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【中國共產(chǎn)黨精神譜系中的浙大人】高翔:與“煤”為伍,樂在其中

發(fā)布時間:2021-08-16來源:浙大新聞辦作者:吳雅蘭1787

曾經(jīng),記憶里“天朗氣清,惠風和暢”,現(xiàn)如今很多時候卻是“霧失樓臺,月迷津渡”,古典詩詞中意境朦朧的場景,成了近年來全國很多城市空氣狀況的真實寫照。而這大氣污染背后的元兇之一正是燃煤排向天空的煙氣。

在浙大,有位教授始終在與這“濃煙”對抗,探索著更有效更清潔的能源利用方式、更高效的污染治理技術(shù),他就是能源工程學院的高翔教授。在長期自主創(chuàng)新和聯(lián)合攻關(guān)后,高翔帶領(lǐng)團隊實現(xiàn)了燃煤機組超低排放關(guān)鍵技術(shù)與成套裝備的突破,獲得了2017年度國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎。這是浙江大學首次以第一完成單位獲得該獎項,也是浙江省的第一個國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎。

他長期堅持在教學科研第一線,組織形成了高水平的工程科技創(chuàng)新團隊和研發(fā)平臺,培養(yǎng)了一批優(yōu)秀人才,取得了燃煤污染治理的技術(shù)裝備創(chuàng)新和規(guī)?;瘧?yīng)用的突出成果,推動我國燃煤電廠進入超低排放的新階段,為全球解決燃煤污染問題提供了中國經(jīng)驗。

而這背后是高翔30年與“煤”為伍的科研人生。

 

30年做好一件事

時針撥回到1990年,高翔保送浙江大學博士研究生。那時候我國電力行業(yè)剛開始發(fā)展。后來當選中國工程院院士的學科帶頭人岑可法教授敏銳地判斷,在不久的將來,燒煤排放的污染物會對環(huán)境造成影響,只有有效的清潔技術(shù)才能控制。

雖然當時煤炭清潔利用研究是個尚未被人關(guān)注的“冷門”領(lǐng)域,但是在岑可法的帶領(lǐng)下,高翔一頭就扎了進去,致力于煤炭燃燒產(chǎn)生的多種污染物脫除控制技術(shù)的研究,參與從機理研究、小試、中試、示范、產(chǎn)業(yè)化到標準的全鏈條整個研發(fā)應(yīng)用過程。而這一干就是30年。高翔說支撐自己的內(nèi)心動力是希望為國家做事情的理想。

我國煤炭資源地域分布廣,動力用煤煤質(zhì)成分復雜,而且高灰煤、高硫煤等劣質(zhì)煤用量大,煤的燃燒特性和污染物排放特性也非常復雜。與此同時,燃煤電廠負荷變化普遍較為頻繁,對環(huán)保裝置的運行可靠性也提出了更高的要求。煤質(zhì)和負荷適應(yīng)性強的燃煤煙氣多污染物超低排放技術(shù)是亟待突破的難題。

“如果我們利用科技把煤炭燃燒排放的污染物濃度降低到國家規(guī)定的燃氣輪機組發(fā)電排放標準限值水平,它也可以當作一種清潔能源?!表椖拷M經(jīng)過長期的理論研究和試驗研究,闖過重重難關(guān),研發(fā)了高效率、高可靠性、高適應(yīng)性、低成本的多污染物高效協(xié)同脫除超低排放系統(tǒng),最終實現(xiàn)了復雜煤質(zhì)和復雜工況下燃煤機組多污染物的超低排放,讓燃煤變得更加清潔。

項目組在系統(tǒng)研究氮氧化物、顆粒物、二氧化硫、汞、三氧化硫等污染物轉(zhuǎn)化/脫除過程的多相、多場、多尺度相互作用與耦合規(guī)律的基礎(chǔ)上,揭示了多因子對多種污染物強化脫除的調(diào)控機制,發(fā)明了多種污染物脫除過程強化的協(xié)同調(diào)控新方法,構(gòu)建了多種污染物高效脫除技術(shù)與裝備體系,解決了多種煙氣污染物的高效協(xié)同治理難題。

如針對“霧霾元兇”——煙氣中細顆粒物脫除效率低的問題,采用溫—濕系統(tǒng)調(diào)控強化了多場協(xié)同下細顆粒物和SO3 的控制脫除,提升了顆粒的捕集效率;針對催化劑中毒失活、低溫活性差等問題,通過多活性中心催化劑的配方研發(fā),在多個活性位點的“團結(jié)協(xié)作”下,提高了催化劑的抗中毒、低溫活性、協(xié)同氧化汞等性能,實現(xiàn)了復雜煤質(zhì)及低負荷運行等惡劣工況下氮氧化物的高效脫除,也有效控制了汞的排放;針對廢舊催化劑的處置問題,采用活性組分分次可控負載等方法,可使廢催化劑活性恢復到新鮮催化劑的水平,實現(xiàn)了廢舊催化劑的循環(huán)利用及功能化改性;針對系統(tǒng)優(yōu)化運行問題,建立了多斷面污染物濃度預(yù)測模型及優(yōu)化方法,可實現(xiàn)超低排放系統(tǒng)的智能調(diào)控。 


產(chǎn)學研用,實現(xiàn)科研成果落地生根

“要實現(xiàn)實驗室研究成果真正落地轉(zhuǎn)化應(yīng)用,必須針對性解決具體工程應(yīng)用的技術(shù)瓶頸問題,尤其是在與國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活密切相關(guān)的燃煤電廠污染治理領(lǐng)域。”

高翔說,要實現(xiàn)科研成果真正落地轉(zhuǎn)化應(yīng)用,離不開國家和企業(yè)的大力支持,這也是實現(xiàn)創(chuàng)新價值、實現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的必然過程。通過與浙能集團等單位產(chǎn)學研用合作,這項成果在小型燃煤鍋爐上成功應(yīng)用后,在嘉華電廠大型燃煤機組上進行了研究成果的工程示范。

產(chǎn)學研聯(lián)合攻關(guān)團隊從技術(shù)原理、工程設(shè)計、工程實施、工程調(diào)試和運行等多角度對超低排放技術(shù)方案進行了近半年的全方位論證,僅系統(tǒng)設(shè)計方案就討論修改了10多遍,其間還開展了大量的驗證性中試和工程試驗。最終,團隊實現(xiàn)了嘉華電廠1000MW 在役燃煤機組煙氣多污染物超低排放,監(jiān)測數(shù)據(jù)表明各項污染物排放濃度指標遠優(yōu)于排放限值,完全達到了系統(tǒng)設(shè)計的要求。嘉華電廠被國家能源局授予了“國家煤電節(jié)能減排示范電站”榮譽稱號。

在嘉華電廠,我們驚喜地看到每小時發(fā)電量100萬千瓦時的燃煤發(fā)電機組,燃煤煙氣在短短的幾十秒內(nèi),就“跑完”了該項目組開發(fā)的超低排放系統(tǒng),最終,監(jiān)測到的污染物排放濃度遠低于排放限值,在200多米高的煙囪上幾乎看不到煙色,成功實現(xiàn)了煤炭在電廠的清潔利用。“國家各有關(guān)部委、地方省市及一些大型電力集團公司都來技術(shù)研發(fā)單位和電廠調(diào)研考察,短短半年內(nèi),就有200多批次5000多人次來我廠交流。”嘉華電廠副總經(jīng)理王建強說。

高翔的實干作風也受到了業(yè)界的普遍認可,尋求合作的企業(yè)紛至沓來,還有些企業(yè)本來不做環(huán)保裝備的,也被吸引了過來。可以說,團隊“催生”了一批環(huán)保企業(yè)。

通過與企業(yè)的產(chǎn)學研用合作,高翔團隊成果在全國10多個省市的1000MW、600MW300MW 等不同等級的燃煤機組及中小熱電機組上實現(xiàn)了規(guī)?;瘧?yīng)用,20142016年累計裝機容量超過1億千瓦,應(yīng)用該發(fā)明成果新增銷售109.6億元;與此同時,團隊也推進了關(guān)鍵技術(shù)裝備的標準化工作,截至2016年年底,共牽頭研究制定國家和行業(yè)標準9項,參與制定國家和行業(yè)標準6項,促進了行業(yè)的科技進步及產(chǎn)業(yè)發(fā)展,推動了國家超低排放戰(zhàn)略實施。

 

帶動一群鐘情燃煤污染防治研究的環(huán)保醫(yī)生

由于在節(jié)假日企業(yè)才能有時間進行維護檢修,所以高翔團隊往往是連續(xù)作戰(zhàn),別人工作的時候他們工作,別人休息的時候他們還在工作。高翔和幾位團隊核心成員在企業(yè)、用戶眼中已經(jīng)成為解決疑難雜癥的“環(huán)保醫(yī)生”。

2013年春節(jié)前夕,廣東五沙電廠進入了檢修期,機組暫時不工作了,只有這短短20多天的停機時間給團隊完成催化劑再生改性的工作。在停機前一個多星期,高翔組織團隊把研發(fā)的專有設(shè)備運到現(xiàn)場,事無巨細做好準備工作,一等停機馬上開始催化劑再生改性的相關(guān)工作,每天兩班倒,一直干到正月十五?!拔覀兒驼憬髮W一直有很好的合作,但這么緊的工期,他們都能把這個事情保質(zhì)保量完成,保證了我們廠的生產(chǎn)計劃,而且為我們廠節(jié)約幾百萬元的費用,確實非常不容易。這個團隊非常實干。”五沙熱電設(shè)備部部長龐曉坤說。

一邊投身于應(yīng)用研究,一邊堅持培養(yǎng)青年人才。

“為學生的成長成才創(chuàng)造條件是我的責任也是幸福?!备呦杞?jīng)常犧牲節(jié)假日和休息時間與學生討論,指導學生開展課題研究。“年輕學生本身有巨大的創(chuàng)新潛力,創(chuàng)新能力強,關(guān)鍵是要搭好平臺來激發(fā)他們的積極性和創(chuàng)造力。”

多年來,高翔一直熱心指導本科生參與節(jié)能環(huán)保工作,并對二、三年級的本科學生開放實驗室,鼓勵本科生參與研究,參加國家節(jié)能減排大賽。在他的指導下,多支隊伍獲得了優(yōu)異的成績。他常說:“學生取得成績比我自己取得成績還要讓我高興?!弊鳛榈谝恢笇Ю蠋?,高翔指導的學生科技作品曾獲由中國工程院、美國國家工程院、英國皇家工程院聯(lián)合主辦的“全球重大挑戰(zhàn)峰會”的唯一金獎,并獲得第44屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展金獎及特別大獎等多項獎勵。

近年來,高翔還積極推動教學模式改革創(chuàng)新,進一步完善國際化、工程化等多元化的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系,培育了一批又一批優(yōu)秀人才。憑著對教育事業(yè)的飽滿熱情、無限熱愛與盡職盡責,他受到了廣泛贊譽,被評為浙江省第五屆師德先進個人。

“做事一定要堅持到底。”高翔說,能源環(huán)保業(yè)有做不完的事,我們要始終跟著中國發(fā)展的列車奔跑,繼續(xù)為建設(shè)“綠色中國”“美麗中國”而不懈奮斗。 

   (文 吳雅蘭 /攝影 盧紹慶 部分圖片由受訪者提供)