书科研正气 引学术前锋
发表光阴 >2019-05-23 09:54 来源 本站原创

  导语:任何国度和地区的睁开都离不开能源。我国既是一个能源临盆大国,同时又是一个能源消费大国,在国度的工业睁开中离不开对能源的开拓和利用。而煤炭在我国的一次机能源临盆和消费布局中长期占据了三分之二以上的比例。因此,如何有用利用煤炭能源,同时削减其燃烧所带来的净化,掩护生态环境,实现干净技术的应用,已成为有志科学家为之不懈极力的偏向。中国工程院院士、清华大学的岳光溪传授,长期从事轮回床燃烧、净化节制和煤气化方面的研究和技术开拓,是国内外驰名遐迩的干净煤技术专家,在干净煤利用领域为国度做出了创始性的贡献,为行业的睁开开拓了一条前锋途径。

  逆境中睁开

  岳光溪院士1945年10月出身在北京,谈及自己,他笑称:“我是个合格的中学毕业生,不合格的大学毕业生,没有任何研究生学位。清华还可以或许或许容我在这儿工作,为我供给很好的工作条件,让我可以或许或许长期从事感兴趣的科研,并作出点效果来。真的非常感谢清华大学的包容性。”

  因为勤恳勤学,1958年小学毕业即考入其时的名校-北京男四中,1964年,岳光溪又顺遂考入清华大学能源农机系。清华园里浓郁的学术气氛为他营建了优越的睁开条件,然而,刚刚实现两年基础课学习即赶上文化大反动,中断了学业。在本该毕业的1970年又因对四人帮的不满言论被打成“反反动门生”。扣在黉舍劳改三年后,1973年给“分派”到山西最贫穷的吕梁地区岚县。

  回忆昔时,岳光溪将这段阅历称为自己“青年期的第一次大冲击”。但是,逆境没有令他绝望,他的第一个工作是在一个离县城20里的普明镇任高中教师。文革期间,大学停止招生,看到贫苦的农夫孩子只能毕业后回家务农,岳光溪在担负了多门自然科学学科教学之外,专咱咱们自编教材给门生开了农用电机课。用岳光溪自己的话说“这些孩子哪怕不能进大学必需回村里,也要做个有知识的农夫,当个拖拉机手或农村电工都行”。四十年后岳光溪返回山西岚县加入了这个高中班的聚会,看到这个班多数成为干部甚至大学教师等等,感慨万千。同时这个班级也为有一个院士做过他咱咱们的教师而引以为傲。昔时岳光溪教门生农用电机这件事引起县工业部分的注意,误以为岳光溪是学电气专业的。因此他任教一年多又被调入岚县电机厂做技术员。其时的岚县电机厂主业是农用变压器和电机的修理。因为缺乏基本技术知识,农用变压器和电机修一个烧毁一个。陷于资不抵债的地步。在那段日子里,他颠末过程自学,很快节制了电机学及相干知识,不只顺应沟捉饩了电器修理的技术的尺然,而且“为电机厂开拓了高压电机硬线圈备件产品”,使这个偏僻山沟里的电机厂扭亏为盈,昔本统为地方效益最佳的国企。多年后,岳光溪回忆这段阅历说“我一个本┏里长大的门生,如果没去山西的山沟里,永久不懂得什么是中国,不懂什么是中国的农夫。也不懂得自己”

  1978年四人帮倒台,国度拨乱反正。岳光溪在政治上得以平反。清华大学为解决专业基础课师资缺乏成就,在1979年构造专业基础课师资班,从1969届以后的三届毕业生中招收学员,进修学习二年,弥补师资。岳光溪得以在四取一的严酷竞争中再次考回清华大学,就读“热力学与传热学进修班”。

  “那是专门给清华热能系造就师资的,也是我其时能回北京的唯一机遇。1200多名原清华毕业生仅录取314人,竞争相当剧烈。”,“毕业后也仅仅同意了两个学员留校。”岳光溪回忆。他成为其时留校的两人之一,毕业后留在清华热能系热工学教研组。

  岳老谦善地说:“实际上,我之前没有学到什么专业知识,兜了一大圈又回到本来的专业,大都靠进了教研组后自学。”因为热工学教研组的偏向是专业基础课,他认为自己“学历不高”,但是曾在企业工作多年,所以盼望可以或许或许更多地从事应用研究。恰逢在锅炉教研组从事流化床研究的张绪祎传授交给他一个课题。岳光溪精彩地实现为了课题研究。最终在1995年转入锅炉教研组,即如今的热能工程教研组任职。

  “任何工作都是一分为二的。当初的阅历也许算是坏事,我与同届留校的同学在业务上差了11年。但如果不阅历这么多事,我反而不易懂得如何做科研。从这个意义而言,我反而是因祸得福了。”岳光溪豁达地表示。他信心“以自学和接触工业实际两条路作打破口,追逐失掉的11年”。

  1987年,岳光溪幸运的被选派出国,到麻省理工学院进修深造,进入了心目中的学术殿堂。师从美国工程院院士-Adel Sarofim和国际燃烧领域的世界名师Janos Beer,在化工系的从事流化床燃烧从δ茉囱的研究。优越的学习与研究环境引发了岳光溪如饥似渴的学习热忱。一个月就通读了一本英文的书籍:《非均相从ζ设计》,进入角色。第二个月实现为了首个流化床试验台设计与搭建,四个月实现为了全体试验。他说“外国人总认为中国人缺乏动手能力,其实我看他咱咱们差的远”。看到岳光溪的能力,他的导师把岳光溪当成他咱咱们的助手,每当他咱咱们的研究生碰到成就,就指派岳光溪协助这个研究生,不出一周一定解决成就。以致Adele Sarofim传授让岳光溪一再延期回国,并许诺为其办理美国绿卡。直至1990年,清华大学副校长倪维斗院士来MIT与Adele Sarofim协商,让岳光溪尽早返回了中国。三年的留学阅历,打开了岳光溪的学术和人生眼界,也看到了中美之间的差距。

  奋发图强 为国度必要而战

  回国后,岳光溪对比发达本钱主义国度和中国的研发机制,认识到任何一个国度的大学教育,科研机构的中央偏向重要都是为本国的睁开效劳的。而一个国度的研发机制是为顺应该国度的经济程度和办理布局而构成的,并根据经济程度和办理布局的演变赓续调剂的。

  工程应用科,与基础研究有很大的差别。真正的基础科研偏向是发现为什么,而并不关怀研究结果的可用性,属于人类为探求认识大自然的运动,获得的知识属于全世界。应用科则是有明白应用偏向的研究运动,重要是为了本国工业提高的。有时工程科研也必要探究为什么,但仅仅是追求更正当的工程成就解决计划。在发达国度工程科研的主力是公司,企业。大专院校,科研机构承当的往往是基础研究或许工程开拓的前端实践研究。而我国因为正处于工业化阶段,多数企业和公司没有应用研发能力。因此科研单位和大专院校,不得不,也必需承当行业的产品研究和睁开任务。这便是说我国的科研单位和大学重要是国内本事域的公用R&D部分。这是中国在工业化阶段的必然结果。在很长一段光阴内,我国的大学和科研机构必需将重要力量度到中国急需解决的工业技术成就。少数人从事效劳于人类对未知世界的认识这类基础研究成就。

  岳光溪抉择了干净煤技术应用科研领域作为研科向,也拉开了为干净煤技术长达三十年斗争过程的帷幕。有鉴于此,岳光溪传授引导的科研团队不停极力追求一条相符国情的研究睁开途径:第一,在中国现有条件下,对工程开拓职员有比外洋更高的请求。一个胜利的工程科研带头人必需具有商业头脑,能看到本事域的长项市场必要,以确定科研偏向。他又必需具有工程职员本质途,可以或许判断创新思惟的工程可实现性。末了才是具有科学家的灵敏眼光,可以或许找到解决技术成就的关键。第二,充足认识产品研发是个大的体系工程,懂得科研,产品设计,样机应用信息反馈的研发全过程中各个角色的感化。科研的带头人还必需擅长构造产学研的大团队,在实现大学老师所应做的前端实践研究同时还要去链接和构造制作企业,用户实现产品的试制,树模,完善化,甚至最终构成产业化。

  1993年,岳光溪接替退休的张绪禕传授担当了科研团队的卖力人,自此后岳光溪在三十余年的光阴里不停斗争在洁净煤技术研发的第一线。连续加入、掌管了国度“七五”到“十二五”对付轮回流化床燃烧技术的攻关任务,长期从事轮回流化床燃烧,净化节制方面的研究和技术开拓。岳光溪正因此厚积薄发的精力,在这个领域脚踏实地的斗争多年,在轮回流化床的研究与开拓方面取得了世界程度的效果。取得了国内外的确定,并于2009年被选为中国工程院院士。

  打破创新 创世界一流技术

  中国事燃煤大国,一次能源70%以上来自煤炭,而且这个局面在相当长的历史阶段无法改变。我国大批燃煤引发的粉尘和气体净化物(重如果二氧化硫和氮氧化物)已经形成为了严重的成就,因此解决劣质煤燃烧利和燃煤净化节制的成就已经十分迫切。而轮回流化床燃烧恰是解决这两个成就的关键地点。

  轮回流化床燃烧技术是上个世纪70年月出现的新型低净化燃煤技术。因为外洋公司的壮大开拓能力,很快构成为了多种半成熟的技术流派。而我国尽管同步开端研发,但是失败多于胜利。中国政府试图购买外洋的轮回流化床设计技术遭到拒绝。有鉴于此,岳光溪率领的科研团队下信心将轮回流化床的设计实践拿到手,从基本上树立中国自己的轮回流化床燃烧装配开拓基础成就。

  历经20余年极力,他咱咱们在本世纪初,颠末过程实践-实践研究-实践的反复,对轮回流化床的气固两相流,燃烧,传热,净化节制诸方面对传统认识做了全面的修正,提出了系列中央创新概念构成为了我国自力的轮回流化床燃烧实践体系。

  尤为重要的是,岳光溪传授将新的实践体系推向应用,构成为了轮回流化床锅炉设计体系。新的设计体系的中央是他提出的“定态设计”的概念和他给出的轮回化床流态设计抉择“计”。简略的讲“定态设计”指的是轮回流化床燃烧锅炉分歧于传统煤燃烧装配,而是一种气固两相流的化工从ζ鳎设计一个轮回流化床锅炉首先要确定一个正确的气固两相流的流化状况作为锅炉设计的基准。进一步岳光溪又给出一个确定轮回流化床锅炉流化状况的指点计鬃为对象或导图。该三坐标的流化状况计标识了轮回床锅炉流化状况可抉择地区和世界统统轮回床际踉谕计字的地位。揭示了某些外洋际踉谥国条件下不顺应的基本原因。进而优化出一不优越、得傍边国条件的流态设计地区。从而使轮回床流态设计从必然王国进入从容王国。相干论文在国际集会上发表时引起了轰动。外洋轮回流化床锅炉公司的卖力人感叹“加入集会的多数人不明白这个计的重要性”。

  而后的十余年,中国大多数锅炉厂接受了岳传授提出的设计实践,实现为了从75t/h中压到1000t/h亚临界多个容量国产轮回床研发任务,并实现为了产业化,已运行数百台。燃料涵盖了中国重要煤种。带来百亿以上的产值。运行的锅炉为我国减排氮氧化物,二氧化硫做出了弘大贡献。他还为国内多家轮回床发电厂供给了技术指点。他的设计实践同样在对外洋轮回床锅炉技术改革中也获得验证。例如:对中石化引进的2×220t/h燃用油页岩轮回床所作的燃料更换技改计划研究,在世界没有先例的环境下,他应用“定态设计”概念,提出了简略改革计划,否定了外洋公司的更换锅炉建议,挽回了4000万美元的严重经济丧失。另外哈尔滨锅炉厂根据他的轮回床流态图谱对引进德国EVT轮回床技术停止流态优化,胜利实现为了燃用福建无烟煤的4×135MW轮回床项目,拓展了EVT技术的煤种应用规模,实现为了技术国产化。

  他实现为了中国第一次轮回床设计技术入口(日本IHI公司),IHI采纳清华技术在日本设计制作了多台轮回流化床锅炉,树立了优越的名誉。岳光溪无偿为国内很多企业解决了技术难题,并被公认为在轮回床燃烧技术方面最有经验的专家。

  “外洋的轮回流化床燃烧设计实践基本是经验性的,实际上从基础实践到设计办法,他咱咱们并没有完全节制。”岳光溪说,“咱咱咱们的这套实践体系是完全自力的轮回流化床燃烧实践,研究清楚了轮回流化床锅炉设计面前的道理,揭示了外洋技术的缺点和不顺应中国条件的基本原因,使轮回流化床锅炉设计从纯经验办法转向了实践指点办法。”

  岳传授表示,在像干净煤技术如许一个传统的研究领域,想创新就必需站在前人的肩膀上,要对前人的东西有非常深入和间接的认识,“创新必要一个漫长的节制别人东西的过程”。岳光溪不停夸大,面向应用的科研要捉住市场必要,找到可以或许或许长期做上来的研究领域,如许能力获得持久的支撑,使研究者可以或许或许构成完备的认识过程,继而去创新。

  在岳光溪院士率领下,中国的轮回流化床技术在世界的地位从门生走向老师的引领地位。 2009年,国际流化床燃烧集会在中国召开,因为岳光溪在轮回床实践与实践方面获得的效果,他被选为大会主席。同年,他被选为中国工程院院士。

  放眼未来推动团队走向世界抢先

  岳光溪院士说:“有句话我记了一辈子,也让我跟外国人赌了20年。”他说的是在上世纪90年月初期,中国轮回流化床技术处于幼稚期。芬兰奥斯龙公司的轮回流化床技术比较先辈,曾向中国出售了几台轮回流化床锅炉。中国不停想引进他咱咱们的技术,却被一句玩笑话“只卖苹果不卖树”予以回绝。这句话深深地刺痛了岳光溪传授,为此他埋头于轮回流化床技术研究,他说:“我就不信咱咱咱们‘种不出自己的苹果树来!”埋头斗争20余载,用实际行为研发了得当中国自己的煤种条件的轮回流化床锅炉产品。

  这里不得不提到岳光溪院士引领我国开拓的世界最大容量超临界参数轮回流化床锅炉发电树模工程是如何实现超出的。2000年,在承当履行国度十五科技攻关“135MW再热轮回流化床锅炉计划设计”时,岳光溪即向科技部提出应当睁开超临界轮回流化床燃煤电站锅炉的前瞻性研究。其时世界规模仅有四篇文章提到过这个概念,用于提高轮回流化床锅炉的发电效力。但是没有做任何有价值研究。经科技部同意,岳光溪指点自己的第一个在职博士吕俊复(后来成为科研团队下一代带头人)做了中国第一个对付超临界轮回流化床锅炉可能性的博士论文。论文的结论证实超临界水轮回有可能与轮回流化床燃烧结合。进而岳光溪力推吕俊复担纲2003年的863项目,研究超临界轮回流化床锅炉的难点和关键技术何在。到2005年,国度认识到超临界轮回流化床燃煤发电对我国的干净煤利用的重要性,科技部和发改委同时立项实现世界最大容量最高发电效力的600MW超临界轮回流化床发电树模工程。岳光溪支撑年青的吕俊复传授全面卖力项目。到2013年这个树模工程对。运行参数全面超过设计值。机能远高于外洋同期开拓的波兰460MW超临界轮回流化床锅炉。而且超临界轮回流化床技术在中国全面开花,并走向世界。2017年该效果荣获国度科技提高一等奖。岳光溪院士欣慰的说“这个奖是对我国统统从事轮回流化床研究,技术开拓统统工程技术职员多年斗争,走到世界抢先的确定。名誉是属于统统人的。”岳光溪院士仅把自己排在获奖人的末了一名。他认为尽管自己在指引研科蛏做了贡献,但更重要的是真正在第一线实现打破的年青人。的确,他的门生吕俊复在超临界水能源学与燃烧的结合方面走的更远。而吕俊复传授也进而利用了从开拓超临界轮回流化床锅炉获得的心得,自力开拓了可间接利用废水的油田注汽轮回流化床锅炉,在新疆克拉玛依油田获得大规模履行应用,并获得了省部级科技提高一等奖。

  “技术开拓的过程,便是从实践到实践,再从实践到实践,来回反复,逐渐提高。”这是岳光溪最常说的一句话。数十载的科研生涯,让他积聚了丰富的经验,历经风雨的磨砺也让他充斥信心,“尽管如今咱咱咱们已经走到世界前线,但我另有更大雄心——咱咱咱们要相对抢先。”

  我国大批燃煤引发的净化引起了国度高度看重。比年提出了世界最严厉的燃煤净化排放模范。传统轮回流化床燃煤技术已经达不到新的所谓超低排放模范。而沿用煤粉燃烧尾部烟气净化节制技术所支付的价值及二次净化是我国中小热电和供热轮回流化床锅炉无法承受的。岳光溪院士率领团队的年青教师面对这个新挑衅,转头从新认识岳光溪院士提出的轮回流化床定态设计实践。发现轮回流化床流态三维计兹匀挥星绷可以或许发掘。2007年,颠末过程改变计的纵轴-物料轮回量可以或许实现低落厂用电,提高燃烧效力。这个发现构成为了基于流态重构节能型轮回流化床锅炉的新产品。进而又发现改变计椎三轴-轮回物料粒度的设置,可以或许实现锅炉在燃烧过程中就可以或许实现氮氧化物和二氧化硫同时到达超低排放模范。并与太原锅炉厂合作开拓出世界从来没有的超低排放轮回流化床锅炉产品,正好解决了我国大批燃煤热电厂和供热厂净化节制的市场必要。太原锅炉厂依此技术,产值直线上升到20亿,成为山西省少数的明星企业。而该技术的消息传到外洋,引起了学术界的震动。他咱咱们说这是对轮回流化床燃烧实践知上的打破。岳光溪院士也荣获了国际轮回流化床及流态化技术成就奖。

  他的另外一个博士生张建胜传授,在2000年毕业留校进入他的科研团队之际,岳光溪建议他转向国内正在睁开的煤气化技术开拓领域。张建胜欣然接受了岳光溪的建议,从零开端研究煤气化基本从δ茉囱和气化炉的基本工程经验。获得结论是煤气化从τ燃烧领域的欠氧燃烧基原形同。因此咱咱咱们搞燃烧耐耆行判慕煤气化这个领域。颠末过程市场和外洋技术的调研,选取了其毕喽技术成熟度比较高的高压纯氧水煤浆气流床气化技术作为入门,并与其时的山西丰喜肥业(后来归属到阳煤集团)开端的长达17年的合作,技术开拓研究。前后开拓了三代清华气化炉技术。这些技术分离克服了外洋德士古水煤浆气化炉雾化喷嘴寿命短,煤种顺应性窄,内部绝热耐火砖寿命短,热效力低的缺点,获得了关键技术打破。在国内外市场敏捷获得履行。成为国内驰名的技术流派。在国际集会上曾在德士古工作的专家感叹自己从事德士古水煤浆气化技术研究和改良多年也没有想到清华煤气化技术的改良思绪。岳光溪院士的结论很简略,外方专家仅专一于煤气化技术自己,从来没有想到应借鉴燃烧领域丰富经验。岳光溪认为,清华煤气化三代技术的疾速构成,一方面是得益于将燃烧领域的经验引进煤气化炉,另外一得益于研究起步就对峙了科研团队产学研结合的传统。

  岳光溪院士常说,在高校作科研,分外是工科,必需走一条产学研结合的途径。研究者不到第一线去,不亲自操纵,永久得不到真知。他表示:“洁净煤技术对咱咱咱们国度非常重要,我也很不干这个,所以还会在这个领域持续做上来。”让他倍感欣慰的是,课题组的年青人也已睁开起来,为咱咱咱们国度干净煤技术事业的来日诰日带来了无穷生机和盼望。

  岳光溪,研究员,博士生际,清华大学热能工程系传授,中国工程院院士,太原理工大学双聘任院士。率领科研团队在轮回流化床和煤气化方面获得中国专利四十余项,合作发表文章300余篇,造就博士30名、硕士70名。2009年起担负第20届国际流化床燃烧集会主席,2010年担负国际能源构造IEA-CFB的中方代表。相干科研效果前后于2004年获教育部科技提高一等奖;2006年获国度科技提高二等奖;2008年获中国工程院第七届光华工程奖;2009年获中国煤油和化工学会科技提高一等奖,同年获教育部科技提高一等奖。2011年获国际轮回流化床及流态化际醭删徒。2017年荣获国度科技提高一等奖。

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