作者:杨琪 张晓羽 吴蔚 来源:中国科学报 发布时间:2014-6-9 8:15:30
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中科院循环流化床实验室:由弱到强的秘诀

 

从上古时代的钻木取火,到现代的火力发电,燃烧为人类社会提供了光明与温暖,是人类历史上最基础、应用最广泛的高效能源利用方式。中科院工程热物理所有这样一支团队,希望将燃烧过程变得可控,在最大限度利用能源的同时能够最大限度减少污染。

■本报记者 杨琪 通讯员 张晓羽 吴蔚

“怎样将燃烧过程变得可控,在最大限度利用能源的同时能够最大限度减少污染,这是非常有趣的事情,值得我们倾心研究。”吕清刚常常这样告诉他的学生。

他是中国科学院工程热物理研究所副所长,同时兼任循环流化床实验室主任。在同事们的印象里,他穿着朴素,走路速度极快,温和、谦逊却不失威严。在他的带领下,实验室正在不断创造佳绩。

十几年来,实验室在探索中不断成长壮大,成为国内知名的循环流化床技术研发团队。实验室先后承担了国家“七五”至“十一五”科技攻关课题以及多个国家示范工程,成功研发了具有自主知识产权的循环流化床燃烧技术,并与国内十余家锅炉制造厂保持着密切的合作关系,将科研成果书写到产业发展中。

赤诚梦想照亮前路

工程热物理所研究员那永洁在所工作25年了,他经历了循环流化床实验室早期的艰苦岁月,见证了实验室的发展壮大。

那永洁告诉记者,循环流化床实验室一直紧紧围绕国家需求,并将中科院院士吴仲华先生所倡导的IGCC技术中的煤转化关键环节作为发展重点,得到了国家的大力支持,在艰苦的条件下取得了进步。早期,在研究员王达三的带领下,实验室将研究目标定为循环流化床煤燃烧锅炉;之后,吕清刚按照“容量倍增”的技术思想将循环流化床技术发展到新的高度,很快在国内外市场得到认可。

当初,科研基础条件薄弱且经费不足严重制约了科研发展。但是,物质条件的匮乏并没有阻挡科研人执着的科研梦想,凭着深厚的科研功底,大家心无旁骛,想方设法解决技术问题。当一个个技术难关顺利突破时,每个人的脸上都流露出难以言喻的喜悦与兴奋。

上世纪90年代,实验室承担中法国际合作项目“典型中国煤的循环流化床燃烧特性和排放特性试验”期间,整个团队只有9名成员,每次试验整个系统都需要连续几天几夜运转。为圆满完成该项目,大家不分白天黑夜倒班上岗,一丝不苟地完成试验研究,再苦再累也坚持完成分配给自己的工作。

实验室由弱到强,科研之路越走越宽。“虽然循环流化床实验室的发展历程困难重重,但我们不轻言放弃,因为怀有一个朴实的科研报国梦。”那永洁感慨地说。

接地气的成果

多年来,实验室与上海锅炉厂有限公司、东方电气集团东方锅炉股份有限公司和无锡华光锅炉股份有限公司等国内十余家厂商保持着密切合作。

在谈到如何将循环流化床技术实现工业应用时,研究员包绍麟感慨良多。

1989年刚来研究所进入实验室时,包绍麟希望自己能做点“实事”——通过实际生产验证科研成果。其实,当时科研经费主要来源于国家拨款,远远不能满足实验室的发展需求,因此实验室一直在探索与企业的合作之路。

但是,在实验室发展初期,很难找到愿意合作的企业。一方面因为大企业直接进口国外设备和技术,对国内技术不信任;另一方面,市场对于电力需求增速较慢,尤其是上世纪90年代国家政策曾经要求“三年不建电站”,市场缺乏对于循环流化床锅炉的有效需求。因此,实验室从技术研发到工业应用之路走得并不顺利。

为了找到合作企业,研究人员除了日常工作之外,还要帮助企业到政府办理手续,非常辛苦。但是,艰辛之后终于迎来了转机。

2000年后,国家电力缺口日益明显,政策向火电倾斜,市场对于循环流化床锅炉的需求逐渐增强,实验室多年积累的成熟技术逐渐获得了认可。2000年至2010年间,实验室进入了快速发展期。从35吨/时到700吨/时不同型号、容量倍增的循环流化床锅炉不断研制成功并投放市场,甚至远销海外。

“适应商业合作模式,守住研究所利益,不断研发新的核心技术。”这是包绍麟对如何与企业合作将技术转化为生产力的宝贵经验。

以诚相待迎接挑战

实验室在重视基础研究的同时,一直致力于推动所研发的循环流化床技术实现工业化,承担的很多项目具有工程示范性质。

由于工程示范项目的特殊性,需要有技术人员长期驻守现场指导工作。高级工程师孟广军就是这样一名技术人员。

他主要负责循环流化床热解气化方面的中试和示范工程的设备系统集成以及现场调试运行。说起工程现场的经历,他侃侃而谈。以前研究所的技术人员只负责技术指导,但现在与企业合作,牵涉到的工作方方面面,比如采购、安装、调试等,需要与各方人员沟通协调。

作为项目现场负责人,他需要对每个环节都了如指掌,以防各种突发情况。设备调试阶段可能会出现煤气泄漏等危险,每当此时他会亲自上阵、化险为夷。在一次设备喷火的情况下,凭借长期现场工作积累的经验,他沉着应对,提出应急处理方案,顺利排除了故障。

副研究员朱建国从事污泥焚烧工程项目5年,驻守现场长达4年之久。实验室承担的国家“十一五”水专项子课题的示范工程现场在杭州七格,朱建国作为项目现场负责人压力巨大,虽然之前曾在中小规模的试验台上做过相关试验,但对于日处理100吨污泥的大型平台并无把握。为了保证整个系统的性能达标,他对每个关键部件每个安装节点都精益求精。

在设备安装期间,他需要协调各协作单位人员,联系制造厂商和设计院,步步监督,一丝不苟,按时完成安装任务;设备调试期间,每天都会遇到各种问题,他积极协调解决,并亲自培训调试人员。经过六轮完善优化,整个系统终于达到了设计要求,调试成功。

“出差在外,与所内工作最大的不同就是要与各行业的人打交道,与人相处最重要的是以诚待人。在外面,我们不仅代表实验室,还代表研究所和科学院,这是让外界了解中科院科研团队的一个窗口,责任重大。”这两位科研人员有着共同的感悟。

在科学的管理模式下,循环流化床实验室已发展成为国内最大的循环流化床技术研发团队,并将研究方向从循环流化床燃烧拓展到废弃物焚烧、热解气化、预热燃烧等多个方向,而且还在探索和开拓新的研究领域。

《中国科学报》 (2014-06-09 第8版 平台)
 
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