十年磨一剑 实现海水梦

来源:钱秀丽   发布时间:2015-05-21 03:51:19 
编者按:1月8日,“海水循环冷却技术研究与工程示范”荣获国家科学技术进步奖二等奖,这是我国海水利用领域获得的首个国家级科技奖励。本报从本期开始将连续推出三期“海水循环冷却项目系列报道”,深入解读该获奖项目内涵和意义,回顾其研究历程及背后的精彩故事。

10年前,一位年轻学者和他率领的平均年龄仅30岁的团队,义无反顾地选择一个冷僻的领域和一份当时不被十分看好的事业。10年后,也正是这支队伍,给化工、电力和石化等行业的冷却水取用方式带来了一场深刻的变革。他们就是国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所常务副所长侯纯扬和他带领下的“海水循环冷却技术研究与工程示范”课题组。
2008年1月8日的国家科学技术奖励大会上,当听完国务委员陈至立宣读的《国务院关于2007年度国家科学技术奖励的决定》———“授予‘海水循环冷却技术研究与工程示范’等235项成果2007国家科学技术进步奖二等奖”时,侯纯扬心中无限感慨,这是他和“战友们”10年奋斗的结晶。
“九五”立项,开启研究之门
海水循环冷却技术是上世纪70年代在国际上兴起的一项新技术,而我国直到“八五”期间,才开始零散的实验室探索研究。
工业冷却最早采用的是淡水作为冷却水,时至今日淡水仍然是冷却水的主流。但是,随着世界范围内淡水资源短缺形势的日益严峻,海水替代淡水作为工业冷却水逐渐被提出并得到应用。
我国是水资源严重短缺的国家之一,沿海大部分地区人均水资源量低于500立方米,处于严重缺水境况。面对沿海地区淡水资源紧缺局面,开发利用海水代替淡水作为电力、化工、石化等行业的工业冷却用水,对于改变我国沿海地区的水资源结构,促进沿海经济社会可持续发展意义深远。
海水最初作工业冷却水,国内外都以直流冷却方式为主,全球每年海水冷却水量约5000亿立方米。海水直流冷却采用的是一种将取、排水口深入大海,用低温度的海水带走工业废热,然后将高温海水直排入海的冷却方式。这种冷却方式一度因其具有的深海取水温度低、冷却效果好和系统运行管理简单等优点,受到沿海国家和地区的追捧。但是,海水直流冷却方式也同时存在着取水量大、工程一次性投资高、排污量大、海洋热污染明显和海洋生物损害严重等弊端。
上世纪70年代,随着海洋环境保护要求的提高,人们在探索无公害海水直流冷却技术的同时,开展了海水循环冷却技术的研究和开发工作。该技术具有海水取水量小、工程投资和运行费用低和排污量小等优点,在投资、环保、技术和经济等方面更具优势,成为了海水冷却技术的主要发展方向之一。
真正开启我国海水循环冷却技术研究之门的,是新中国成立以来首次大力度、全方位支持的“九五”国家重点科技攻关项目———“海水资源开发利用关键技术研究”,总拨款2000万元。侯纯扬形象地将这个时期称之为“我国海水利用科学的春天”。项目下设海水直接利用、海水淡化、海水化学资源综合利用3个课题、辖9个专题,“海水循环冷却技术研究”作为“海水直接利用”课题中的重点内容被确定下来,并获得了393万元的支持。自此,我国海水循环冷却技术研究拉开了持续发展的序幕。
回忆立项时的情形,侯纯扬感触颇多。他说,项目的提出,得益于科技部对未来水资源短缺形势的正确判断和科学把握。事实上,12年前,我国的水资源紧缺形势远没有今天这样严峻,大多数人并没有从战略上意识到水资源的重要性,科技部的这一立项是极具前瞻性的。
“九五”立项凝聚着我国老一辈海水利用专家们的心血、希望和梦想。也是从那个时候,海水利用领域开始了科研工作者的新老交替,通过以“老”带“新”的形式,一批年轻人逐渐成长起来。这些人如今都已经成为当前该领域的领军人物,侯纯扬便是其中的一位。正是在海水直接利用老专家白荣明的带领和指导下,侯纯扬才一步一步走上了海水循环冷却技术研究之路。
侯纯扬和他的“战友们”
走进课题组的办公室,最先跳入眼帘的是“团结、勤谨、求是、创新”8个大字,这是侯纯扬和他的“战友们”多年坚守的信条。
1997年,作为淡化所里最年轻的项目带头人之一,37岁的侯纯扬在时任所长陈连增(现任国家海洋局副局长)和时任分管副所长李晓明(现任国家海洋局环保司司长)的鼓励和支持下,走马上任,坐镇海水循环冷却项目。同他一起加入课题组的,还有他最得力的助手、课题的第二负责人武杰。
其实,现实远没有想象的乐观。由于刚刚经历了一次重组,实验室几近白手起家。当时的课题组,包括侯纯扬和武杰在内一共才六七个人,平均年龄30岁。这其中,除了侯纯扬执笔过项目立项外,其他人并不熟悉冷却水专业。这种人员构成格局持续了半年多,直到1998年侯纯扬亲自用自行车接来了3个大学生,课题组才第一次补充了新鲜“血液”。但是,恰恰就是这样一个团队,他们成功了。
历经10年连续攻关,侯纯扬和他的“战友们”成功解决了海水循环冷却系统的腐蚀、污垢和菌藻控制以及海水冷却塔防盐沉积、盐雾飞溅等关键技术问题,在国际上首次将海水循环冷却工程化的浓缩倍率控制在1.8~2.2;运行经济指标比淡水循环冷却降低50%以上;取水、排水量比海水直流冷却减少95%以上,取得多项重大创新成果。
现在,伴随着海水循环冷却技术的不断发展,课题组队伍不断发展壮大,人数已达到20余人,且2/3以上具有博士、硕士学位,形成了一支以青年人为主体的能征善战、敢打硬仗的科研团队。
“成绩属于过去,未来任重道远。”当记者问及获奖感受时,侯纯扬回答得很简单。是啊,这不正是一位研究者应有的胸怀吗?!
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