燃气热水器以天然气为燃料，天然气虽然是清洁燃料，本身不含氮氧化物（NOx），但其燃烧后出现蓝白色高温火焰时，会导致空气中氮气与氧气反应产生热力型NOx；而其燃烧出现黄色低温火焰时，天然气燃烧不完全会产生大量CO。NOx是雾霾中PM2.5的重要前体物，而CO中毒风险也一直是燃气热水器消费者最大的安全痛点。常规火焰燃烧技术总是蓝黄火苗共存，此消彼长，难以同时降低NOx和CO的生成。我国家用燃气快速热水器当前国标GB6932-2015中要求CO排放小于600ppm，NOx最高5级70ppm，但未做限值要求。欧洲对NOx排放限值约32ppm，美国德州和加州对NOx排放限值最严格为20ppm，当前行业主流热水器排放CO约200ppm，NOx约70ppm以上。CO和NOx排放带来的安全和环保问题一直是燃热行业的难题。
为解决这一行业技术难题，该研究团队与美的公司合作，经过长达4年的攻关研究，摒弃了常规火焰燃烧技术方案，开发出无焰燃烧技术和无焰燃烧器，整合催化燃烧、微通道燃烧、高温空气燃烧和蓄热燃烧于一体，使燃气和空气混合气在无焰燃烧器上以红热状态完全反应生成二氧化碳和水，消除了极低和极高温度区域，从而同时显著减少CO和NOx的生成。基于该技术，该团队与美的公司合作成功研制和发布了首台无焰燃气热水器（JSQ30-CW16F2），经国家燃气用具质量监督检验中心检定，CO和NOx排放均低于10ppm。同时，由于采用无焰燃烧，燃烧噪音大大降低，并且大大提高了抗风能力。无焰燃气热水器实现了低毒低氮，安全环保，既保留了燃气热水器的便捷，又具有电热水器的洁净特性。
艾普兰奖被誉为全球智慧生活领域的奥斯卡，是家电与消费电子领域的最高荣尚。艾普兰产品奖是对家电产品特定细分品类中最新优产品的奖励。无焰燃气热水器是我所与美的公司首次跨界合作的成果，其成功登顶AWE艾普兰榜，是我所与美的公司优势互补的结晶，也是我所院地合作和军民融合的重要成果。本研究先后得到了中科院A类战略性先导科技专项“变革性洁净能源关键技术与示范”经费支持，本项目成果转化也得到了大连长兴岛经济区的支持。（文/图 张景才）
