百年清华

高志涛:致力节能降耗

2008-01-03 |

(高志涛,1972年入清华大学动农系锅炉专业学习。)

由于地理和地质的条件,广西缺乏优质煤藏,连最大的合山煤矿生产的也多是燃烧值较低的劣质煤。劣质煤在火电厂的锅炉中燃烧时,由于煤的热值低、点火难,需要大量的轻柴油来助燃。我区每年都因而耗掉数千吨的农用柴油。

1982年春,广西电力工业局把“劣质煤预热室燃烧器”的研究课题交给了广西电力试验研究所(研究院前身)。所领导决定把这个课题交由清华大学毕业到所里工作才6年、当时32岁还只是助理工程师的高志涛来负责。

广西的劣质烟煤以合山煤为主体,属高灰、高硫、高水份、低热值、低挥发物的“三高二低”煤种。其燃用难度不仅在全国,在世界上也是罕见的。当时燃用劣质煤锅炉在广西电网中共有15台。原使用的燃烧器不是燃烧不稳便是灭火放炮,燃烧效率普遍不高。要提高煤的燃烧率必须另行设计出一种能克服上述弊病的新型的燃烧器来。

开始,他们先后在柳州电厂、南宁电厂进行研试。高志涛带领课题组抓住煤粉气流温度对点火和长期燃烧过程中所起的作用这一关键,设计了一个新的预热燃烧器。可是,经过一段时间试验,结果不但燃烧不稳定,反而使每月燃油量从原来的50多吨猛增到近140吨,第一次试验失败了!

初战惨败的消息如一阵十二级台风,在南宁电厂里迅速掀起一股反对该项试验的巨浪:厂里暗地里把试验用的燃烧器拆了下来,重新装上原来的燃烧器,并要求上级取消这次试验!

这种局面,让高志涛感到十分失望。确实,当时国内能源方面的权威专家也曾经断言:像广西这样的劣质煤,国外根本不开采!外省电厂燃烧器烧的则是四五千大卡的优质煤;而我们烧的是2700大卡左右的劣质煤,能把燃油降下来吗?

这时,清 华大学 教授、课题组的主持人之一徐旭常院士闻讯从北京赶来,坚定地为组内同志“打气”:“坚决不放弃试验——一定要为提高广西劣质煤燃烧效率和节油打一个翻身的硬仗!”

经过努力,课题总算保住了。全组成员们取得了共识,并且坚定了信心:一定要迎难而上,誓要攻下这个顽固的“堡垒”!

试验恢复了,在耗费时日地艰辛进行着。蹲在锅炉旁成年累月的“会诊”苦战,把高志涛等人煎熬得个个黧黑、精瘦。一次,预燃室燃烧器的火孔里突然喷出一股数米长的火舌,将当时正凑在孔口观察试验情况的高志涛脸上灼伤了,皮肤烧焦了一大块,头发、眉毛也烧得卷了起来……

一次,为了掌握预燃室合理的气流特性及煤粉颗粒的运动轨迹,高志涛抓住停炉检修的时机,钻进黑咕隆咚的炉膛里,进行冷态试验。 11 高的炉膛,就像个大黑洞。由于空气的对流作用,炉膛自然形成的一股猛烈的热风吹得连人都站不住,黑尘“嗖嗖”地直往眼睛、鼻子、耳朵和嘴里钻……为了准确拿到这第一手的资料,他一进去就是一个多小时,再从里面爬出来时,他成了个“黑炭头”!

功夫不负有心人,经过700多个日夜的连续苦战,高志涛带领课题组使用了现代化的试验技术和数值计算分析,终于在1986年研究成功了一种燃用劣质煤的“GY型劣质煤预燃室燃烧器”。试验表明:这种燃烧器能十分有效地消除了积粉、结渣,还可脱油运行。它每次点火可节油84%,且能提高锅炉效率2%。在南宁电厂投入使用后,锅炉实际燃油从应用前平均的1013/年,降低到应用后的105/年。据该厂统计:新装置应用4年实际节油5201吨,按当时国家牌价计算,节约人民币509.7万元;同时还能降低排烟中的致癌物氮氧化物含量的2125%。

新型预燃室燃烧器荣获了当年广西科技进步一等奖,尔后,高志涛又在该预热燃烧器理论的基础上,设计出更理想的新型燃烧器,并在广西多个电厂与其他企业推广应用,取得了很大的经济效益。

随着整个社会用电量高速地增长,过去那种靠单个电厂发电的方式早已不适应要求了,而取而代之的是建设电网。众所周知,在一天24小时内的各个时段中,整个社会上的用电量都是不相同的。因此,电发少了则供不应求,发多了又形成浪费。过去,一般都是通过控制燃煤的投入,以达到升高或降低负荷来调整出电量的高低。但传统的方法难以准确调控,因而不但造成燃料的很大浪费,而且还造成电压不稳。

1995年,作为广西电力试验研究所院专业室副主任的高志涛接过了“大型火电机组锅炉调峰试验研究”项目主持人的重担。

这项课题的研究,其难度不亚于上述的“预燃室燃烧器”,而且,在试验过程中还要冒着机组停机的大风险。但是,由于这项研究是在前一项成果的基础上进行的,他们积累了丰富的经验,也少走了很多弯路。经过长达两年多降负荷试验的艰辛研究,该课题终于取得突破,并于199611月通过了权威专家的技术鉴定。

鉴定认为,试验研究的成果使得广西主电网火电机组的调峰容量由438MW上升到553MW。可多挖潜115MW的调峰容量,使全网的调峰能力大为改善;根据试验研究结果与实际降负荷的运行情况统计,全网因降负荷调峰每年可节约燃料费3300万元;在该项目中锅炉采用了新型燃烧器技术,使火电机组锅炉不投油稳燃负荷在原有的基础上增加了10%的调峰能力。

这项达到国内先进水平的调峰技术,在广西主网的9台高压、超高压的大型火电机组一直应用至今。该项成果荣获了1996年度广西电力科技进步一等奖及1999年度广西壮族自治区科技进步二等奖。

除此以外,高志涛还分别于1994-1995年主持了“柳州电厂220MW启动调试的技术成果”、19961997年主持了“220MW火电机组锅炉主汽温及再热汽温偏低攻关”、2005年主持了北海电厂“300MW机组的整套启动调试”等项目。

特别值得一提的是高志涛于2006年所主持的“中国南方电网公司重点实验评估及管理标准研究”项目。它为南网公司筹建第一批重点实验打下了坚实的基础,并填补了该公司在科技管理体系中的一项空白。

大凡在工作上有所成就的人,都具有“三心”:即事业心、信心和决心。现为广西电力试验研究院有限公司副总工程师的高志涛便是一个这样的人——也正是这种崇高的思想境界,指引着他取得了一次又一次成功。

来源:《当代广西》2007 05 31 作者


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