岳光溪:懂科学的工程师

2011-4-11 09:00 来源: 科学时报
收藏到BLOG

  时隔三年,《科学时报》第二次采访清华大学热能工程系教授岳光溪。

  尽管已于2009年当选为中国工程院能源与矿业工程学部院士,但是与三年前相比,他还是那么平静、随和、直率。

  在记者的眼中,岳光溪的人生经历用“坎坷”、“丰富”、“传奇”都是难以形容的,可他自己仅轻描淡写地用一个数学公式来比喻:“人生最终就是∑=0,如果说我与他人不同,只是我的变化正负振荡幅度太大。”

  在业内人士看来,岳光溪是国际知名的流化床燃烧工程实力派专家,可他却从来没有担任过任何真正领导职务。“我是有一点科学常识的工程师,对工程的感觉比较好,只是比一般工程师多懂一点基本理论罢了。”

  在特殊年代磨砺

  岳光溪称自己是“异类”:“我是‘文革’期间的‘反革命’,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。清华还能够容我在这儿工作,为我提供很好的工作条件,让我能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。”

  1964年,岳光溪考入清华大学动力农机系,在校期间赶上了“文革”,年轻气盛的学生们在一起,谈论中自然会发表对“四人帮”不满的观点。就在他本该毕业的1970年,岳光溪被错打成“反革命学生”。在清华实验电厂做了锅炉上煤工之后,他被下放到山西岚县。

  于是,从小在北京长大的岳光溪来到了偏远贫穷的山区农村,先是在一所中学工作了不到一年,又被误以为是学电机的,就被调到岚县电机厂工作。在电机厂当技术员的那段时间里,岳光溪不仅自学了电机工程的知识,更利用所学的知识和技术,使得这个偏僻山沟里的电机厂扭亏为盈,成为岚县效益最好的地方国企。

  直到1978年得以平反后,岳光溪才考回清华热力学与传热学进修班。“那是专门给清华培养师资的,也是当时回北京的唯一机会。1200多人抢300多个名额,竞争相当激烈。毕业后也仅仅批准了两个学员留校。”

  岳光溪成为当时留校的两人之一,他毕业后留在清华热能系热工学教研组。热工学教研组的方向是专业基础课,岳光溪觉得自己“学历不高”,但在企业工作了多年,所以希望能够更多地从事工业应用研究,于是开始与热能系锅炉教研组接触。当时正在锅炉教研组从事流化床研究的张绪祎教授交给他一个课题,就这样,岳光溪逐渐在锅炉教研组承担任务。

  “实际上,我之前没有学到很多专业知识,兜了一大圈又回到原来的专业,大都靠进了教研组后自学。”岳光溪认为自学也有好处,需要什么学什么,目的性非常强,更能解决问题。

  1985年,岳光溪正式调入锅炉教研组,跟随张绪祎从事循环流化床研究。1993年,岳光溪成为课题组的负责人,现在课题组已经有7位教师、20多个研究生。

  “任何事情都是一分为二的。这段经历本来是坏事,我与同届留校的同学在业务上差了11年。但如果不经历这么多事,可能根本不懂得中国社会是怎么回事,也不懂得如何尊重别人。”说起那段往事,岳光溪感触颇深。

  正因为有了这么一段“倒霉”的经历,岳光溪比别人更能理解国家的需要、社会的需要。“这对我后来的工作有很大帮助。从这一点来说,是因祸得福了。”

  一句话成为终身事业

  我国是燃煤大国,迫切需要解决劣质煤燃烧利用,和燃煤污染控制的问题。而循环流化床燃烧恰恰是解决这两个问题的重要出路。从“七五”到“十一五”,岳光溪始终没有离开过国家循环流化床燃烧攻关的第一线。

  中国是燃煤大国,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。我国大量燃煤引发的粉尘和气体污染物(主要是二氧化硫和氮氧化物)已经造成了严重的问题。

  循环流化床技术不仅低成本地解决了燃烧过程中氮氧化物和硫的排放问题,同时可以解决采煤、洗煤过程中排放的固体废物——煤矸石堆积的问题。“开发适合于中国国情的低成本污染控制的所谓清洁煤技术是我国的长期市场需求。”岳光溪觉得自己的研究迎合了国家需要,非常“走运”。

  上世纪90年代初期,始于80年代的循环流化床技术已经很快转化成产品,中国虽然也早就开始了循环流化床技术的研究,但由于投入等多方面的原因,发展得不如国外快。

  原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,中国一直想引进他们的技术,却被奥斯龙公司一口回绝,声称:“只卖苹果不卖树。”这句话,岳光溪记了一辈子。

  “我就不信我们种不出树来!”于是,岳光溪埋头钻进循环流化床技术的研究中,并在这个方向上一干就是20多年。

  “外国公司对这项技术进行严密封锁,就是为了长期攫取高额的利润。”岳光溪告诉记者,但实际上,外国的技术在中国的实际应用效果并不好。

  岳光溪特别认同胡适先生的一句话:“大胆假设,小心求证。”对于前人的工作需要深入了解,但是不能完全迷信。

  循环流化床技术是外国人提出的技术,我国大型循环流化床技术是以引进技术起家的。

  “上世纪八九十年代,我们就像学生一样,外国人怎么做,我们就照猫画虎,做出的效果很差,存在一堆问题。”岳光溪说,“这些问题在国外文献中也找不到答案,逼得我们去探究技术背后的原理,在搞应用研究的同时进行基础理论的研究。”

  实践—理论—实践

  为了发展适合中国煤种条件的循环流化床锅炉产品,从上世纪90年代开始,岳光溪除了根据国家攻关项目的要求开发不同容量的循环流化床锅炉产品之外,还将掌握循环流化床技术的燃烧理论作为一项重要任务。

  “对循环流化床燃烧理论的掌握花了很大的精力。”岳光溪说。从基本理念开始,随着一个又一个问题的提出,进行了系统的循环流化床燃烧的实验研究和理论探讨。岳光溪终于在2005年完成了全新的循环流化床燃烧理论体系骨架的搭建。

  “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方法,他们并没有完全掌握。”岳光溪说,“我们的这套理论体系是完全独立的循环流化床燃烧理论体系,研究清楚了循环流化床锅炉设计背后的道理,揭示了国外技术的缺陷和不适应中国条件的根本原因,使循环流化床锅炉设计从纯经验方式转向了理论指导方式。”

  岳光溪回忆自己参加的历届国际流化床燃烧会议。十几年来,中国人逐渐从学生角色成为主流角色。2005年随着清华研究和技术开发的成果推出,岳光溪被大会邀请作主题发言,介绍循环流化床技术在中国和国际上的发展趋势,同时在会议上发表了数篇文章介绍清华大学的循环流化床燃烧研究。会议上,某外国公司研发部主任对岳光溪说:“你们公布的研究成果恐怕多数参会人根本不明白这些研究的重要意义。”

  2009年,国际流化床燃烧会议在中国召开,由于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。

  近年来,中国自主研发的循环流化床锅炉产品逐步开始出口到东南亚和中东,并进一步实现了中国循环流化床技术向发达国家的技术出口,比如日本IHI公司。

  “走到今天,我们种出了自己的树,长出了自己的苹果。”岳光溪的心愿终于达成了。

  心胸有多大 事业就有多大

  多年的科研经历让岳光溪深深体会到,作为高校的研究人员,必须了解工程实际,否则就不会有工程感觉,同时还要把问题带回学校进一步研究,运用自己的知识从更深的层次去看问题,掌握问题背后的实质。

  “在科研工作中,要学会尊重企业里的工人和技术人员,从他们身上充分吸收营养,把基本知识与工程实际结合起来,能解决工程实际中的困难问题。”岳光溪走到哪儿都会留下手机号,经常有一些认识或不认识的单位给他打电话,询问技术问题。他能解答的就马上给出解答,不能解答的就作为科研方向进行研究。

  “技术开发的过程,就是从理论到实践,再从实践到理论,来回反复,逐步提高。”这是岳光溪觉得特别重要的一个经验。

  “尽管现在我们已经走到世界前列,但我还有更大雄心——我们要绝对领先。”

  岳光溪介绍,我国在运行的循环流化床锅炉比国外的总和都多。“我们有实践的战场,可以验证各种新理论,再拿新理论分析实际应用中遇到的问题。”

  岳光溪提出,现在应当是由中国人推动开发下一代循环流化床锅炉技术的时候了,而第二代技术的核心是节能。“锅炉是用来发电的,但同时自身也在耗电。如果锅炉的耗电量能够降低,那就意味着用较少的煤能够发更多的电。”

  这一设想突破了循环流化床技术的传统认识,必须通过测试来证实。事实上,有这种想法的不止岳光溪一人,有国外研究者曾申请这一项目,却由于没能获得资金支持而放弃。

  而岳光溪关于节能型循环流化床的设想已经在实际应用中得到验证。结果证实,新技术使得用电节约10%~20%,并且基本消除了燃烧室磨损,在节能和降低磨损性能上达到国际领先水平,采用该技术的新型锅炉也因为性能好而广受欢迎,为锅炉厂带来了良好的经济效益。考虑到循环流化床燃煤发电已经在我国燃煤发电占有10%以上的比例,该技术对我国节能有极大潜力。

  “把中国发展中最急需的问题解决掉,其实就是达到世界水平。”谈到多年来的科研心得,岳光溪体会颇深:“既然迎着重大问题去做,一定会遇到各种各样的困难,唯一的办法就是努力作出贡献,不怕吃亏,有一个稳定的心态,不被社会上浮躁的心态影响。”

  岳光溪指出,如果不是长期从事一项科研工作,对已有的理论和实践没有深刻的了解,是不可能创新的。急功近利做出的所谓创新成果,大部分都是假的。“我坚信,如果不长期做踏实的工作,就达不到真正的创新,做表面工作的人最终是浪费国家的钱、浪费自己的时间。希望青年学者能够看明白。”

  目前,岳光溪和他的科研团队除了继续循环流化床燃烧技术的研发外,同时还在清洁煤领域寻求新的生长点——煤气化技术。“这项技术放手让年轻人去干,实验室研究与工程开发同步进行,从产生最初的想法开始,5年之内就推出工业装置,现在已经开始产业化推广。之所以能迅速从研究走向工程示范,关键就在于充分利用了20多年来积累下来的产学研结合的经验。”

  令岳光溪倍感欣慰的是,他的科研团队都有一个基本觉悟—为中国的工业发展作贡献,为企业、行业服务。“当达到一定业务水平以后再想干得更出色,不在乎你有多聪明,而在乎你的心胸。心胸有多大,事业就有多大。”

  岳光溪,中国工程院院士、清华大学热能工程系教授。1970年毕业于清华大学动力农机系。1985年后从事洁净煤技术研究。自“八五”到“十一五”连续主持国家“循环流化床燃烧”的攻关项目,是我国在该领域的领军人物。其间发展了我国独立的循环流化床理论和设计体系并用于实践,开发了系列容量国产循环床锅炉,且大规模产业化,为我国燃煤节能环保作出了杰出贡献;还实现了我国循环床设计技术第一次出口;近年又进入煤气化领域,开发出分级给氧高压煤气化专利技术,并成功实现工业示范和产业化。

  发表论文300余篇,合作著作3部,获部委级科技进步奖一等奖3次,国家科技进步奖二等奖1次和第七届光华工程科技奖。