打倒“煤老虎”
自然循環(huán)熱水鍋爐誕生

　　1953年，秦裕琨20歲，從上海交通大學(xué)畢業(yè)。
　　這一年，秦裕琨和一群熱情洋溢的青年一起，由上海市副市長(zhǎng)親自送行，乘坐專列浩浩蕩蕩到了哈爾濱。作為師資研究生，他們被分配到哈爾濱工業(yè)大學(xué)，跟蘇聯(lián)專家學(xué)習(xí)建設(shè)新中國亟需的各種專業(yè)知識(shí)。秦裕琨被分到了鍋爐專業(yè)（后改為熱能工程專業(yè)），自此與鍋爐和燃燒連在一起。
　　當(dāng)時(shí)哈工大的鍋爐專業(yè)沒有老教授，上世紀(jì)60年代初蘇聯(lián)專家撤走后，就全靠秦裕琨這幫研究生“唱主角”。一窮二白的現(xiàn)狀和“文革”時(shí)期動(dòng)蕩的局勢(shì)，沒有擋住年輕人昂揚(yáng)奮進(jìn)的熱情，作為骨干教師，秦裕琨帶領(lǐng)年輕老師們“抓革命促生產(chǎn)”—組織專業(yè)教材、教更年輕的學(xué)生，還要深入一線搞科研。

1991年，秦裕琨院士率團(tuán)訪問日本期間，在千葉大學(xué)會(huì)見該校理事長(zhǎng)

　　“當(dāng)時(shí)領(lǐng)導(dǎo)交給我們一個(gè)任務(wù)：打倒‘煤老虎’?！痹谀莻€(gè)年代，國內(nèi)普遍采用強(qiáng)制循環(huán)熱水鍋爐。這種鍋爐通過蒸汽傳導(dǎo)熱量的方式運(yùn)行，不僅效率低，而且受制于供電的連續(xù)性。當(dāng)時(shí)的電力供應(yīng)并不穩(wěn)定，一旦停電，鍋爐立即停止工作，非常容易造成爐內(nèi)的水汽化進(jìn)而產(chǎn)生水擊，影響設(shè)備的安全運(yùn)行。秦裕琨說的“煤老虎”，就是小鍋爐的燃煤改造問題。
　　1968年，秦裕琨帶領(lǐng)學(xué)員接受了改造“省革委會(huì)”鍋爐房的任務(wù)，而當(dāng)時(shí)的他，還頂著“漏網(wǎng)右派”、“反動(dòng)學(xué)術(shù)權(quán)威”的大帽子。那段時(shí)間，他所承受的壓力，不僅來自于國內(nèi)相關(guān)技術(shù)上的空白無可借鑒，而且來自于僅幾個(gè)月停暖期里異常緊張的時(shí)間，更來自于動(dòng)蕩時(shí)期嚴(yán)酷的政治氣候。但他沒有退路，只能硬著頭皮堅(jiān)持。
　　白天挨批判，晚上收集資料、搞科研，什么條件都不具備，什么借鑒都沒有，只能一點(diǎn)一點(diǎn)積累—沒有資料，就親自調(diào)研收集；沒有實(shí)驗(yàn)室和設(shè)備，就多做理論分析論證。
　　經(jīng)過慎重思考和反復(fù)研究，秦裕琨在國內(nèi)首次提出熱水鍋爐可采用自然循環(huán)方式運(yùn)行的學(xué)術(shù)思想。他發(fā)現(xiàn)，改造小鍋爐的關(guān)鍵是避免停電后爐內(nèi)水的迅速汽化，而保證水的循環(huán)就可以解決這個(gè)問題。但是，“熱水和涼水的溫差僅20度甚至更小，差距太小，循環(huán)不起來。要讓水安全地循環(huán)，并不是那么簡(jiǎn)單的。而且一旦出問題，就是大問題?！蓖ㄟ^無數(shù)次的分析論證、推倒重來，熬過不知道多少個(gè)不眠之夜，秦裕琨終于實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的想法和目標(biāo)。
　　當(dāng)被問到“萬一真出了問題怎么辦”時(shí)，秦院士大笑著回答：“一定要成功，沒有萬一，這個(gè)地方不允許萬一的出現(xiàn)。”不僅不允許萬一的出現(xiàn)，而且所有的設(shè)計(jì)、制造、施工工作要在停暖期完成，緊張程度可想而知。
　　功夫不負(fù)有心人。經(jīng)過幾個(gè)月的論證和實(shí)驗(yàn)，秦裕琨研發(fā)出了一套自然循環(huán)熱水鍋爐的水動(dòng)力計(jì)算方法，并據(jù)此設(shè)計(jì)制造出了我國第一臺(tái)自然循環(huán)熱水鍋爐。經(jīng)過施工，1968年冬，自然循環(huán)熱水鍋爐成功投入運(yùn)行，從此掀開了我國工業(yè)鍋爐制造史上的新篇章。直到今天，我國大部分地區(qū)冬季采暖的主要設(shè)備還是這種鍋爐。

秦裕琨院士（左）深夜在黃島電廠現(xiàn)場(chǎng)參加新燃燒器調(diào)試后用餐

　　1969年，他又成功地對(duì)哈工大鍋爐房中的9臺(tái)2噸燃用煙煤的手燒爐進(jìn)行了改燒褐煤的改造，將其改造成了帶旋風(fēng)燃燼室的工業(yè)流化床鍋爐，極大提高了生產(chǎn)效率，并取得了良好的燃燒效率，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。
　　在不斷的研究分析、改造試驗(yàn)過程中，秦裕琨理論聯(lián)系實(shí)際，各方面能力都迅速提升。而“秦總捅”的名號(hào)，也是在這個(gè)時(shí)候叫響的。
　　后來，改革開放初期，他又帶領(lǐng)課題組開展了自然循環(huán)熱水鍋爐和流化床鍋爐相關(guān)的研究工作，獲得多項(xiàng)省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)勵(lì)。

攻堅(jiān)大鍋爐
開創(chuàng)水平濃淡煤粉燃燒技術(shù)

　　改革開放之后，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，電力供應(yīng)日趨穩(wěn)定，鍋爐專業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和電力行業(yè)的切實(shí)所需取代停電成為鍋爐設(shè)計(jì)和燃煤技術(shù)發(fā)展的首要考慮因素。
　　“鍋爐專業(yè)的研究趨勢(shì)要求我們搞技術(shù)難度大、技術(shù)含量高的大鍋爐研究工作，以獲得更加健康、持續(xù)的發(fā)展?！鼻卦ｇf，當(dāng)時(shí)電力工業(yè)的大鍋爐在燃燒方面存在很多問題，其中最突出的是燃燒效率低、低負(fù)荷穩(wěn)燃能力差、氮氧化物排放量大、高溫腐蝕和易結(jié)渣等5大頑疾，它們互相制約，嚴(yán)重影響著電力工業(yè)的健康發(fā)展。
　　為了解決這些問題，從上世紀(jì)80年代后期開始，已近花甲之年的秦裕琨帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始了攻堅(jiān)大鍋爐的戰(zhàn)役，其中煤粉燃燒研究是前哨戰(zhàn)。
我國煤炭資源總量豐富，但人均剩余探明可采資源儲(chǔ)量少?！凹业變罕?，買不起好的，只能有什么樣的燒什么樣的?！庇谑?，怎么把難燒的煤燒起來，成為秦裕琨首先要解決的難題。

秦裕琨院士（前右一）與焦作電廠總工、西安熱工院院長(zhǎng)在焦作電廠爐前

　　“1987年開始提搞煤粉燃燒這個(gè)事，當(dāng)時(shí)國內(nèi)已經(jīng)有好幾個(gè)學(xué)校在搞煤粉鍋爐改造了，各有各的樣子，大家都說我們搞晚了，趕不上末班車了?！鼻卦ｇ呛堑卣f。盡管如此，秦裕琨仍然堅(jiān)持了自己的想法，他在綜合總結(jié)國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己多年從事爐內(nèi)傳熱和燃燒理論研究的經(jīng)驗(yàn)，提出了水平濃淡煤粉燃燒的學(xué)術(shù)思想，并在不斷的理論研究和實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步論證其可行性。
　　秦裕琨當(dāng)時(shí)已是哈工大的副校長(zhǎng)，教學(xué)和管理工作都非常繁忙，他只能利用晚上時(shí)間搞研究。在沒有任何資金支持的情況下，秦裕琨帶著3個(gè)學(xué)生，在簡(jiǎn)陋的實(shí)驗(yàn)室里度過了一個(gè)又一個(gè)不眠之夜。因?yàn)闆]錢，很多實(shí)驗(yàn)只能靠人工完成，尤其鍋爐實(shí)驗(yàn)需要連續(xù)運(yùn)行，于是每有實(shí)驗(yàn)必會(huì)通宵。第二天不上班的時(shí)候，秦裕琨就跟學(xué)生一起熬夜。好在實(shí)驗(yàn)結(jié)果拿到，技術(shù)相關(guān)基本問題得到了解決，證明他們的想法是對(duì)的，下一步的電廠實(shí)驗(yàn)是可行的。
　　但是，因?yàn)椴o前人經(jīng)驗(yàn)，電廠試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)極大，沒有電廠愿意承擔(dān)這份風(fēng)險(xiǎn)，推廣遇阻。幾經(jīng)周折，秦裕琨找到了遠(yuǎn)在北大荒的紅興隆電廠?！跋仁菐退麄兘鉀Q了差煤燃燒的問題，救活了電廠附屬煤礦，降低了電廠運(yùn)營成本?！痹谶@顆“救心丸”下肚后，電廠終于同意秦裕琨在他們那里做試驗(yàn)。
　　他們從最小的、35噸爐子做起，由于前期論證充分、準(zhǔn)備充足，試驗(yàn)很快獲得成功，而電廠也憑借這項(xiàng)新技術(shù)獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。有了第一步的成功，接下來的研究和實(shí)驗(yàn)工作也變得順暢。從35噸到65噸，再慢慢向大機(jī)組發(fā)展。
　　1994年，該項(xiàng)技術(shù)在遼化420t/h鍋爐上成功應(yīng)用，同時(shí)取得了高效燃燒、低污染（降低氮氧化物排放）、低負(fù)荷穩(wěn)燃和防結(jié)渣等效果，并為向更大機(jī)組發(fā)展積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)；1995年，旋流濃淡煤粉燃燒器經(jīng)過充分實(shí)驗(yàn)室研究后，在黃島電廠 200MW機(jī)組上成功應(yīng)用；1997年，直流水平濃淡煤粉燃燒器在河南焦作200MW機(jī)組上燃燒無煙煤成功應(yīng)用，并以此為示范工程大面積推廣應(yīng)用；1998年6月，應(yīng)用水平濃淡煤粉燃燒技術(shù)的300MW機(jī)組點(diǎn)火成功，標(biāo)志著水平濃淡煤粉燃燒技術(shù)進(jìn)一步走向成熟。
　　經(jīng)過10多年的拼搏努力，水平濃淡煤粉燃燒技術(shù)不斷發(fā)展創(chuàng)新，形成了一系列的煤粉燃燒技術(shù)體系，覆蓋了電站鍋爐的主要燃燒方式和煤種，為國家?guī)砹司薮蟮慕?jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，氮氧化物的排放也大幅降低。

秦裕琨院士（左）與外國同行交流

　　專家鑒定意見認(rèn)為：該技術(shù)“理論上有創(chuàng)新，技術(shù)上有突破，適應(yīng)面廣，投資回收期短，經(jīng)濟(jì)效益突出，社會(huì)效益明顯，市場(chǎng)前景廣闊，為煤粉燃燒技術(shù)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。特別是在用煤粉燃燒方式燃用無煙煤、貧煤時(shí)，在同時(shí)取得穩(wěn)燃性能好、燃燒效率高、低氮氧化物排放、防止結(jié)渣并可望控制高溫腐蝕的綜合效果方面，屬國際領(lǐng)先水平”。

秦裕琨院士（前排中）參加2000年度國家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)

　　2000年，“風(fēng)包粉系列煤粉燃燒技術(shù)的推廣與應(yīng)用”項(xiàng)目獲得黑龍江省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。2001年，秦裕琨參加了在人民大會(huì)堂舉行的國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)，接受全國人民的祝賀。也是在這一年，秦裕琨當(dāng)選中國工程院院士，身上的擔(dān)子又重了許多。

多找?guī)卓谩皹洹?BR>推動(dòng)團(tuán)隊(duì)研究方向多元化

　　多年來，鍋爐燃燒所產(chǎn)生的煙塵、二氧化硫、氮氧化物等排放物對(duì)環(huán)境造成了極大影響。而以煤為主要發(fā)電燃料、占全國電廠 70%的火電廠，也成為氮氧化物污染的三大源頭之首。
　　其實(shí)自從鍋爐出現(xiàn)開始，就一直背著燃燒率低、耗能高、污染重的大帽子?，F(xiàn)如今，隨著水平濃淡煤粉燃燒技術(shù)的大幅推廣和應(yīng)用，在秦裕琨等科研工作者的努力下，電廠鍋爐的燃燒效率已達(dá)99%，耗能高問題也已相對(duì)弱化，如何擺脫重污染這一桎梏成為首要問題。
　　如何最大化利用資源、提高煤炭燃燒率、降低氮氧化物排放，也正是秦裕琨團(tuán)隊(duì)多年從事和關(guān)注的問題。
　　1999年，在秦裕琨原團(tuán)隊(duì)—哈工大熱能工程教研室燃燒課題組的基礎(chǔ)上，哈爾濱工業(yè)大學(xué)燃燒工程研究所成立，秦裕琨任所長(zhǎng)。在他的帶領(lǐng)下，研究所迅速發(fā)展，逐漸形成了獨(dú)特的風(fēng)格特點(diǎn)，在清潔能源利用、環(huán)境保護(hù)及污染控制、化工過程及控制等學(xué)科領(lǐng)域形成了研究?jī)?yōu)勢(shì)。
　　為了更好地研究燃煤污染物減排技術(shù)，秦裕琨帶領(lǐng)哈工大聯(lián)合有關(guān)單位申請(qǐng)建立“燃煤污染物減排國家工程實(shí)驗(yàn)室”，并于2008年獲得國家發(fā)改委的批復(fù)，開工建設(shè)。時(shí)至今日，隊(duì)伍不斷壯大，各項(xiàng)研究工作也開展順利。
　　面對(duì)鍋爐產(chǎn)業(yè)會(huì)淘汰的說法，秦裕琨表示認(rèn)同：“這是事實(shí)，鍋爐淘汰是歷史的必然，社會(huì)總在不斷進(jìn)步。”但他同樣認(rèn)可另外一句話：“到2050年，中國的電一半以上還是要靠煤?！薄半m然早晚要結(jié)束，但這幾十年還得靠它過日子，所以活還得干?！鼻卦ｇf這些的時(shí)候，坦然堅(jiān)定。近年，他也在帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)尋找新的研究方向，比如與煤燃燒原理大致相同的煤氣化，還有新思路下的脫硫研究及脫硫后所形成硫酸鈣的資源化利用等等?！翱勺龅氖虑楹芏啵乙膊恢С謭F(tuán)隊(duì)只走煤燃燒研究這一條路，不能在一棵樹上吊死?！闭\然，現(xiàn)代社會(huì)，多元化發(fā)展才是正道。
　　如今，在秦裕琨的領(lǐng)導(dǎo)和規(guī)劃下，研究所和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已在潔凈煤燃燒技術(shù)、燃燒過程診斷及控制技術(shù)、大氣污染物控制及凈化技術(shù)、生物質(zhì)資源化利用技術(shù)、廢棄物無害化處理技術(shù)、多相流動(dòng)及傳熱傳質(zhì)過程研究、先進(jìn)潔凈煤發(fā)電技術(shù)、熱力過程的數(shù)值計(jì)算與仿真、可再生能源的開發(fā)與利用、能源與化工原料聯(lián)產(chǎn)的煤炭綜合利用技術(shù)等領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展，已經(jīng)建立起以水平濃淡煤粉燃燒技術(shù)為核心的新技術(shù)群，引領(lǐng)相關(guān)領(lǐng)域的研究發(fā)展與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，成為國內(nèi)外能源企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)關(guān)注的焦點(diǎn)。

當(dāng)下的理想
幫小兄弟們盡快成長(zhǎng)