在工程一線實(shí)踐科學(xué)

記者 曲 田

岳光溪,中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)熱能工程系教授。1970年畢業(yè)于清華大學(xué)動(dòng)力農(nóng)機(jī)系。1985年后從事潔凈煤技術(shù)研究，主持多項(xiàng)國(guó)家“循環(huán)流化床燃燒”攻關(guān)項(xiàng)目，是我國(guó)在該領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。

煤炭埋藏在廣袤的中國(guó)大地，煤炭燃燒的污染也遍及中國(guó)大地。在清華，有這樣一支團(tuán)隊(duì)，他們數(shù)十年如一日，致力于清潔煤技術(shù)的研發(fā)與攻關(guān)，用自己的肩膀扛起了中國(guó)循環(huán)流化床技術(shù)的大旗。

團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)頭人叫岳光溪，一位上世紀(jì)40年代出生、有著豐富人生經(jīng)歷的智慧長(zhǎng)者。在業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，岳光溪是國(guó)際著名的流化床燃燒工程實(shí)力派專家，但他卻說(shuō)，“我只是有一點(diǎn)科學(xué)常識(shí)的工程師，時(shí)刻謹(jǐn)記著站在中國(guó)這塊土地上，就要說(shuō)這塊土地的話。”

一句話成為終身事業(yè)

我國(guó)是燃煤大國(guó)，一次能源將近70％來(lái)自煤炭，而這個(gè)局面在相當(dāng)長(zhǎng)的歷史階段無(wú)法根本改變。大量燃煤引發(fā)的粉塵和氣體污染物（主要是二氧化硫和氮氧化物）會(huì)對(duì)社會(huì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，因而實(shí)現(xiàn)劣質(zhì)煤燃燒利用和燃煤的污染控制便十分迫切，而循環(huán)流化床燃燒恰恰是解決這兩個(gè)問(wèn)題的重要出路。

循環(huán)流化床技術(shù)是潔凈煤技術(shù)的一種，它把化工里的流態(tài)化技術(shù)轉(zhuǎn)移到燃燒領(lǐng)域使用，這一技術(shù)的煤種適應(yīng)性特別寬，各種劣質(zhì)煤都能燒。更重要的是，這一技術(shù)在燃燒過(guò)程中的氮氧化物排放量非常低，并且可以通過(guò)在燃燒室中直接放入石灰石的方式脫去燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硫，與在鍋爐后面加一個(gè)脫硫塔的濕法脫硫技術(shù)相比，相對(duì)簡(jiǎn)單，成本低，還起到了節(jié)水的作用。

在岳光溪看來(lái)，循環(huán)流化床技術(shù)對(duì)中國(guó)有著特別重要的意義，它不僅低成本地解決了燃燒過(guò)程中氮氧化物和硫的排放問(wèn)題，同時(shí)可以解決采煤、洗煤過(guò)程中排放的固體廢物——煤矸石堆積的問(wèn)題，是符合中國(guó)國(guó)情的低成本污染控制技術(shù)，也與我國(guó)市場(chǎng)的長(zhǎng)期需求十分相匹。

上世紀(jì)90年代初，始于80年代的循環(huán)流化床技術(shù)已經(jīng)很快轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，中國(guó)雖然也早就開(kāi)始了這一技術(shù)的研究，但由于投入等多方面原因，發(fā)展得并不如國(guó)外快。當(dāng)時(shí)，原芬蘭奧斯龍公司的循環(huán)流化床技術(shù)比較先進(jìn)，曾向中國(guó)出售了幾臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐，我國(guó)一直想引進(jìn)他們的技術(shù)，卻被奧斯龍公司一口回絕：“我們只賣蘋(píng)果不賣樹(shù)。”

這句話，岳光溪記了一輩子。“我就不信我們種不出樹(shù)來(lái)！”于是，岳光溪便開(kāi)始帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)埋頭鉆進(jìn)了循環(huán)流化床技術(shù)的研究中。從“七五”到“十二五”，岳光溪始終沒(méi)有離開(kāi)過(guò)國(guó)家循環(huán)流化床燃燒攻關(guān)的第一線，這一干就是30余年。

漫長(zhǎng)的攻堅(jiān)之旅

“事實(shí)上，外國(guó)公司對(duì)技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)密封鎖，是為了長(zhǎng)期攫取高額利潤(rùn)，但它在中國(guó)的實(shí)際應(yīng)用效果并不理想，存在一系列問(wèn)題。然而這些問(wèn)題在國(guó)外文獻(xiàn)中也找不到答案，這就逼得我們不得不去探究技術(shù)背后的原理，在搞應(yīng)用研究的同時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)理論的研究。”岳光溪說(shuō)。

從原有的基本理念開(kāi)始，到系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)研究和理論探討，岳光溪和他的團(tuán)隊(duì)幾十年如一日，把全部精力撲在了發(fā)展適合中國(guó)煤種條件的循環(huán)流化床技術(shù)的研發(fā)上。最終功夫不負(fù)有心人，在2005年，團(tuán)隊(duì)針對(duì)循環(huán)床工程設(shè)計(jì)的需要，成功建立起一套由我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的循環(huán)床煤燃燒理論體系。該理論體系的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)全面涵蓋了氣固兩相流、燃燒、爐內(nèi)傳熱和污染控制等方面，是國(guó)際循環(huán)流化床燃燒理論的重要進(jìn)展，也為建立我國(guó)自己的循環(huán)流化床設(shè)計(jì)體系提供了理論支撐。

“國(guó)外的循環(huán)流化床燃燒設(shè)計(jì)理論基本是經(jīng)驗(yàn)性的，實(shí)際上從基礎(chǔ)理論到設(shè)計(jì)方法，他們并沒(méi)有完全掌握。”岳光溪說(shuō)，“我們的這套理論體系是完全獨(dú)立的循環(huán)流化床燃燒理論體系，研究清楚了循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)背后的道理，揭示了國(guó)外技術(shù)的缺陷和不適應(yīng)中國(guó)條件的根本原因，使循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)從純經(jīng)驗(yàn)方式轉(zhuǎn)向了理論指導(dǎo)方式。”

此外，岳光溪團(tuán)隊(duì)還在新的設(shè)計(jì)理論體系指導(dǎo)下，進(jìn)行了第二代節(jié)能型循環(huán)流化床技術(shù)的研發(fā)，突破了循環(huán)流化床燃燒原有技術(shù)概念，形成了全新的低床壓降節(jié)能型循環(huán)床概念。該項(xiàng)技術(shù)2009年在300MW循環(huán)流化床鍋爐試驗(yàn)成功，廠用電為世界最低4.6%，年節(jié)電1000萬(wàn)度，并獲得了2009年國(guó)家教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、2011榮獲國(guó)際循環(huán)流化床技術(shù)貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。該技術(shù)被東方鍋爐廠部分吸取，所設(shè)計(jì)運(yùn)行的山西國(guó)錦煤電集團(tuán)300MW亞臨界循環(huán)流化床性能優(yōu)勢(shì)明顯。同時(shí)2014年底，由我校研究開(kāi)發(fā)的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界首臺(tái)600MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐示范工程也通過(guò)了中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)和中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)聯(lián)合組織的科技成果鑒定，引發(fā)國(guó)內(nèi)外轟動(dòng)。至今，節(jié)能型循環(huán)流化床投運(yùn)已達(dá)到數(shù)百臺(tái)，在國(guó)內(nèi)中小熱電市場(chǎng)取得了重要地位。

但對(duì)于岳光溪來(lái)說(shuō)，這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。“我們中國(guó)人不能只在世界上賣褲衩背心，我們應(yīng)當(dāng)更多地賣技術(shù)產(chǎn)品。

懷著這樣的理想，2002年，岳光溪把他主持完成的循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)技術(shù)出口到了日本，這是中國(guó)循環(huán)流化床設(shè)計(jì)技術(shù)的第一次出口。近年來(lái)，法國(guó)、瑞士、英國(guó)、美國(guó)等國(guó)越來(lái)越多的公司找到岳光溪，希望與他的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合作。岳光溪說(shuō)，他的心愿算是達(dá)成了：“走到今天，我們種出了自己的樹(shù)，長(zhǎng)出了自己的蘋(píng)果。我們中國(guó)人的研究也可以走在世界前列了。”

產(chǎn)學(xué)研是工科的生命線

除了在循環(huán)流化床研究領(lǐng)域取得了豐碩成果，岳光溪和他的科研團(tuán)隊(duì)還一直在清潔煤領(lǐng)域?qū)で笮碌纳L(zhǎng)點(diǎn)——煤氣化技術(shù)。該技術(shù)從產(chǎn)生最初的想法開(kāi)始，5年內(nèi)便推出了工業(yè)裝置，于2006年初從實(shí)驗(yàn)室研究進(jìn)入工業(yè)示范，2×500噸/天示范氣化爐在山西成功投運(yùn)，2007年底通過(guò)發(fā)改委驗(yàn)收鑒定，被評(píng)為世界先進(jìn)水平，2009年獲得了中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

“這項(xiàng)技術(shù)之所以能迅速?gòu)难芯孔呦蚬こ淌痉叮P(guān)鍵就在于充分利用了20多年來(lái)積累下來(lái)的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的經(jīng)驗(yàn)。”岳光溪表示。

在岳光溪的身后，除了課題組這個(gè)科研團(tuán)隊(duì)，還有一支超強(qiáng)助力團(tuán)，那便是由全國(guó)許多大小企業(yè)組成的產(chǎn)學(xué)研隊(duì)伍。正是在這支產(chǎn)學(xué)研團(tuán)隊(duì)的支持下，岳光溪的很多想法在經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)之后，才能迅速地走向工程開(kāi)發(fā)。

“因?yàn)槲覀兌霉こ處煹恼Z(yǔ)言，懂得企業(yè)的難處，所以企業(yè)信任我們，愿意和我們共同承擔(dān)工程開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。這是多年積累下來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，不是一天兩天就能實(shí)現(xiàn)的。”多年的科研攻堅(jiān)之旅讓岳光溪深深地體會(huì)到，作為高校的研究人員，必須了解工程實(shí)際，否則就不會(huì)有工程感覺(jué)，不知道工程技術(shù)在使用中的問(wèn)題何在。同時(shí)還要善于把問(wèn)題帶回學(xué)校進(jìn)一步研究，運(yùn)用自己的知識(shí)從更深的層次去看問(wèn)題，掌握問(wèn)題背后的實(shí)質(zhì)。“在科研工作中，我們要學(xué)會(huì)尊重企業(yè)里的工人和技術(shù)人員，從他們身上充分吸收營(yíng)養(yǎng)，把理論知識(shí)與工程實(shí)際結(jié)合起來(lái)，如此才能解決工程實(shí)際中的困難問(wèn)題。”

岳光溪走到哪兒都會(huì)留下手機(jī)號(hào)，經(jīng)常有一些認(rèn)識(shí)或不認(rèn)識(shí)的單位給他打電話，詢問(wèn)技術(shù)問(wèn)題。他能解答的就馬上給出答案，不能解答的就作為科研方向進(jìn)行研究。“創(chuàng)新是一個(gè)長(zhǎng)周期的過(guò)程，它是實(shí)踐—理論—實(shí)踐的反復(fù)循環(huán)、螺旋上升的過(guò)程。從工業(yè)實(shí)際問(wèn)題抽取出本質(zhì)問(wèn)題，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)理論與實(shí)驗(yàn)研究是應(yīng)用研究的基本途徑。”岳光溪強(qiáng)調(diào)，面向應(yīng)用的科研要抓住市場(chǎng)的需求，找到能夠長(zhǎng)期做下去的研究領(lǐng)域，這樣才能獲得持久的支持，使研究者能夠形成完整的認(rèn)識(shí)過(guò)程，繼而去創(chuàng)新。

目前，岳光溪的科研團(tuán)隊(duì)獲得專利40余項(xiàng)，在循環(huán)床關(guān)鍵部件方面得到中國(guó)專利12項(xiàng)，含發(fā)明專利8項(xiàng)。此外，岳光溪團(tuán)隊(duì)與地方企業(yè)一直保持著良好的產(chǎn)學(xué)研合作傳統(tǒng)，他們與太原鍋爐集團(tuán)有限公司和山西陽(yáng)煤化工機(jī)械有限公司長(zhǎng)達(dá)16年的合作使得兩個(gè)企業(yè)成為山西省的明星企業(yè)，這也為山西省政府和清華共建清華大學(xué)山西清潔能源研究院起到了良好的推動(dòng)作用。

雖然成績(jī)赫赫，岳光溪卻謙虛地說(shuō)：“我在循環(huán)流化床領(lǐng)域干了30多年，直到現(xiàn)在我才敢說(shuō)，我基本搞懂了，我能做得比別人更好、和別人不一樣了。人一生就只有這么一點(diǎn)時(shí)間，但需要做的事情卻有很多。這個(gè)過(guò)程是非常不容易的，一定要克服浮躁心態(tài)，踏踏實(shí)實(shí)做事，才能一步步走出成果。”

令岳光溪倍感欣慰的是，如今課題組里的年輕人已經(jīng)成長(zhǎng)起來(lái)了，他的科研團(tuán)隊(duì)都有一個(gè)基本覺(jué)悟——為中國(guó)的工業(yè)發(fā)展作貢獻(xiàn)，為企業(yè)與行業(yè)服務(wù)。“當(dāng)達(dá)到一定業(yè)務(wù)水平以后再想干得更出色，不在乎你有多聰明，而在乎你的心胸。心胸有多大，事業(yè)就有多大。”對(duì)于自己，岳光溪堅(jiān)定地說(shuō)：“潔凈煤技術(shù)對(duì)我們國(guó)家非常重要，我也很喜歡干這個(gè)，所以還會(huì)在這個(gè)領(lǐng)域繼續(xù)做下去。”

來(lái)源：《新清華》2016-10-14

(清華新聞網(wǎng)10月18日電)

編輯：李華山 常松