項(xiàng)目摘得2017年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)——

清華大學(xué)呂俊復(fù)團(tuán)隊(duì)的科研“真經(jīng)”

光明日?qǐng)?bào)記者 鄧暉

1月18日下午,，清華大學(xué)主樓接待廳,，偌大的會(huì)場(chǎng)里坐滿了科研“牛人”。

這是清華首次舉行的年度科研創(chuàng)新交流會(huì),。第一個(gè)登臺(tái)交流的,，就是該校能源與動(dòng)力工程系教授呂俊復(fù)。一張薄薄的A4紙,，短短五六分鐘,，呂俊復(fù)闡述了他近三十年的科研心得：一、工科科研要面向國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重大需求,，引領(lǐng)國(guó)際而不是跟蹤跟隨,；二、應(yīng)用研究要聚焦于技術(shù)創(chuàng)新,，服務(wù)于整個(gè)行業(yè),；三、重大項(xiàng)目研究需要長(zhǎng)期,、持續(xù)付出,，“冷板凳”可能會(huì)一坐多年。

而在不久前的2017年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上,，正是這位衣著簡(jiǎn)樸,、話語(yǔ)平實(shí)的學(xué)者，憑借上述科研“真經(jīng)”,，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)以“600兆瓦超臨界循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)開發(fā),、研制與工程示范”項(xiàng)目摘得了國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

這個(gè)世界上容量最大,、參數(shù)最高的循環(huán)流化床鍋爐,，解決了我國(guó)劣質(zhì)燃料的高效清潔利用問(wèn)題，被國(guó)際能源組織認(rèn)定為國(guó)際循環(huán)流化床燃燒技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志性事件，代表了超臨界循環(huán)流化床鍋爐的技術(shù)研發(fā)中心從歐美轉(zhuǎn)向了中國(guó),。

四川白馬超臨界循環(huán)流化床示范電站 清華大學(xué)供圖

向每年8億噸劣質(zhì)煤發(fā)起沖擊

很多人都用過(guò)鍋爐,。但超臨界循環(huán)流化床鍋爐，對(duì)中國(guó)到底意味著什么,？

我國(guó)是燃煤大國(guó),，一次能源將近70％來(lái)自煤炭，而這個(gè)局面在相當(dāng)長(zhǎng)的歷史階段無(wú)法根本改變,，劣質(zhì)煤高效清潔規(guī)?；?jīng)濟(jì)利用十分迫切。循環(huán)流化床技術(shù)正是潔凈煤燃燒技術(shù)的一種,，把化工里的流態(tài)化技術(shù)轉(zhuǎn)移到燃燒領(lǐng)域使用,。

呂俊復(fù)（后排右2）在指導(dǎo)學(xué)生 清華大學(xué)供圖

“好燒的煤不會(huì)用到循環(huán)流化床鍋爐，這一技術(shù)主要就是針對(duì)劣質(zhì)煤的,?！眳慰?fù)給記者算了一筆賬，每年我國(guó)大概有8億噸劣質(zhì)燃料,。燒,，如果技術(shù)不過(guò)關(guān)，就會(huì)產(chǎn)生大量環(huán)境污染,；不燒,，不僅會(huì)造成巨大的資源浪費(fèi)，即便任其堆放也會(huì)造成環(huán)境問(wèn)題,?！把h(huán)流化床燃燒具有燃料適應(yīng)性強(qiáng)、污染控制成本低,、深度調(diào)峰能力好的優(yōu)點(diǎn),，一臺(tái)600兆瓦年每年可節(jié)約燃料成本5400萬(wàn)元人民幣，是占煤炭總量30%的劣質(zhì)煤清潔利用的最佳選擇,?！眳慰?fù)說(shuō)。

呂俊復(fù) 清華大學(xué)供圖

一直以來(lái),，清華大學(xué)就是我國(guó)流化床燃燒技術(shù)開發(fā)的先行者,。自20世紀(jì)80年代起，清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)便緊跟國(guó)際發(fā)展前沿,，致力于循環(huán)流化床燃燒技術(shù)的自主研究,。在科研工作者的不懈努力下，一系列由清華自主研究的技術(shù)與成果相繼推出,，至21世紀(jì)初期,，以清華為代表的中國(guó)循環(huán)流化床燃燒技術(shù)逐漸從“學(xué)生角色”轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁?。其中的代表性成果，系列亞臨界及以下參數(shù)循環(huán)流化床鍋爐的成功運(yùn)行,，標(biāo)志著中國(guó)循環(huán)流化床技術(shù)成為世界引領(lǐng)者,。

“當(dāng)我們走到了世界前列，發(fā)展方向就成為必須考慮的問(wèn)題,?！眳慰?fù)告訴記者，針對(duì)循環(huán)流化床燃燒在污染控制上的優(yōu)勢(shì)及其在發(fā)電效率上進(jìn)一步提高,，20世紀(jì)末，清華便開始了對(duì)更高效率,、更少污染,、更能滿足我國(guó)新時(shí)期市場(chǎng)需求的超臨界循環(huán)流化床鍋爐的探索。

此時(shí),，世界上并無(wú)先例,，所有可參考的資料只有4篇國(guó)際論文。事實(shí)上,，當(dāng)最后研究獲得成功發(fā)現(xiàn),，這4篇論文所涉及的假設(shè)條件也幾乎都是錯(cuò)誤的。

但擺在眼前的卻是重重難關(guān)——爐膛高度超過(guò)40米之上氣固流動(dòng)行為會(huì)怎么樣,？爐內(nèi)的流動(dòng)對(duì)管內(nèi)超臨界水的傳熱有什么影響,？管內(nèi)超臨界水強(qiáng)制流動(dòng)安全性條件是什么？

從2000年開始,，呂俊復(fù)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),，針對(duì)關(guān)鍵技術(shù)體系中的問(wèn)題逐一研究。經(jīng)過(guò)十幾年不懈的自主開發(fā),，團(tuán)隊(duì)將循環(huán)流化床的認(rèn)識(shí)從一維發(fā)展到三維,、從靜態(tài)發(fā)展到動(dòng)態(tài)，完整地揭示了超臨界循環(huán)流化床鍋爐原理,，在國(guó)際上首次建立了超臨界循環(huán)流化床鍋爐整套設(shè)計(jì)理論和計(jì)算模型,，創(chuàng)新形成了超臨界循環(huán)流化床鍋爐關(guān)鍵技術(shù)體系。

“我們徹底弄清楚了整個(gè)超臨界循環(huán)流化床鍋爐的工作原理和技術(shù)脈絡(luò),?！眳慰?fù)介紹，項(xiàng)目相關(guān)成果獲授權(quán)發(fā)明專利33項(xiàng),、實(shí)用新型70項(xiàng),、軟件著作權(quán)6項(xiàng)，發(fā)表論文234篇,，被廣泛推廣使用,，解決了我國(guó)劣質(zhì)煤的高效清潔利用問(wèn)題,，被鑒定認(rèn)為“完全自主開發(fā)，關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新性顯著,，研究成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”,。也正是由于徹底掌握了技術(shù)原理，后續(xù)自如地開發(fā)了各種超臨界循環(huán)流化床鍋爐均獲得成功,。

從實(shí)驗(yàn)室迅速走向工程示范的優(yōu)秀樣本

呂俊復(fù)一直強(qiáng)調(diào),，成績(jī)并不屬于他個(gè)人，而是屬于所有參與這個(gè)項(xiàng)目的人們,，他們也作出了重要貢獻(xiàn),，盡管獲獎(jiǎng)名單中沒(méi)有出現(xiàn)所有參加人的名字。

他的團(tuán)隊(duì)是一個(gè)典型的“國(guó)家隊(duì)”——跨行業(yè),、跨部門,、全國(guó)性，云集了東鍋,、神華集團(tuán)等國(guó)內(nèi)主要的循環(huán)流化床鍋爐研究?jī)?yōu)勢(shì)單位,。在呂俊復(fù)看來(lái)，正是在這支產(chǎn)學(xué)研用團(tuán)隊(duì)的支持下,，項(xiàng)目才能夠平穩(wěn)推進(jìn),，保障了創(chuàng)新技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室迅速走向工程示范。

“我們懂工程師的語(yǔ)言,，了解企業(yè)的需求,，企業(yè)信任我們，愿意和我們共同承擔(dān)工程開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn),?！倍嗄甑目蒲泄?jiān)之旅讓呂俊復(fù)深深地體會(huì)到，作為高校的研究人員,，必須了解工程實(shí)際,，與企業(yè)密切合作，善于把理論知識(shí)與工程實(shí)際結(jié)合起來(lái),，才能解決工程實(shí)際中的困難問(wèn)題,。

相對(duì)于獎(jiǎng)項(xiàng)本身，呂俊復(fù)關(guān)注更多的是項(xiàng)目成果的應(yīng)用情況,，希望成果能在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮更多作用,。

如今，600兆瓦的四川白馬超臨界循環(huán)流化床示范電站已經(jīng)建成投運(yùn),。此后,，國(guó)際上的超臨界循環(huán)流化床鍋爐全部為中國(guó)中標(biāo)，并正在輻射眾多“一帶一路”沿線國(guó)家,，而國(guó)內(nèi)則已收到80多臺(tái)訂單,。

“我們技術(shù)的全球市場(chǎng)占有率超過(guò)95%,，還有越來(lái)越多的國(guó)家找我們談?！眳慰?fù)介紹,，超臨界循環(huán)流化床鍋爐適用于絕大多數(shù)主要能源依賴于燃煤的國(guó)家，“面對(duì)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,、節(jié)能減排等新政策要求,，以及世界能源利用的新機(jī)遇，作為行業(yè)領(lǐng)跑者,，我們將瞄準(zhǔn)世界科技前沿,，以創(chuàng)新實(shí)力為世界劣質(zhì)煤的清潔高效利用貢獻(xiàn)更多智慧?！?/p>

科研工作要始終保有初心

相比于談起項(xiàng)目時(shí)的滔滔不絕,，說(shuō)起自己，呂俊復(fù)卻有些詞窮,。

這個(gè)與煤打了一輩子交道的人，家里沒(méi)電視,，連兒子都說(shuō)他“無(wú)聊”,；沒(méi)啥愛(ài)好，“最大的愛(ài)好是抽煙,，現(xiàn)在也戒了”,。只要不出差，他每天八點(diǎn)必定雷打不動(dòng)地坐在實(shí)驗(yàn)室里,，因?yàn)橐膊恢馈斑€有什么地方可去”,。

這樣一個(gè)人，會(huì)怎樣總結(jié)自己團(tuán)隊(duì)成功的秘訣,？

呂俊復(fù)說(shuō),，是要始終保有初心——科學(xué)研究必須服務(wù)國(guó)家重大需求：“工科的科研具有明顯的應(yīng)用特點(diǎn)，研究面向國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重大需求,，立足于國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)和行業(yè)主流,，利于形成大成果。在此過(guò)程中提煉科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行基礎(chǔ)研究,，既要體現(xiàn)高校研究的學(xué)術(shù)高度,，又要注重原創(chuàng)性，在學(xué)術(shù)上引領(lǐng)國(guó)際而不是跟從,。這些來(lái)自實(shí)踐需求的基礎(chǔ)研究,，必然會(huì)成為研究熱點(diǎn)?！?/p>

他同時(shí)堅(jiān)持的是,，科研工作者不能太功利：“也許堅(jiān)守‘君子固窮’的想法,，可能更加利于研究深入、大成果的形成,。對(duì)于動(dòng)力這樣的傳統(tǒng)學(xué)科,，大成果需要與大企業(yè)深入緊密合作，若能將經(jīng)濟(jì)利益看淡一些,，把焦點(diǎn)聚集于技術(shù)方面,，技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新會(huì)更順利，也能贏得行業(yè)的尊重,，使我們的研究服務(wù)于行業(yè),，而不是某一個(gè)或某幾個(gè)企業(yè)，最終引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展,?！?/p>

此外，還要做好把“冷板凳”坐穿的準(zhǔn)備：“市場(chǎng)是工科研究水平評(píng)價(jià)的最高形式,，必要的文章發(fā)表是必需的,，但不必過(guò)于關(guān)注文章的引用，引用不完全體現(xiàn)在文章上,，更多的是一座座建立在世界各處的工程,。少一分急功近利，多一分踏踏實(shí)實(shí),，堅(jiān)持不懈并樂(lè)此不疲,，是必要的?！?/p>

如今,，榮譽(yù)在身，呂俊復(fù)依然覺(jué)得時(shí)不我待,。

他接下來(lái)的重點(diǎn)工作有兩個(gè)：一是進(jìn)行更高效率,、更低排放的660兆瓦超超臨界循環(huán)流化床鍋爐的研究開發(fā)，攻克原始超低排放的難題,，“不再走先生成污染再治理的老路”,；二是從事油田注汽鍋爐的科研攻堅(jiān)，這是國(guó)家的另一重大需求,?！拔以缸鲆幻实钦摺每蒲谐晒麨樽鎳?guó)發(fā)展作出貢獻(xiàn),?！眳慰?fù)說(shuō)。

《光明日?qǐng)?bào)》（ 2018年01月22日 11版）