引發嚴重霧霾。因此，他認為兩個方面均需要研究，以便使今后的環保措施能夠有效地抑制嚴重霧霾的產生。

    我國能源結構由于資源稟賦而高度依賴煤炭。能源結構也決定了污染的主要方式。我國很長時期以來，大氣污染以煤煙型污染為主，其中的粉塵、二氧化硫、氮氧化物也主要與燃煤有關；近年來，汽車的大量使用，鋼鐵、化工生產的排放也成為大氣污染的一個不可忽視的來源。但總體上仍不能與前者相比。

    盡管我國對于煤炭使用的主要行業電力與工業，燃煤的主要設備：鍋爐與窯爐等制定了與發達國家標準接近的嚴格的空氣污染物，如粉塵、二氧化硫、氮氧化物排放標準，并且，實際排放總體符合國家環保標準，但是，為何到2013年年底，我國大氣質量突然惡化，形成了嚴重霧霾？一年多以來，環保和相關的科研單位都在尋找霧霾之源，卻仍無確切結論呢？

    繆正清根據霧霾的定義、綜合大氣樣本成分、雨水樣本成分以及霧霾的出沒特征，反思近幾年大規模濕法煙氣脫硫工程可能的副作用，懷疑全國性嚴重霧霾的反復出現可能與濕法煙氣脫硫工藝有關。他在發表的文章中作了詳細的分析。這里綜述他的一些主要看法。

    脫硫與脫硝是近年來開始大規模應用、解決煤燃燒排放形成酸雨的環保技術。電力系統在國家行政推動下，在前3—4年內煙氣脫硫任務已迅速全面完成，煙氣脫硝也已基本完成。正因為如此，即使還有一些其他工業和工業鍋爐執行排放不嚴的情況，但全國的酸雨確實少見了，這是我國環保在近幾年里取得的最顯著而直接的效果。

    繆正清認為，煙氣脫硫(濕法)與煙氣脫硝，這是一項全國規模的巨大工程，也是全世界最大規模的環保工程，因此，如果其本身存在還沒有被認識到的副作用，則其影響同樣巨大。

    現在看來，以往對于濕法煙氣脫硫對大氣副作用的認識可能是不足的。由于霧霾的越來越嚴重，又與濕法煙氣脫硫工程的大力推廣時間節點同步，因此，即使對于濕法脫硫工藝稍有了解的一般科技人員也會自然地聯想到這個問題。

    繆正清經常深入火力發電廠現場，盡管他對煙氣脫硫以往關注不多，但自從嚴重霧霾出現后，他開始對霧霾問題進行思考。

    他總結了我國霧霾的四個特點，即全國性、突發性、嚴重性與反復性。即霧霾從2013年底突然大范圍出現后，一直以高頻率、高濃度影響著全國各地的大氣環境。他認為霧霾研究的有效理論，必須首先能夠解釋這四個特征及現象。據他分析，這很可能與大規模濕法煙氣脫硫預先沒有預料到的副作用相關。他認為霧霾問題分析應該大膽懷疑，小心排除，不放過任何一個可能的因素。他還認為大氣層的氣溶膠是霧霾能夠興風作浪的前提條件！也是處理問題的難點！

    濕法煙氣脫硫引起霧霾受到他的懷疑，有幾個原因：一個是濕法煙氣脫硫確實會排放符合形成霧霾條件的PM2.5顆粒與水蒸氣；二是數量相當大；三是這部分污染是新增加出來的；四是大量增加他提出的云層污染——云霾；五是大幅度延長污染顆粒物在大氣中的停留時間，累積成很高的細顆粒濃度；六是可以解釋霧霾的四大宏觀特征表現。如果這一問題引起相關科研工作者的重視，無論這一懷疑得到證實，還是最終被否定，對于霧霾研究都有著重要的意義。

    不過，在不能改變以煤炭為主的能源格局情況下，他還是建議，基于我國煤質灰分、硫分含量高的特點，我國要學習國外煤炭利用普遍采用洗煤的經驗，首先從煤炭能源的源頭上解決污染元素的減量化，減輕使用設備的除塵、脫硫負擔，并通過強化環保標準，減少燃煤排放帶出顆粒物，并尋求改進技術，大幅度控制向大氣排放水蒸氣，切斷形成霧霾的基本條件。

    他相信，如果各行各業將問題都能透明化，控制顆粒排放、控制污染氣體包括水蒸氣等氣溶膠的排放，我國霧霾嚴重的局面，一定會顯著改變，藍天一定會重新歸來。