【知識(shí)分子典型】

“我們科研工作者要有責(zé)任心和使命感，瞄準(zhǔn)國(guó)家能源領(lǐng)域重大需求，杜絕低端重復(fù)、簡(jiǎn)單模仿，尋求適用于中國(guó)當(dāng)前實(shí)際的能源高效潔凈轉(zhuǎn)化途徑?！笔讓谩叭珖?guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)”日前頒獎(jiǎng)，西安交通大學(xué)郭烈錦教授成為獲獎(jiǎng)?wù)咧弧?/p>

從高壓水／蒸汽兩相流與傳熱研究開(kāi)始，到大膽嘗試超臨界水煤氣化制氫發(fā)電多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，迄今他在多相流熱物理熱化學(xué)研究的道路上執(zhí)著追求了３４年。

秉承師訓(xùn) 獻(xiàn)身科研 幾十年著眼國(guó)家發(fā)展

郭烈錦是西安交通大學(xué)動(dòng)力工程多相流國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者，教育部首批“長(zhǎng)江學(xué)者”特聘教授，長(zhǎng)期從事多相流動(dòng)與能質(zhì)傳輸、化石能源和太陽(yáng)能、生物質(zhì)能及氫能的轉(zhuǎn)化和利用。

在中學(xué)時(shí)代就對(duì)物理很感興趣的郭烈錦，１９７９年考入西安交通大學(xué)鍋爐專業(yè)學(xué)習(xí)，１９８３年大學(xué)畢業(yè)后，繼續(xù)讀研深造。１９８９年獲得西安交通大學(xué)熱能工程博士學(xué)位，后留校任教。

他的導(dǎo)師陳學(xué)俊院士是我國(guó)鍋爐專業(yè)、熱能工程學(xué)科創(chuàng)始人之一，陳院士在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展對(duì)高壓及超臨界水／蒸汽兩相流與傳熱特性的研究，并搭建了國(guó)內(nèi)最早的參數(shù)最高規(guī)模最大的高壓汽水兩相流實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

“扎根西部，建功報(bào)國(guó)，始終把國(guó)家發(fā)展需要作為科學(xué)研究的風(fēng)向標(biāo)，這是老師身體力行教授給我們的最寶貴財(cái)富?！惫义\說(shuō)。

２０１６年底，西安交通大學(xué)的一個(gè)重大科研成果產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目——“煤炭超臨界水氣化制氫發(fā)電多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)”項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化工作正式啟動(dòng)。這項(xiàng)重大科研成果源自郭烈錦教授率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)２０年磨一劍的執(zhí)著、持續(xù)不斷的創(chuàng)新。

堅(jiān)信科學(xué) 挑戰(zhàn)質(zhì)疑 領(lǐng)先世界尖端技術(shù)

在國(guó)家自然科學(xué)基金委１９９７年組織的一次能源高技術(shù)赴美考察中，一項(xiàng)運(yùn)用超臨界水氣化處理有機(jī)污染物的研究引起了郭烈錦的關(guān)注，他敏銳地認(rèn)識(shí)到超臨界水可能是解決燃煤污染、提高煤炭資源轉(zhuǎn)化能效的一個(gè)關(guān)鍵出路。

回國(guó)后，當(dāng)他提出這個(gè)大膽設(shè)想時(shí)，迎接他的卻是強(qiáng)烈的質(zhì)疑，畢竟“煤炭通過(guò)氧化燃燒釋放出化學(xué)能”已經(jīng)是世界的共識(shí)和習(xí)慣做法。長(zhǎng)期以來(lái)，高溫高壓的超臨界水意味著危險(xiǎn)并難以把控，是對(duì)傳統(tǒng)流體與傳熱實(shí)驗(yàn)科學(xué)的挑戰(zhàn)。但他憑借對(duì)超臨界水特性的了解，堅(jiān)定地開(kāi)始做煤炭超臨界水氣化的研究。

“科學(xué)研究就是一個(gè)出錯(cuò)、試錯(cuò)的過(guò)程，是一個(gè)反復(fù)實(shí)踐的過(guò)程、探索進(jìn)取的過(guò)程，要在這個(gè)過(guò)程中充分磨煉心智并取得成功。郭老師總是這樣激勵(lì)團(tuán)隊(duì)成員，鼓勵(lì)在科研中嘗試別人沒(méi)有嘗試的事，做出別人沒(méi)有做出的東西，得出有科學(xué)價(jià)值的結(jié)果?！惫义\的學(xué)生、現(xiàn)在已經(jīng)成為團(tuán)隊(duì)骨干的金輝副教授說(shuō)。

“剛開(kāi)始并不順利，在頭三年里并沒(méi)有取得什么實(shí)質(zhì)的進(jìn)展，申請(qǐng)立項(xiàng)也到處碰壁。但我堅(jiān)信這個(gè)方向沒(méi)有錯(cuò)，于是繼續(xù)堅(jiān)持做下去。終于在２０００年研制出第一套小型連續(xù)式實(shí)驗(yàn)裝置，２００３年又在國(guó)際專業(yè)雜志上發(fā)表了相關(guān)論文，引起廣泛關(guān)注?！惫义\說(shuō)。

在國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目和創(chuàng)新群體項(xiàng)目，國(guó)家“９７３計(jì)劃”“８６３計(jì)劃”等系列項(xiàng)目的持續(xù)支持下，“超臨界水蒸煤”技術(shù)的研發(fā)取得了積極的進(jìn)展。

拒絕誘惑 不忘初心 科研項(xiàng)目服務(wù)國(guó)家需求

這些年郭烈錦團(tuán)隊(duì)曾多次拒絕了國(guó)內(nèi)外著名企業(yè)財(cái)團(tuán)對(duì)早期技術(shù)買(mǎi)斷的要求，因?yàn)樗麄冄邪l(fā)這項(xiàng)技術(shù)的初心就是服務(wù)于國(guó)家的重大需求。

傳統(tǒng)燃煤、煤氣化鍋爐及其發(fā)電技術(shù)均采用“一把火燒煤”的形式，總能效和煤電轉(zhuǎn)化率低、污染嚴(yán)重、耗水量大，后續(xù)除塵、脫硫、脫硝和二氧化碳富集的代價(jià)高昂。

而“超臨界水蒸煤”技術(shù)則成功運(yùn)用超臨界水的特殊物理化學(xué)性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了超臨界水完全吸熱——還原與煤炭氣化耦合的制氫反應(yīng)，直接將煤炭化學(xué)能高效轉(zhuǎn)化為氫能，而煤中含有的硫、氮及其他雜質(zhì)因?yàn)闆](méi)有像燃燒那樣的高溫富氧環(huán)境而不被氧化，最終可以凈化沉積到反應(yīng)器底部以沉渣方式排出，不再生成污染物。

這樣的煤氣化制氫技術(shù)若用于發(fā)電可大大提高煤電轉(zhuǎn)化效率，而且從源頭上解決了燃燒伴生的氧化污染物排放問(wèn)題。

據(jù)核算，對(duì)百萬(wàn)千瓦機(jī)組來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)可較容易地將煤電轉(zhuǎn)化效率提高到５０%－６０％以上，而我國(guó)當(dāng)前燃煤發(fā)電機(jī)組的平均煤電轉(zhuǎn)化效率還不足４０％。

該技術(shù)已經(jīng)全面完成原理性創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)室規(guī)律性試驗(yàn)研究和部分中試實(shí)驗(yàn)。與項(xiàng)目相關(guān)的多相流基礎(chǔ)研究成果曾獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)、陜西省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等系列獎(jiǎng)勵(lì)，并被國(guó)際超臨界技術(shù)大會(huì)和國(guó)際超臨界技術(shù)雜志作為最具價(jià)值和前景的技術(shù)向全球推介。

“如果能為國(guó)家能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展解決重大問(wèn)題，這些年來(lái)的付出也是值得的?！惫义\說(shuō)。

現(xiàn)在，煤炭超臨界水氣化制氫發(fā)電多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化工程示范正在緊鑼密鼓的籌建中，預(yù)計(jì)大約３年時(shí)間，就能真正實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室走向煤電產(chǎn)業(yè)化的規(guī)?；\(yùn)用，一個(gè)能源清潔高效的美好藍(lán)圖漸漸可期。（記者 許祖華）