在工程一線實踐科學(xué)

記者 曲 田

岳光溪,中國工程院院士、清華大學(xué)熱能工程系教授。1970年畢業(yè)于清華大學(xué)動力農(nóng)機系。1985年后從事潔凈煤技術(shù)研究，主持多項國家“循環(huán)流化床燃燒”攻關(guān)項目，是我國在該領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。

煤炭埋藏在廣袤的中國大地，煤炭燃燒的污染也遍及中國大地。在清華，有這樣一支團隊，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循環(huán)流化床技術(shù)的大旗。

團隊的領(lǐng)頭人叫岳光溪，一位上世紀40年代出生、有著豐富人生經(jīng)歷的智慧長者。在業(yè)內(nèi)人士看來，岳光溪是國際著名的流化床燃燒工程實力派專家，但他卻說，“我只是有一點科學(xué)常識的工程師，時刻謹記著站在中國這塊土地上，就要說這塊土地的話。”

一句話成為終身事業(yè)

我國是燃煤大國，一次能源將近70％來自煤炭，而這個局面在相當長的歷史階段無法根本改變。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）會對社會環(huán)境造成嚴重影響，因而實現(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問題的重要出路。

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)在燃燒過程中的氮氧化物排放量非常低，并且可以通過在燃燒室中直接放入石灰石的方式脫去燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化硫，與在鍋爐后面加一個脫硫塔的濕法脫硫技術(shù)相比，相對簡單，成本低，還起到了節(jié)水的作用。

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

上世紀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，中國雖然也早就開始了這一技術(shù)的研究，但由于投入等多方面原因，發(fā)展得并不如國外快。當時，原芬蘭奧斯龍公司的循環(huán)流化床技術(shù)比較先進，曾向中國出售了幾臺循環(huán)流化床鍋爐，我國一直想引進他們的技術(shù)，卻被奧斯龍公司一口回絕：“我們只賣蘋果不賣樹。”

這句話，岳光溪記了一輩子。“我就不信我們種不出樹來！”于是，岳光溪便開始帶領(lǐng)團隊埋頭鉆進了循環(huán)流化床技術(shù)的研究中。從“七五”到“十二五”，岳光溪始終沒有離開過國家循環(huán)流化床燃燒攻關(guān)的第一線，這一干就是30余年。

漫長的攻堅之旅

“事實上，外國公司對技術(shù)進行嚴密封鎖，是為了長期攫取高額利潤，但它在中國的實際應(yīng)用效果并不理想，存在一系列問題。然而這些問題在國外文獻中也找不到答案，這就逼得我們不得不去探究技術(shù)背后的原理，在搞應(yīng)用研究的同時進行基礎(chǔ)理論的研究。”岳光溪說。

從原有的基本理念開始，到系統(tǒng)性的實驗研究和理論探討，岳光溪和他的團隊幾十年如一日，把全部精力撲在了發(fā)展適合中國煤種條件的循環(huán)流化床技術(shù)的研發(fā)上。最終功夫不負有心人，在2005年，團隊針對循環(huán)床工程設(shè)計的需要，成功建立起一套由我國獨創(chuàng)的循環(huán)床煤燃燒理論體系。該理論體系的主要創(chuàng)新點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，是國際循環(huán)流化床燃燒理論的重要進展，也為建立我國自己的循環(huán)流化床設(shè)計體系提供了理論支撐。

“國外的循環(huán)流化床燃燒設(shè)計理論基本是經(jīng)驗性的，實際上從基礎(chǔ)理論到設(shè)計方法，他們并沒有完全掌握。”岳光溪說，“我們的這套理論體系是完全獨立的循環(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)計背后的道理，揭示了國外技術(shù)的缺陷和不適應(yīng)中國條件的根本原因，使循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計從純經(jīng)驗方式轉(zhuǎn)向了理論指導(dǎo)方式。”

此外，岳光溪團隊還在新的設(shè)計理論體系指導(dǎo)下，進行了第二代節(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。該項技術(shù)2009年在300MW循環(huán)流化床鍋爐試驗成功，廠用電為世界最低4.6%，年節(jié)電1000萬度，并獲得了2009年國家教育部科技進步一等獎、2011榮獲國際循環(huán)流化床技術(shù)貢獻獎。該技術(shù)被東方鍋爐廠部分吸取，所設(shè)計運行的山西國錦煤電集團300MW亞臨界循環(huán)流化床性能優(yōu)勢明顯。同時2014年底，由我校研究開發(fā)的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的世界首臺600MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐示范工程也通過了中國電機工程學(xué)會和中國機械工業(yè)聯(lián)合會聯(lián)合組織的科技成果鑒定，引發(fā)國內(nèi)外轟動。至今，節(jié)能型循環(huán)流化床投運已達到數(shù)百臺，在國內(nèi)中小熱電市場取得了重要地位。

但對于岳光溪來說，這些還遠遠不夠。“我們中國人不能只在世界上賣褲衩背心，我們應(yīng)當更多地賣技術(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)計技術(shù)出口到了日本，這是中國循環(huán)流化床設(shè)計技術(shù)的第一次出口。近年來，法國、瑞士、英國、美國等國越來越多的公司找到岳光溪，希望與他的團隊進行合作。岳光溪說，他的心愿算是達成了：“走到今天，我們種出了自己的樹，長出了自己的蘋果。我們中國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隊還一直在清潔煤領(lǐng)域?qū)で笮碌纳L點——煤氣化技術(shù)。該技術(shù)從產(chǎn)生最初的想法開始，5年內(nèi)便推出了工業(yè)裝置，于2006年初從實驗室研究進入工業(yè)示范，2×500噸/天示范氣化爐在山西成功投運，2007年底通過發(fā)改委驗收鑒定，被評為世界先進水平，2009年獲得了中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會科技進步一等獎。

“這項技術(shù)之所以能迅速從研究走向工程示范，關(guān)鍵就在于充分利用了20多年來積累下來的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的經(jīng)驗。”岳光溪表示。

在岳光溪的身后，除了課題組這個科研團隊，還有一支超強助力團，那便是由全國許多大小企業(yè)組成的產(chǎn)學(xué)研隊伍。正是在這支產(chǎn)學(xué)研團隊的支持下，岳光溪的很多想法在經(jīng)過實驗室實驗之后，才能迅速地走向工程開發(fā)。

“因為我們懂得工程師的語言，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工程開發(fā)的風(fēng)險。這是多年積累下來的經(jīng)驗，不是一天兩天就能實現(xiàn)的。”多年的科研攻堅之旅讓岳光溪深深地體會到，作為高校的研究人員，必須了解工程實際，否則就不會有工程感覺，不知道工程技術(shù)在使用中的問題何在。同時還要善于把問題帶回學(xué)校進一步研究，運用自己的知識從更深的層次去看問題，掌握問題背后的實質(zhì)。“在科研工作中，我們要學(xué)會尊重企業(yè)里的工人和技術(shù)人員，從他們身上充分吸收營養(yǎng)，把理論知識與工程實際結(jié)合起來，如此才能解決工程實際中的困難問題。”

岳光溪走到哪兒都會留下手機號，經(jīng)常有一些認識或不認識的單位給他打電話，詢問技術(shù)問題。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行研究。“創(chuàng)新是一個長周期的過程，它是實踐—理論—實踐的反復(fù)循環(huán)、螺旋上升的過程。從工業(yè)實際問題抽取出本質(zhì)問題，帶回實驗室進行相關(guān)理論與實驗研究是應(yīng)用研究的基本途徑。”岳光溪強調(diào)，面向應(yīng)用的科研要抓住市場的需求，找到能夠長期做下去的研究領(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識過程，繼而去創(chuàng)新。

目前，岳光溪的科研團隊獲得專利40余項，在循環(huán)床關(guān)鍵部件方面得到中國專利12項，含發(fā)明專利8項。此外，岳光溪團隊與地方企業(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有限公司和山西陽煤化工機械有限公司長達16年的合作使得兩個企業(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作用。

雖然成績赫赫，岳光溪卻謙虛地說：“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，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時間，但需要做的事情卻有很多。這個過程是非常不容易的，一定要克服浮躁心態(tài)，踏踏實實做事，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)成長起來了，他的科研團隊都有一個基本覺悟——為中國的工業(yè)發(fā)展作貢獻，為企業(yè)與行業(yè)服務(wù)。“當達到一定業(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。”對于自己，岳光溪堅定地說：“潔凈煤技術(shù)對我們國家非常重要，我也很喜歡干這個，所以還會在這個領(lǐng)域繼續(xù)做下去。”

來源：《新清華》2016-10-14

(清華新聞網(wǎng)10月18日電)

編輯：李華山 常松