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“中國制造”攻克萬噸級海水淡化裝置關(guān)鍵技術(shù)
發(fā)布日期:2009/5/20 12:11:07

 

  那是在渤海邊一片茫茫灘涂上建造起來的我國首臺自主研發(fā)的萬噸級多效蒸發(fā)(MED)海水淡化裝置。2008年12月19日,河北滄州,河北國華黃驊發(fā)電廠二期工程建設(shè)現(xiàn)場。冬日的陽光給人帶來暖意,清澈的淡水,從海水淡化裝置的管道中汩汩流出。


  這是大海饋贈的禮物,拿著海水淡化生產(chǎn)的瓶裝飲用水,大連理工大學(xué)能源與動力學(xué)院的沈勝強教授興奮無比。他帶領(lǐng)團隊奮戰(zhàn)不足百日,主持研發(fā)了“萬噸級低溫多效海水淡化裝置國產(chǎn)化技術(shù)開發(fā)項目”,提出了國產(chǎn)萬噸級MED海水淡化裝置概念設(shè)計中的工藝流程方案與設(shè)備關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)。采用該科研項目成果建造成功日產(chǎn)淡水1.25萬噸的MED海水淡化裝置。經(jīng)電廠核算,本裝置制水成本比進口裝置制水成本降低26.8%。


  滄州是嚴重缺水城市,黃驊電廠位于海邊灘涂之上,通過筑壩填土造地,是一個沒占用一寸陸地、沒使用一滴淡水的電廠。電廠及黃驊港的生產(chǎn)、生活用水完全依賴于海水淡化。國產(chǎn)萬噸級海水淡化裝置的研制成功,既為電廠解決了生產(chǎn)生活用水問題,也標志著我國在大型MED海水淡化裝置技術(shù)領(lǐng)域的重大突破。


  一個曾經(jīng)的夢想,終于變成了現(xiàn)實。


  心愿,讓他萌生夢想


  渤海之濱大連,風光旖旎。沈勝強與大海結(jié)緣,那是對生于斯長于斯永遠割舍不斷的故鄉(xiāng)情 結(jié)。他愛大海,又說不清從何時開始,對咸咸的海水有了一種別樣的期待。


  “海水淡化是人類追求了幾百年的夢想。我們生活的地球幾乎到處都是水,但可供人類生存、發(fā)展使用的淡水卻少得可憐。”沈勝強說,早年也萌生過同樣美好的愿望,看海便有了另一個角度:“大海雖然充滿了浪漫,可在淡水缺乏的今天,它對人類并不慷慨。如果把又苦又咸的海水經(jīng)過淡化能用能喝,該有多好。”


  曾經(jīng)的夢想,竟成為沈勝強后來瞄準海水淡化基礎(chǔ)與應(yīng)用研究的最初動力。上個世紀90年代末一場大旱,大連連續(xù)三年少雨少雪,根本就沒下過一場透雨,干旱使大連生產(chǎn)生活用水面臨緊缺。毗鄰大海但淡水供應(yīng)不足,讓人變得焦灼不安。本已對海水淡化有濃厚興趣,并涉獵該領(lǐng)域研究多年的沈勝強,這時了解到大連市正在論證引水工程、海水淡化工程、由長江口調(diào)水等幾種淡水補充方案,以緩解淡水供應(yīng)困難。


  他敏感地意識到,大海滔滔,取之不盡,用之不竭,大連即使暫時不上海水淡化工程,但實現(xiàn)海水淡化,肯定是解決水資源短缺、造福人類的大好事。久藏內(nèi)心原本還朦朧的信念,變得清晰而堅定。


  沈勝強記得一位聯(lián)合國的官員曾說過,“供水不足將成為一個深刻的社會危機。世界上在石油危機之后的下一個危機便是水的危機”。正因為如此,海水談化成為國內(nèi)外發(fā)展迅猛的技術(shù)。1975年,全世界海水淡化日產(chǎn)量達200萬噸。1983年,沙特阿拉伯吉達港建成日產(chǎn)30萬噸的海水淡化廠。中東盛產(chǎn)石油的富國,人們生活用水基本上依靠海水淡化供應(yīng)。


  這些資訊讓他倍受鼓舞,也更加看清了自主研究開發(fā)海水淡化技術(shù)的可行性和前景。也許,對大海的美好期待,讓他做了選擇;抑或就讀哈爾濱船舶工程學(xué)院核動力裝置專業(yè),后來在大連理工大學(xué)攻讀碩士、博士學(xué)位所學(xué)的專業(yè)知識與自己的追求相吻合,總之,從那時開始,沈勝強就把海水淡化確定為自己的重點研究方向之一,潛心投入,十年不輟。


  1997年,他到德國不來梅大學(xué)從事合作研究,與Klaus Genfhner教授聯(lián)合開展海水淡化裝置中的關(guān)鍵技術(shù)研究。短短三個月,猶如推開一扇窗戶,讓他眼界洞開,領(lǐng)略了國際海水淡化研究領(lǐng)域全新的天地。


  沉寂,是一種積累


  大連理工大學(xué)海水淡化開發(fā)與研究起步較早,并不斷延續(xù)。當沈勝強教授帶領(lǐng)課題組傳承以往的研究成果,準備投入更多的精力進行深入研究時,卻遇到一些誤解和議論。有人勸道,建大型海水淡化廠造價太高,耗資巨大,國內(nèi)因為不掌握核心技術(shù),只能購買國外設(shè)備。想突破以前的研究,搞自主研發(fā),做大做強,怕是得不償失。


  回想當時的研究條件確實不樂觀,海水淡化方向科研經(jīng)費不足,也拿不到什么課題,但沈勝強絲毫沒有動搖:既然海水淡化在國內(nèi)外有越來越廣闊的需求,選準這一研究方向不會有錯,只要肯下功夫,就有希望。他從其他科研項目中籌集資金,潛心開展了海水淡化技術(shù)的基礎(chǔ)研究。


  面對不解,甚至冷嘲熱諷,沈勝強永遠忘不了錢令希先生對他的鼎力支持。一直關(guān)注大連市海水淡化工程的錢老,把沈勝強叫到家里,詳細詢問了情況。錢院士遠見卓識,耐心點撥,鼓勵沈勝強一定要腳踏實地,鉆研進去。兩人交談甚歡。錢老還曾寫信給時任遼寧省省長薄熙來、大連市委書記孫春蘭、大連市市長夏德仁,大談海水淡化的設(shè)想和建議。錢院士的激勵,給了沈勝強堅持下去的勇氣。時光荏苒,錢令希院士今年4月20日逝世,全校師生無比哀慟。向錢老遺體告別那天,陰雨綿綿,沈勝強教授淚水難抑,站在錢院士遺體前,他深深地三鞠躬,既表達了無限的哀思,也在內(nèi)心默默向錢老表示:一定不辜負錢老生前的期望,將海水淡化事業(yè)做大做強。他非常清楚,多年前錢老對自己的鼓勵,何止是精神上的!當初錢老力促學(xué)校為課題組立項,對他們后期的研究與開發(fā)是起了決定性作用的。


  壓力也是動力,他們耐得住寂寞。從2003年8月開始籌建海水淡化實驗室,從理論計算、方案設(shè)計,到最后跑材料加工設(shè)備,一切自己動手。正巧,在此同時,沈勝強得知,曾與之合作的德國不來梅大學(xué)的Klaus Genfhner教授,在中東阿曼國際海水淡化研究中心做首席科學(xué)家已經(jīng)退休。中東是世界上最大的海水淡化基地,Klaus Genfhner教授掌握著國際海水淡化研究領(lǐng)域的前沿信息,理論和實踐經(jīng)驗非常豐富。于是,沈教授力薦學(xué)校將Klaus Genfhner教授聘為大連理工大學(xué)的海天學(xué)者,每年來大工兩個月,繼續(xù)雙方的合作研究。在Klaus Genfhner教授的幫助下,2005年在實驗室建成了五效降膜蒸發(fā)海水淡化試驗示范裝置,日出淡水10噸。


  沈勝強抑制不住內(nèi)心的激動,凝聚大家心血的試驗裝置終于“出籠”。自此,他們陸續(xù)申請到一些省市海水淡化研究項目,邊做課題邊發(fā)表論文。每年發(fā)表的20多篇論文中,有三分之一與海水淡化研究有關(guān)。


  機遇,垂青有備之人


  經(jīng)過多年的積淀,沈勝強在海水淡化研究領(lǐng)域已經(jīng)頗有名氣。


  機會永遠垂青于有備之人。2006年底,沈勝強得到一條對他來說非常重要的信息:長期以來,大型海水淡化裝置核心技術(shù)被國外少數(shù)公司所壟斷。國華電力公司希望開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的MED海水淡化裝置技術(shù),提出了萬噸級MED海水淡化裝置國產(chǎn)化技術(shù)開發(fā)項目。他們與國內(nèi)多家高校等單位就MED海水淡化技術(shù)開展了較長時間的合作開發(fā),但由于一些關(guān)鍵技術(shù)沒有解決,在海水淡化裝置工藝流程、蒸餾設(shè)備關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面遇到了重重困難。大型海水淡化裝置國產(chǎn)化技術(shù)開發(fā)面臨著進退兩難的關(guān)鍵時刻。


  刻不容緩的是,等用這一大型裝置的黃驊電廠二期工程工期緊迫,如果自主研發(fā),留給技術(shù)開發(fā)的時間只有兩個多月,如不能按期完成,就得繼續(xù)購買進口設(shè)備。該電廠一期工程已經(jīng)引進兩臺法國海水淡化設(shè)備,單臺日產(chǎn)萬噸淡水。


  沈勝強十分明白,這是只許取勝不能打敗的硬仗,但又是千載難逢的機遇。他毫不猶豫,直奔北京,找到了北京國華電力工程公司的負責人,力陳大工的科研實力和優(yōu)勢,詳細講解MED海水淡化裝置的技術(shù)要點。能不能做,他心里有底,但對方認不認可,還是未知數(shù)。對方提出了遇到的所有難題、苛刻的技術(shù)要求及細節(jié)、可能碰到的種種失敗因素,沈勝強都一一回應(yīng),直到對方消除顧慮。憑借對MED海水淡化過程的深刻認識、豐富的理論研究經(jīng)驗和大量的實驗研究成果,沈勝強教授終于贏得了公司領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員的信賴。


  “機會難得,這是檢驗我們研究成果的最佳時機,要做就一定做好,否則就不做!”沈勝強動員、激勵著團隊中的每一個成員。2007年2月底得到信息,時間表是倒排的。按常規(guī)此項目需要做一年,但他們只有三月、四月兩個多月的時間,幾乎是被逼上了絕路。沈勝強和團隊的劉曉華、楊洛鵬等師生背水一戰(zhàn)。在項目合同尚未簽定的情況下,就開始啟動編制MED海水淡化裝置理論計算和概念設(shè)計軟件,并陸續(xù)解決了核心技術(shù)中小溫差、高敏感、飽和態(tài)、低流阻等關(guān)鍵技術(shù)難題。在此期間,沈勝強教授一個月連續(xù)幾次跑北京與甲方溝通協(xié)商,常常是早去晚歸。那些日子,近100天的時間,大伙兒都不知怎么過來的,夜以繼日,披星戴月,犧牲了節(jié)假日休息。即使是五一長假,也一天沒休,抓緊修改方案、考慮細節(jié)、驗證數(shù)據(jù)。課題組甚至放棄了做其它科研項目的機會。劉曉華副教授、楊洛鵬博士顧不得孩子小、愛人工作忙,日夜加班,有時只能將孩子帶到辦公室;沈勝強的愛人那段時間因病住院,可正在攻關(guān)的緊張階段,他根本抽不出時間陪愛人辦理住院手續(xù)或陪護;所有的研究生也是全日工作,沒一人叫苦。#p#分頁標題#e#


  沈勝強永遠相信團隊精誠合作,集體無私奉獻的巨大潛在能量。5月初,課題組完成了萬噸級低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置國產(chǎn)化技術(shù)開發(fā)項目研究報告初稿,此報告是圍繞蒸發(fā)器性能計算方法研究、熱力壓縮器性能計算方法研究、TVC-MED海水淡化裝置熱力過程計算方法研究、黃驊二期萬噸級TVC-MED海水淡化裝置概念設(shè)計方案研究四個分課題研究的最后成果,提出了黃驊電廠二期萬噸級MED海水淡化裝置國產(chǎn)化技術(shù)方案。


  5月18日,是個難忘的日子。沈勝強代表大連理工大學(xué)與北京國華電力工程技術(shù)有限責任公司正式簽署了《萬噸級低溫多效海水淡化裝置國產(chǎn)化技術(shù)開發(fā)合同》,合同簽署第二天,他們就提交了研究報告,為后續(xù)工程項目的實施爭取了時間。2007年7月,經(jīng)專家組評審,大連理工大學(xué)完成的“萬噸級低溫多效海水淡化裝置國產(chǎn)化技術(shù)開發(fā)”工作達到合同要求,授予終驗合格證書。


  成功,意味新的開始


  目前,經(jīng)過工程建設(shè)各方的共同努力,萬噸級多效蒸餾(MED)海水淡化裝置運行良好,主要技術(shù)經(jīng)濟指標都超過了進口設(shè)備。


  “就沒想過當初如果搞砸了怎么辦?”記者問。“也許,我的性格就是凡事有把握才做,這么多年,課題組所做的研究不會是白做的,正是因為有了扎實的基礎(chǔ),我們才敢去接這么大的項目,我的自信和勝算的把握也源于這樣的基礎(chǔ)。”談起這些,沈勝強十分淡定。


  雄厚的實力,不倦的堅持,讓他們走向了成功。國內(nèi)過去所建的海水淡化裝置規(guī)模都不大。大連理工大學(xué)沈勝強團隊完成了國華電力委托的萬噸級海水淡化裝置國產(chǎn)化技術(shù)開發(fā)項目,名揚神州大地,在業(yè)內(nèi)很快傳開。現(xiàn)在慕名而來找他們洽談技術(shù)合作的單位很多。近日,國內(nèi)一些著名企業(yè)以海水淡化項目為前提,前來接洽與大連理工大學(xué)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議或合作技術(shù)開發(fā)。


  沈勝強說,1992年,自己赴英國Exeter大學(xué)訪問;1997年,赴德國Bremen大學(xué)合作研究;2001年,赴美國Michigan大學(xué)、Michigan州立大學(xué)訪問。二十幾年來,學(xué)校給他創(chuàng)造了這么多的深造學(xué)習(xí)機會。“是大連理工大學(xué)培養(yǎng)了我,為我提供了發(fā)揮才智的舞臺,給了我很多機遇,才能帶領(lǐng)課題組取得今天的成績。海水淡化技術(shù)發(fā)展遠遠沒有結(jié)束,還有很多科學(xué)問題需要探索,還有很多工程技術(shù)問題需要開發(fā),在科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)的路上這只是開始。我們會更加努力工作,為國家和人民提供更好的研究成果。”沈勝強懂得感恩,他要用自己的努力工作予以回報。


  沈勝強主持完成過50余項國家自然科學(xué)基金項目、國防項目;教育部、遼寧省、大連市科技重點項目;國際合作及企業(yè)委托項目。曾被評為大連市優(yōu)秀專家、國務(wù)院頒發(fā)政府特殊津貼獲得者、遼寧省百千萬人才工程百人層次獲得者。


  生于海濱,大海養(yǎng)育了他,也成就了他的夢想;情系大海,用海水造福百姓,沈勝強不僅做到了,還做得很出色。

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