介紹
　　在加州大學爾灣分校（UCI）Henry Samueli工程學院中的激光、火焰、噴霧實驗室，研究員們正尋求創造更綠色的能源。Derek Dunn-Rankin教授和助理John Garman博士所領導的項目旨在探索煤的完全燃燒和低排放。更特別的是，Dunn-Rankin教授的研究小組專注于煤-能量的高效轉換，殘余顆粒物的控制及收集過程中自然釋放的毒素如汞，防止對環境造成影響。

　　盡管當今油和天然氣大行其道，各種綠色能源如風能、太陽能等逐漸流行，對煤燃燒的了解比過去任何時候都重要。
　　根據Garman所說，美國40%的火車運煤是用于發電。2005年煤消耗超過10億噸，90%用于發電。根據能源信息管理部，居民用煤量在2006年創下新低25.8噸后，大有回歸之勢，2007年增長了9%，2008年前8個月增幅約10%。
項目范圍
　　Dunn-Rankin和他的小組正開展一個項目，由通用電氣和加州大學行業大學合作研究計劃（IUCRP）提供部分經濟支持，該項目研究煤、生物質燃料或兩者混合物在最后階段燃燒的基本過程。
　　我們所做的一部分是檢察碳燃燒的過程，研究哪些過程影響灼燒后的少量不燃物。Gavaram說道。
該項目也尋求對煤燃燒有更好的了解及潛在地減小汞排放，燃煤電廠的汞排放占相關人為活動所導致污染排放的4成。
　　除此，煤燃燒后的副產物包括飛灰。由于其特定形狀、尺寸和化學組成，飛灰是混凝土的重要成分，它既能改善混凝土的耐久力又可提高強度。飛灰也是一種綠色建筑材料因為它可取代一部分水泥生產過程中的排放物。因此，若Dunn-Rankin及其小組可以發現燃燒煤的高效方法，那么煤灰中的碳含量將降低至5%以下，不但燃燒效率提高，過程的殘余也可得到潛在回收。
　　基于這個目標，Dunn-Rankin的小組改變停留時間、溫度、氧濃度和其他相關因素，目的是觀察了解燃燒過程中顆粒間相互的作用。同時進行的研究還有利用凝結的硫酸氫銨和粉煤灰作為吸附劑來捕獲汞。

Opto綠色基金

　　Garman在過去的幾年中使用Opto 22的自動化產品和控制軟件。一個同事拜訪UCI看到Opto 22硬件用于大學的水油乳液研究，Garman意識到他的項目可以申請Opto綠色基金。
　　捐贈包括自動化硬件、軟件和工程服務，面向涉及可代替或新型能源、節能環保等項目、產品、機器的服務公司、研究單位、教育機構和政府部門等。” Arun Sinha，Opto 22業務部總監解釋道。

　　經過簡要的申請提交和審閱，Garman獲得了Opto 22的旗艦產品SNAP PAC系統硬件和軟件，包括一臺機架式可編程自動化控制器和模擬量輸入、模擬量輸出及串口模塊。Garman的系統包括一個0-10V模擬輸出模塊用于控制煤進入反應器的速度（一般0.5-10g/m）。一個8通道熱電偶模塊監測一系列聚集控制數據的熱電偶，用以維持反應器的適當溫度；模擬輸入模塊與氧氣監測器相互通訊，則用于保證測試環境的O2水平維持在3%。
過程是如何實現的
　　我們利用Fluent公司的復雜CFD（計算流體力學）軟件，當燃燒煤和生物質燃料時，我們使用運算法則模擬、解決并分析流體流動及氣液間作用，Garman解釋道。
　　在硬件方面，小組使用Fossil Energy Research公司（FERCo）的儀表，FERCo是一家工程服務公司，專注于研發，尤其在燃燒和排放控制方面，估算收集到的灰燼顆粒中殘余碳含量。
　　對于我們的研究，只需灼燒很少量的粉煤（2-5g 最低），將其裝入滴管爐，也被稱為夾帶流反應器（EFR）,Garman說道。

　　這個將近15英尺高，塔狀熔爐用于生成研究煤和生物質燃料燃燒所需的高溫反應環境。制定不同的試樣進料和熔爐停留時間，這樣就可以重現出最佳的實驗環境。通過丙烷和電熱混合，熔爐升溫到1200°C以上，燃燒持續超過24小時。粉煤試樣是由小范圍空氣流動送入熔爐。當煤燃燒后，用激光測量EFR徑向的顆粒尺寸和溫度，讀取排放監測記錄。

發現
　　UCI的煤研究設備正在進行初始測量，使用新的SNAP PAC硬件以保證安全的操作。從反應器讀到的值與CFD模擬所得結果比較，來證實計算機模型的匹配程度。這些模型以后會用于公司中滿負荷煤燃燒爐，如GE，通過模型可以預測燃燒爐設計或操作的細小變化對降低排放或改善燃燒效率的影響。
關于Opto 22
　　Opto 22研發并制造可靠，靈活，易于使用的軟硬件產品用于工業自動化，遠程監控及數據采集應用。Opto 22 產品使用商業化標準網絡及計算機技術，其簡便實用、技術創新、質量保證、可靠耐用已在全世界范圍內建立了極高的聲譽。我們的產品適用于終端用戶、原始設備制造商、IT從業人員等。公司創建于1974年，位于美國加州的Temecula。Opto 22產品在世界范圍內通過分銷商，合作伙伴或系統集成商銷售。更多信息，請聯系Opto 22 上海代表處 021-58358247 surgeyu@opto22.com