书科研正气 引学术先锋

  • 时间:
  • 浏览:0

  导语:任何国家和地区的发展都离不开能源。我国既是另另还还有一个能源生产大国,同时又是另另还还有一个能源消费大国,在国家的工业发展中离不开对能源的开发和利用。而煤炭在我国的一次性能源生产和消费型态中长期位于了三分之二以上的比例。有过后,怎么上能有效利用煤炭能源,同时减少其燃烧所带来的污染,保护生态环境,实现净化技术的应用,已成为有志科学家为之不懈努力的方向。中国工程院院士、清华大学的岳光溪教授,长期从事循环床燃烧、污染控制和煤气化方面的研究和技术开发,是国内外闻名遐迩的净化煤技术专家,在净化煤利用领域为国家做出了开创性的贡献,为行业的发展开辟了四根绳子 先锋道路。

  逆境中成长

  岳光溪院士1945年10月出生在北京,谈及人及,他笑称:“我是个合格的中学毕业生,不合格的大学毕业生,好难任何研究生学位。清华还不不后会 容我在这儿工作,为我提供很好的工作条件,让人要要以后够长期从事感兴趣的科研,并作出点成果来。真的非常感谢清华大学的包容性。”

  导致 着勤奋好学,1958年小学毕业即考入当时的名校-北京男四中,1964年,岳光溪又顺利考入清华大学动力农机系。清华园里浓郁的学术氛围为他营造了良好的成长条件,然而,以前完成两年基础课学习即赶上文化大革命,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“反革命学生”。扣在学校劳改三年后,1973年给“分配”到山西最贫穷的吕梁地区岚县。

  回忆当年,岳光溪将这段经历称为人及“青年期的第一次大冲击”。有过后,逆境好难令他绝望,他的第另另还还有一个工作是在另另还还有一个离县城20里的普明镇任高中教师。文革期间,大学停止招生,看了贫苦的农民孩子不后会 了毕业后回家务农,岳光溪在担任了多门自然专学 科教学之外,专们自编教材给学生开了农用机电课。用岳光溪人及一句话说“哪几种孩子哪怕不后会 了进大学须要回村里,也要做个有知识的农民,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参加了有过后 高中班的聚会,看了有过后 班多数成为干部甚至大学教师等等,感慨万千。同时有过后 班级也为有另另还还有一个院士做过大伙 的教师而引以为傲。当年岳光溪教学生农用机电这件事引起县工业部门的注意,误以为岳光溪是学电气专业的。有过后他任教一年多又被调入岚县电机厂做技术员。当时的岚县电机厂主业是农用变压器和电机的修理。导致 着不足基本技术知识,农用变压器和电机修另另还还有一个烧毁另另还还有一个。陷于资不抵债的地步。在那段日子里,他通过自学,快一点 掌握了电机学及相关知识,不仅适应彻底处理了电器修理的技术的规范化,有过后“为电机厂开发了高压电机硬线圈备件产品”,使有过后 偏僻山沟里的电机厂扭亏为盈,当年就成为地方效益最好的国企。多年后,岳光溪回忆这段经历说“我另另还还有一个北京城里长大的学生,导致 着没去山西的山沟里,永远不懂得哪几种是中国,不懂哪几种是中国的农民。有过后懂得人及”

  1978年四人帮倒台,国家拨乱反正。岳光溪在政治上得以平反。清华大学为处理专业基础课师资不足疑问,在1979年组织专业基础课师资班,从1969届以前的三届毕业生中招收学员,进修学习二年,补充师资。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培养师资的,也是我当时能回北京的唯一导致 着。1400多名原清华毕业生仅录取314人,竞争相当激烈。”,“毕业后也仅仅批准了另另还还有一个学员留校。”岳光溪回忆。他成为当时留校的两人之一,毕业后留在清华热能系热工学教研组。

  岳老谦逊地说:“实际上,我以前好难学到哪几种专业知识,兜了一大圈又回到有过后的专业,大都靠进了教研组后自学。”导致 着热工学教研组的方向是专业基础课,他认为人及“学历不高”,有过后曾在企业工作多年,所以希望不不后会 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教授交给他另另还还有一个课题。岳光溪出色地完成了课题研究。最终在1995年转入锅炉教研组,即现在的热能工程教研组任职。

  “任何事情全是一分为二的。当初的经历我说与非 坏事,我与同届留校的同学在业务上差了11年。但导致 着不经历好难多事,我反而不易理解怎么上能做科研。从有过后 意义而言,我反有过后因祸得福了。”岳光溪豁达地表示。他决心“以自学和接触工业实际两条路作突破口,追赶失掉的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反应动力学的研究。良好的学习与研究环境激发了岳光溪如饥似渴的学习热情。另另还还有一个月就通读了一本英文的书籍:《非均相反应器设计》,进入角色。第还还有一个月完成了首个流化床试验台设计与搭建,还还有一个月完成了完整版实验。我说“外国人总认为中国人不足动手能力,随便说说我看大伙 差的远”。看了岳光溪的能力,他的导师把岳光溪当成大伙 的助手,每当大伙 的研究生遇到疑问,就指派岳光溪协助有过后 研究生,没得一周必定处理疑问。以致Adele Sarofim教授让岳光溪一再延期回国,并承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。三年的留学经历,打开了岳光溪的学术和人生眼界,也看了了中美之间的差距。

  奋发图强 为国家须要而战

  回国后,岳光溪对比发达资本主义国家和化国的研发机制,认识到任何另另还还有一个国家的大学教育,科研机构的核心目标主要全是为本国的发展服务的。而另另还还有一个国家的研发机制是为适应该国家的经济水平和管理型态而形成的,并根据经济水平和管理型态的演变不断调整的。

  工程应用科研,与基础研究有很大的区别。真正的基础科研目的是发现为哪几种,而从不关心研究结果的可用性,属于人类为探求认识大自然的活动,得到的知识属于全世界。应用科研则是有明确应用目的的研究活动,主有过后为了本国工业进步的。有时工程科研也须要探索为哪几种,但仅仅是寻求更合理的工程疑问处理方案。在发达国家工程科研的主力是公司,企业。大专院校,科研机构承担的往往是基础研究导致 着工程开发的前端理论研究。而我国导致 着正位于工业化阶段,多数企业和公司好难应用研发能力。有过后科研单位和大专院校,不得不,也须要承担行业的产品研究和发展任务。这有过后说我国的科研单位和大学主有过后国内本领域的公用R&D部门。这是中国在工业化阶段的必然结果。在很长一段时间内,我国的大学和科研机构须要将主要力量投入到中国急需处理的工业技术疑问。少数人从事服务于人类对未知世界的认识同类基础研究疑问。

  岳光溪挑选 了净化煤技术应用科研领域作为研究方向,也拉开了为净化煤技术长达三十年奋斗历程的帷幕。有鉴于此,岳光溪教授领导的科研团队另还还有老要努力寻求四根绳子 符合国情的研究发展道路:第一,在中国现有条件下,对工程开发人员有比国外更高的要求。另另还还有一个成功的工程科研带头人须要具备商业头脑,能看了本领域的长项市场需求,以挑选 科研方向。他又须要具备工程人员素质和经验,不不后会 判断创新思想的工程可实现性。最后才是具备科学家的敏锐眼光,不不后会 找到处理技术疑问的关键。第二,充分认识产品研发是个大的系统工程,理解科研,产品设计,样机使用信息反馈的研发全过程中各个角色的作用。科研的带头人还须要善于组织产学研的大团队,在完成大学老师所应做的前端理论研究同时须要去链接和组织制造企业,用户完成产品的试制,示范,完善化,乃至最终形成产业化。

  1993年,岳光溪接替退休的张绪禕教授担任了科研团队的负责人,自此后岳光溪在三十余年的時光英文里始终奋斗在净化煤技术研发的第一线。连续参加、主持了国家“七五”到“十二五”关于循环流化床燃烧技术的攻关任务,长期从事循环流化床燃烧,污染控制方面的研究和技术开发。岳光溪正是以厚积薄发的精神,在有过后 领域脚踏实地的奋斗多年,在循环流化床的研究与开发方面取得了世界水平的成果。得到了国内外的肯定,并于4009年当选为中国工程院院士。

  突破创新 创世界一流技术

  中国是燃煤大国,一次能源70%以上来自煤炭,有过后有过后 局面在相当长的历史阶段无法改变。我国少许燃煤引发的粉尘和氢气污染物(主有过后二氧化硫和氮氧化物)导致 着造成了严重的疑问,有过后处理劣质煤燃烧利用和燃煤污染控制的疑问导致 着十分迫切。而循环流化床燃烧恰是处理这另另还还有一个疑问的关键所在。

  循环流化床燃烧技术是上个世纪70年代出现的新型低污染燃煤技术。导致 着国外公司的强大开发能力,快一点 形成了多种半心智成熟期期期的句子 期期图片 图片 的技术流派。而我国尽管同步刚开始研发,有过后失败多于成功。中国政府试图购买国外的循环流化床设计技术遭到拒绝。有鉴于此,岳光溪带领的科研团队下决心将循环流化床的设计理论拿到手,从根本上建立中国人及的循环流化床燃烧装置开发基础疑问。

  历经20余年努力,大伙 在本世纪初,通过实践-理论研究-实践的反复,对循环流化床的气固两相流,燃烧,传热,污染控制诸方面对传统认识做了全面的修正,提出了系列核心创新观点形成了我国独立的循环流化床燃烧理论体系。

  尤为重要的是,岳光溪教授将新的理论体系推向应用,形成了循环流化床锅炉设计体系。新的设计体系的核心是他提出的“定态设计”的概念和他给出的循环化床流态设计挑选 “图谱”。简单的讲“定态设计”指的是循环流化床燃烧锅炉不同于传统煤燃烧装置,有过后有一种气固两相流的化工反应器,所以设计另另还还有一个循环流化床锅炉首好难挑选 另另还还有一个正确的气固两相流的流化情况表作为锅炉设计的基准。进一步岳光溪又给出另另还还有一个挑选 循环流化床锅炉流化情况表的指导图谱作为工具或导图。该三坐标的流化情况表图谱标识了循环床锅炉流化情况表可挑选 区域和世界所有循环床技术在图谱中的位置。揭示了有过后 国外技术在中国条件下不适应的根本导致 着。进而优化出另另还还有一个性能优异、适合中国条件的流态设计区域。从而使循环床流态设计从必然王国进入自由王国。相关论文在国际会议上发表时引起了轰动。国外循环流化床锅炉公司的负责人感叹“参加会议的多数人不明白有过后 图谱的重要性”。

  而后的十余年,中国大多数锅炉厂接受了岳教授提出的设计理论,完成了从75t/h中压到4000t/h亚临界多个容量国产循环床研发任务,并实现了产业化,已运行数百台。燃料涵盖了中国主要煤种。带来百亿以上的产值。运行的锅炉为我国减排氮氧化物,二氧化硫做出了巨大贡献。他还为国内多家循环床发电厂提供了技术指导。他的设计理论同样在对国外循环床锅炉技术改造中也得到验证。同类:对中石化引进的2×220t/h燃用油页岩循环床所作的燃料更换技改方案研究,在世界好难先例的情况表下,他应用“定态设计”概念,提出了简单改造方案,否定了国外公司的更换锅炉建议,挽回了4000万美元的重大经济损失。另外哈尔滨锅炉厂根据他的循环床流态图谱对引进德国EVT循环床技术进行流态优化,成功完成了燃用福建无烟煤的4×135MW循环床项目,拓展了EVT技术的煤种使用范围,实现了技术国产化。

  他实现了中国第一次循环床设计技术出口(日本IHI公司),IHI采用清华技术在日本设计制造了多台循环流化床锅炉,建立了良好的声誉。岳光溪无偿为国内有过后 企业处理了技术疑问,并被公认为在循环床燃烧技术方面最有经验的专家。

  “国外的循环流化床燃烧设计理论基本是经验性的,实际上从基础理论到设计依据,大伙 并好难完整版掌握。”岳光溪说,“大伙 的这套理论体系是完整版独立的循环流化床燃烧理论,研究清楚了循环流化床锅炉设计肩上的道理,揭示了国外技术的不足和不适应中国条件的根本导致 着,使循环流化床锅炉设计从纯经验依据转向了理论指导依据。”

  岳教授表示,在像净化煤技术有过后另另还还有一个传统的研究领域,想创新就须要站在前人的肩膀上,要对前人的东西有非常深入和直接的认识,“创新须要另另还还有一个漫长的掌握别人东西的过程”。岳光溪始终强调,面向应用的科研要抓住市场需求,找到不不后会 长期做下去的研究领域,有过后不后会 获得持久的支持,使研究者不不后会 形成完整版的认识过程,继而去创新。

  在岳光溪院士带领下,中国的循环流化床技术在世界的位置从学生走向老师的引领地位。 4009年,国际流化床燃烧会议在中国召开,导致 着岳光溪在循环床理论与实践方面取得的成果,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领先

  岳光溪院士说:“有句话我记了一辈子,也让人要要跟外国人赌了20年。”我说的是在上世纪90年代初期,中国循环流化床技术位于幼稚期。芬兰奥斯龙公司的循环流化床技术比较先进,曾向中国出售了几台循环流化床锅炉。中国另还还有老要想引进大伙 的技术,却被一句玩笑话“只卖苹果机66手机手机不卖树”予以回绝。这句话深深地刺痛了岳光溪教授,为此他潜心于循环流化床技术研究,我说:“让人不信大伙 ‘种没得人及的苹果机66手机手机树来!”潜心奋斗20余载,用实际行动研发了适合中国人及的煤种条件的循环流化床锅炉产品。

  这里不得不提到岳光溪院士引领我国开发的世界最大容量超临界参数循环流化床锅炉发电示范工程是怎么上能实现超越的。4000年,在承担执行国家十五科技攻关“135MW再热循环流化床锅炉方案设计”时,岳光溪即向科技部提出应当开展超临界循环流化床燃煤电站锅炉的前瞻性研究。当时世界范围仅有四篇文章提到过有过后 概念,用于提高循环流化床锅炉的发电传输带宽。有过后好难做任何有价值的研究。经科技部同意,岳光溪指导人及的第另另还还有一个在职博士吕俊复(却说成为科研团队下一代带头人)做了中国第另另还还有一个关于超临界循环流化床锅炉导致 着性的博士论文。论文的结论证实超临界水循环有导致 着与循环流化床燃烧结合。进而岳光溪力推吕俊复担纲4003年的863项目,研究超临界循环流化床锅炉的难点和关键技术何在。到4005年,国家认识到超临界循环流化床燃煤发电对我国的净化煤利用的重要性,科技部和发改委同时立项实现世界最大容量最高发电传输带宽的4000MW超临界循环流化床发电示范工程。岳光溪支持年轻的吕俊复教授全面负责项目。到2013年有过后 示范工程投运。运行参数全面超过设计值。性能远高于国外同期开发的波兰4400MW超临界循环流化床锅炉。有过后超临界循环流化床技术在中国全面开花,并走向世界。2017年该成果荣获国家科技进步一等奖。岳光溪院士欣慰的说“有过后 奖是对我国所有从事循环流化床的研究,技术开发所有工程技术人员多年奋斗,走到世界领先的肯定。荣誉是属于人及的。”岳光溪院士仅把人及排在获奖人的最后一名。他认为尽管人及在指引研究方向上做了贡献,但更重要的是真正在第一线实现突破的年轻人。的确,他的学生吕俊复在超临界水动力学与燃烧的结合方面走的更远。而吕俊复教授也进而运用了从开发超临界循环流化床锅炉得到的心得,独立开发了可直接利用废水的油田注汽循环流化床锅炉,在新疆克拉玛依油田得到大规模推广应用,并获得了省部级科技进步一等奖。

  “技术开发的过程,有过后从理论到实践,再从实践到理论,来回反复,逐步提高。”这是岳光溪最常说的一句话。数十载的科研生涯,让人积累了宽裕的经验,历经风雨的磨砺也让人充满信心,“尽管现在大伙 导致 着走到世界前列,但我还有更大雄心——大伙 要绝对领先。”

  我国少许燃煤引发的污染引起了国家厚度重视。近年提出了世界最严格的燃煤污染排放标准。传统循环流化床燃煤技术导致 着达不后会 了新的所谓超低排放标准。而沿用煤粉燃烧尾部烟气污染控制技术所付出的代价及二次污染是我国中小热电和供热循环流化床锅炉无法承受的。岳光溪院士带领团队的年轻教师面对有过后 新挑战,回头重新认识岳光溪院士提出的循环流化床定态设计理论。发现循环流化床流态三维图谱仍然有潜力可不须要挖掘。4007年,通过改变图谱的纵轴-物料循环量可不须要实现降低厂用电,提高燃烧传输带宽。有过后 发现形成了基于流态重构节能型循环流化床锅炉的新产品。进而又发现改变图谱第三轴-循环物料粒度的设置,可不须要实现锅炉在燃烧过程中就可不须要实现氮氧化物和二氧化硫同时达到超低排放标准。并与太原锅炉厂合作开发出世界从来好难的超低排放循环流化床锅炉产品,正好处理了我国少许燃煤热电厂和供热厂污染控制的市场需求。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国外,引起了学术界的震动。我说这是对循环流化床燃烧理论认知上的突破。岳光溪院士也荣获了国际循环流化床及流态化技术成就奖。

  他的另外另另还还有一个博士生张建胜教授,在4000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开展的煤气化技术开发领域。张建胜欣然接受了岳光溪的建议,从零刚开始研究煤气化基本反应动力学和气化炉的基本工程经验。得到结论是煤气化反应与燃烧领域的欠氧燃烧基本相同。有过后大伙 搞燃烧的完整版有信心进入煤气化有过后 领域。通过市场和国外技术的调研,挑选 了当时相对技术心智成熟期期期的句子 期期图片 图片 度比较高的高压纯氧水煤浆气流床气化技术作为入门,并与当时的山西丰喜肥业(却说归属到阳煤集团)刚开始的长达17年的合作,技术开发研究。先后开发了三代清华气化炉技术。哪几种技术分别克服了国外德士古水煤浆气化炉雾化喷嘴寿命短,煤种适应性窄,内内外部绝热耐火砖寿命短,热传输带宽低的缺点,取得了关键技术突破。在国内外市场很快得到推广。成为国内知名的技术流派。在国际会议上曾在德士古工作的专家感叹人及从事德士古水煤浆气化技术研究和改进多年也好难想到清华煤气化技术的改进思路。岳光溪院士的结论很简单,外方专家仅专注于煤气化技术自身,从来好难想到应借鉴燃烧领域宽裕经验。岳光溪认为,清华煤气化三代技术的快速形成,一方面是得益于将燃烧领域的经验引进煤气化炉,另一得益于研究起步就坚持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,尤其是工科,须要走四根绳子 产学研结合的道路。研究者不后会 了第一线去,不亲自操作,永远得不后会 了真知。他表示:“净化煤技术对大伙 国家非常重要,我也很喜欢干有过后 ,所以全是在有过后 领域继续做下去。”让人倍感欣慰的是,课题组的年轻人也已成长起来,为大伙 国家净化煤技术事业的明天带来了无限生机和希望。

  岳光溪,研究员,博士生导师,清华大学热能工程系教授,中国工程院院士,太原理工大学双聘任院士。带领科研团队在循环流化床和煤气化方面得到中国专利四十余项,合作发表文章400余篇,培养博士400名、硕士70名。4009年起担任第20届国际流化床燃烧会议主席,2010年担任国际能源组织IEA-CFB的中方代表。相关科研成果先后于4004年获教育部科技进步一等奖;4006年获国家科技进步二等奖;4008年获中国工程院第七届光华工程奖;4009年获中国石油和化工自学科技进步一等奖,同年获教育部科技进步一等奖。2011年获国际循环流化床及流态化技术成就奖。2017年荣获国家科技进步一等奖。