光华工程科技奖得主岳光溪:种出自己的苹果树

 世界能源委员会的一份最新研究报告预测,到2030年,全球约72%的发电将使用洁净煤技术。

  中国是世界第一大煤炭生产与消费国、典型的煤烟型大气污染国家,发展洁净煤技术将成为提高中国能源效率、减少环境污染的重要途径。

  清华大学教授岳光溪是著名的清洁煤技术专家,自“八五”到“十一五”连续主持国家有关循环流化床技术的攻关项目,被科技部任命为“十一五”国家支撑计划项目专家组组长,主持“十一五”发展国产世界最大容量600兆瓦超临界参数循环流化床的技术攻关工作,同时兼任国家发改委600兆瓦超临界参数循环流化床发电试验工程专家组副组长,主管“十一五”期间的研发与试验工程协调工作。

  3个理由坚持了20多年

  为什么岳光溪20多年始终奋斗在循环流化床燃烧技术研发的第一线?对于这个问题,岳光溪给出了3条理由:“简单地说,就是国家急需、国外技术封锁、自主技术先进。”

  我国一次能源70%以上来自煤炭,在相当长时期内,以煤为主要能源的生产和消费结构不会发生改变。煤炭在为国民经济作出巨大贡献的同时,其利用过程也产生了很严重的污染。“在提高煤炭利用效率的同时减少环境污染,必须发展洁净煤技术。这是我们国家的长期需求。”

  洁净煤技术包含了多种方式,而循环流化床燃煤技术是洁净煤技术中相对煤种适应性宽、污染控制成本低、比较容易产业化、适合大面积推广的技术。岳光溪说:“由于燃煤发电市场的急需,国家多年来给予了连续支持,因而能使我们通过20多年的研发掌握循环流化床技术,并大规模推向市场。现在,循环流化床燃煤发电已经占了我国燃煤发电总量的近20%。”

  循环流化床技术始于国外。国外技术可以转让,但不会转让核心技术。芬兰奥斯龙公司曾公开对中国讲:“我们只卖苹果不卖树。”这句话,让岳光溪一辈子都忘不了。“不搞自主研发,我们永远是非常被动的,不能完全靠以市场换技术的策略来解决技术发展问题。为什么不努力把自己的苹果树种出来呢?”

  岳光溪通过多年来对国外各个循环流化床技术实践的观察发现,国外尽管有其技术到产品设计的完备性优势,但他们是从国外主要燃用的高热值、低灰分燃料发展起来的,对我国多数燃用高灰、低热值燃料的国情并不合适。

  “现在我们已经建立了自己的一套理论体系和设计体系。”经过研究,岳光溪提出了循环流化床定态设计的理论,把世界各种循环流化床技术流派归结到一张型谱中,指出了某些国外循环流化床技术流派在流态选定方面存在的致命性问题,同时为我国规划出一个合理的流态选定区域。因此,不但从根本上突破了国外的专利保护范围,而且将循环流化床流态设计从必然王国推向自由王国。“不但可以先验性地验证流态设计,而且可以指导下一代更先进的循环流化床技术的发展。我们可以种出优良品种的苹果树。”岳光溪说。

  科研单位是公用R&D部门

  在岳光溪看来,自主创新并不是一句口号那么简单,而是一个长期的、艰难的过程。

  在发达国家,科研机构和大专院校承担的往往是基础理论研究,与实际工程有很大距离。工程应用研究的主力是企业内部的研发(R&D)部门,为了保持后继发展,对新技术持续进行应用目标非常明确的研究投入,其研究结果从来不对外公布。

  “但是,由于我国经济水平的原因,国内企业的研发力度远远不够。科研单位和大专院校就成为国内本领域的公用R&D部门。”岳光溪说:“这就‘逼迫’我们工科大学的教授们必须既有理论基础,又懂工程实践,发现工程底层的理论问题,准确地抓住研究的核心,同时为工程问题提供答案。”

  中国的燃煤锅炉特别多,有很多的实践机会,发现工程问题,反馈到学校,有针对性地进行理论和实验研究,再返回到工程实践上,如此实践—理论—实践不断反复,最终使得理论和技术同时上升。“这个过程太艰辛了,”岳光溪感叹道,“但是我们有信心,因为我们既懂理论又懂实践,这是我们的优势。”

  不通过很长的反复过程,自主技术是绝对搞不出来的。20多年来,岳光溪坚持在循环流化床技术领域不断探索,建立了独立的循环流化床理论体系骨架,据此形成了自己的循环流化床锅炉设计体系且将理论用于实践,开发了系列国产循环流化床锅炉产品,并大规模产业化,为我国燃煤节能环保作出了杰出贡献。

  “干了20多年,我才敢说把循环流化床技术搞懂了,并有了自己独特的东西,走到了前面。我们的技术,外国人不能不服。国外最大的循环流化床技术公司也找上门来,请我们为他们作合同研究。”岳光溪说话很有底气。

  “虽说我们是公用的R&D部门,但是不可能完全代替企业的工作,替工厂做设计、生产设备、运行设备;而是把用户、工厂和科研单位结合起来,形成一支无形的梯队,来完成理论—实践—理论—实践的反复。”

  在接受采访前,岳光溪刚从福建的一家电厂回来。他去协助该厂工程师诊断循环流化床锅炉的问题。“除了帮助他们解决问题,还要和工程师、操作人员开座谈会,让他们把运行中遇到的问题告诉我;把手机号留给他们,让他们一遇到问题和异常现象就立刻给我打电话。”

  岳光溪和全国许多电厂、锅炉厂都建立了密切的关系。岳光溪认为,这种关系不是建立在金钱的基础上,而是一种确确实实的技术交流。“我教给他们的,远远不如他们教给我的多。如果没有这种联系,这20多年,我绝对做不出现在的成果。有了他们,我随时知道这个行业使用的设备出现的新问题,随时掌握技术在第一线上发生的问题,及时作一些研究,可以把握最新的东西。只有这样,才能是永远领先的。”

  岳光溪强调,产学研三者的结合,核心是科研人员一定要把自己的位置摆正,明白自己是替企业服务的。

  节能是发展趋势

  面对刚刚获得的第七届光华工程科技奖,岳光溪显得十分淡然。他说:“这说明国家对节能环保这块非常重视。”

  我国正面临极大的国际压力,因为我国已经是世界上最大的二氧化碳排放国。“既要发展,又要减排,解决这一矛盾的唯一办法就是节能。”岳光溪指出:“节能的一个重要方面,就是高效产能。比如现在发1度电平均需要400多克煤,如果每发1度电可以节约10克煤,那么获得同样能源所排放的污染量就减少了。”

  尽管循环流化床技术在劣质煤利用、环保方面有巨大优势,但和在电力行业通常使用的煤粉燃烧锅炉相比,在可用率和厂用电率上仍有差距。一般循环流化床锅炉比煤粉炉厂用电电耗高一两个百分点。岳光溪正在研究的第二代节能型循环流化床就是希望能将这一两个百分点给减回来,这就意味着用同样多的煤可以多发一两个百分点的电。“这个新产品如果能够得到普及,将会带来巨大的节能效果,对洁净煤技术的贡献是非常大的。”

  此外,岳光溪的心中还有另外两件大事。一是在“十一五”期间要冲击循环流化床技术的制高点——600兆瓦容量超临界参数的循环流化床锅炉示范工程。“这将是使我国的循环流化床技术达到世界领先的标志性工程。”

  二是洁净煤技术中另一个重要的方向——煤的气化。它是进一步提高煤的能源转换效率和解决我国液体燃料(主要是石油)不足问题的龙头技术。“经过四五年的工作,我们已经开发了具有自主知识产权的非熔渣—熔渣分级高压纯氧煤气化专利技术,并成功实现了工业示范,现在,需要进一步推进装置放大和加强产业化。”岳光溪说。

  来源:《科学时报》2008-07-03

2008年07月04日 14:49:12  清华新闻网

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