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弘扬西迁精神——记燃烧学“杰出贡献奖”获得者 徐通模教授

发布时间:2023-04-26   点击:

徐通模教授,2016年获中国工程热物理学会燃烧学“杰出贡献奖”

徐老师出生于1939年。1951年考入重庆第十中学(当时是重庆市巴县中学)。学校依“仙”傍“溪”,绿树成荫,阴河的泉水清澈透凉,直穿校园中心,经飞泉悬岩一泻百米汇入花溪。甘美的泉水不仅给校园带来了生机和朝气,更给予了上千名学子们以灵气和活力。在这个美丽、宁静、 圣洁的校园中生活和学习了2000多个日日夜夜,这段时光给徐老师留下了终生难忘的记忆,激发了一生奋进的动力。精勤求学,打牢基础,探索攀登,成为徐老师一生的追求和信念。

1956年交通大学从繁华的上海西迁到西安。同年徐老师考入交通大学动力机械制造系来到西安,1961年毕业并留校任教,专注于锅炉、燃烧与气固两相流领域的教学与科研工作,开始了他近50年的科教报国生涯。

在科教攻坚的道路上不懈地前行,徐老师先后成为西安交通大学能源与动力工程学院教授、燃烧学课程奠基人和学术带头人之一、国务院批博士生导师、享受国家特殊津贴专家1990年被授予全国高校先进科技工作者称号,1992年被授予国家级有突出贡献的中青年专家荣誉。曾任西安交通大学能源系系主任、副校长、校长。

在行业内,曾担任中国动力工程学会副理事长、陕西机械工程学会理事长、西安能源研究会理事长、全国高校动力工程类教学指导委员会副主任、热能工程专业教学指导委员会主任、西安热工研究院电站锅炉洁净煤燃烧国家工程研究中心学术委员会主任、中国国家质量技术监督局特种设备安全技术委员会副主任委员。

意诚教研育人心

秉持“报效国家、服务人民、团结奋斗”的信念,徐老师始终坚守:“教学旨在育人上,论文写在攻坚上,科研放在需求上,成果重在应用上”的准则,并将此理念贯穿在自身的教学活动与科研中。

上世纪七十年代,徐老师作为项目负责人,以技术理论与现场实践相结合为指导原则,带领团队完成的“锅炉燃烧器及炉内空气动力工况研究”项目获1978年全国科学大会奖。

“六∙五”期间我国大多数火力发电机组仍是小机组,当时电站锅炉的燃烧稳定性和煤种适应性很差,燃烧效率低下,锅炉安全、经济运行均受到严重制约。徐老师敏锐地提出:攻克此类难题的突破点是提高着火、燃烧的稳定性,因为着火的稳定性能是一切燃烧问题的前提和基础。基于此思路,“夹心风燃烧器的研制”项目被列入了国家“六·五”科技攻关项目。徐老师作为该项目的负责人,积极联系锅炉厂、电厂、电力试验研究所,组成联合攻关小组,针对劣质烟煤的燃烧特性,首次提出:充分发挥一次风向火侧着火优势的“着火稳定性理论”,并搭建了当时国内最大功率的四角切圆燃烧热态试验炉。经过反复试验、理论分析、研究综合与实践,发明了“一次风折边型夹心风燃烧器”。

由于当时交通不便,而电厂又多在县城的山沟里,去现场需要多次换车。每次中途上车都是十分拥挤,只能站到目的地,到现场即刻开始工作。现场工作结束后,又即刻返回学校。因长期奔波劳累,一次在现场工作中痛风病发作,他咬紧牙关坚持完成了试验测试工作,又不顾劝阻马不停蹄地赶回西安交通大学,因为他在科研攻关的同时还承担着教学任务。为了不耽误给学生们授课,他忍着剧痛及时赶回,撑着双拐站上了神圣的讲台。这就是中国科技工作者的精神。

功夫不负有心人,经过几年的攻关,夹心风燃烧器在劣质烟煤锅炉上的应用取得了成功,通过了国家的鉴定和验收,并获得国家“六∙五”科技攻关成果奖。徐老师和他的团队并未止步于此,他们继续前行,拓展科研探索领域,将该技术成果应用到贫煤、无烟煤锅炉的燃烧上,并获得成功。夹心风燃烧器因此得到了广泛应用,取得了显著的经济效益和社会效益。1987年,“一次风折边型夹心风燃烧器”获国家发明三等奖。

科研探索没有止境,为进一步提高煤粉气流充分、及时、稳定的着火性能,扩大煤种适应性,增强锅炉不投油最低负荷的稳燃能力,徐老师再次创新地提出:以变异(水平浓淡)煤粉浓度的煤粉气流替代单一固定煤粉浓度的气流。促使高于常规煤粉浓度的一股气流先行着火,形成稳定的着火源,并以此带动淡煤粉气流着火,实现浓、淡煤粉气流整体稳定着火燃烧。基于该创新思路的变异(水平浓淡)煤粉浓度燃烧器的研制被列入能源部“七∙五”科技攻关项目。这意味着新一轮探索又开始了。

理论研究是枯燥的,现场测试是艰辛的,科研攻关仅凭专业知识是不够的,更多的时候是坚定的信念在支撑、在指引。徐老师和他的团队,在经历了一次又一次的探索与实践后,最终掌握了煤粉气流在组合弯道及弯头中流动的煤粉浓度分布规律及特性,取得了实现煤粉浓度浓缩的最佳弯头结构参数。据此,研制出弯头浓缩器、浓缩管、扭曲板浓淡煤粉分配器及气动煤粉浓度调节机构等关键结构部件。提出了实现稳定及时着火的最佳煤粉浓度概念,并通过热态试验获得了无烟煤、贫煤、劣质烟煤等不同煤种的最佳煤粉浓度值和最佳煤粉浓淡比,为工程实践和应用提供了关键的科学参数和结构数据

变异煤粉浓度可调水平浓淡燃烧器的研制成功获得了1991年国家发明三等奖。该项科研成果与1987年获国家发明三等奖的“一次风折边型夹心风燃烧器”的科研成果,在江西、广西、河南、福建等多台燃烧劣质烟煤、贫煤、无烟煤的电站锅炉上得到了推广应用,取得了可观的经济效益和社会效益。

上世纪九十年代后期,我国火力发电装机快速增长,机组参数达到亚临界、超临界,单机容量达300-600MW。徐老师首次通过理论分析发现:随着锅炉容量D快速增大,火室炉内断面热负荷qF与D(1/3)成正比例增大。炉内温度水平提高利于燃烧,但是从内因上大大增大了炉内高温腐蚀和结渣的风险,更严重的是计算分析还发现,四角切圆燃烧锅炉中,四角射流的旋转动量流率矩MR与容量D(4/3)成正比。炉膛出口残余旋转导致炉膛出口两侧流场和温度场的极大偏差,对对流过热器和再热器的安全造成严重威胁。实践证明:在实体的大容量参数炉中均发现高温腐蚀和结渣,过热器、再热器爆管等事故

在原第一机械工业部的支持和鼓励下,西安交通大学与国内三大锅炉厂合作,对上述问题进行了研究并提出治理方案。在大家共同努力下,经过反复实验室试验和现场观测,西安交通大学提出了组织反、正切圆燃烧的新方案,以改善炉膛内壁还原气氛,同时降低炉膛出口气流的残余旋转强度。经过反复试验和计算,首次总结创建出反、正切旋转动量流率矩比无量纲准则数XJ的全新概念,为解决大容量、高参数四角切圆燃烧锅炉炉内高温腐蚀、结渣及炉膛出口流场偏差的工程难题提供了理论依据和科学的工程设计的XJ值。同时,徐老师的团队还首次提出:组织四墙切圆燃烧的新方式。在热态试验炉上反复研究发现,四墙切圆燃烧炉内壁面热负荷分布十分均匀,实际切圆和炉膛出口流场偏差都比四角切圆燃烧时显著减少20%∽40%左右。为电站锅炉向大容量、高参数方向发展提供了一种新的优化燃烧方式。针对工业锅炉,还创建了“α型火焰”燃烧理论及其空气动力学关系式,首次建立了链条炉α型炉拱的动量设计计算方法。“强湍动α型燃烧火焰的组织及炉拱设计法”项目1990年获国家教委科技进步二等奖。

重视教学人为本

徐老师多年来一直注重学生的教育和培养,从激励学生求知欲望出发,教书育人,为人师表。1980年和许晋源先生一起编写出版了高校第一部《燃烧学》教材,今天八十多岁的他仍然主持(现已完成)《燃烧学》第3版的修订编写工作,该教材在全国近50所大学使用。他从教近50年为学生教授了“燃烧学”、“锅炉燃烧设备”、“流体力学”、“气固两相流”、“燃烧科学技术的近代发展”等本科生和研究生课程。主编了《燃烧学》、《锅炉燃烧设备》、《实用锅炉手册》等教材和科技参考书。徐老师渊博的学识、智慧的光芒让学生们充分领悟到能源动力科学的魅力和燃烧科学的精神。他运筹帷幄、饱含禅机的课堂风采让历届学子汲取到丰富的知识营养,实现人生终极价值和道德境界。他培养的大批本科生、46名硕士生、20多名博士生和博士后正在各行各业主要的工作岗位上发挥着重要的作用。

在长期的教学、科研和工程实践中,徐老师形成了:以坚实的理论为基础、以严谨的实验为主体、以有成效的工程实践为目标的研究风格,专注煤的高效清洁燃烧与气固两相流燃烧技术领域的探索创新,并取得了重要的科研成果。

徐老师不仅是一个学术专家,更是一个学者型的领导者。他于1983年担任西安交通大学能源系系主任,在任期间,以“敢为人先、敢于担当”的领导作风,力排众议采用“捐资助学”的方式,从社会和企业获得捐赠资金,建成了能源馆,为西安交通大学能源系的广大师生改善工作学习条件,激发大家的正能量,引导大家共同报效国家。徐老师自1988年起担任西安交通大学副校长、校长,历时13年。任期内,在全校师生员工共同不懈的努力下,西安交通大学被列入国家首批“985工程”重点建设高校,为母校的建设和发展做出了巨大的贡献。

情系西迁兴国志

1956年,交通大学师生员工和家属响应党的号召,从繁华的大上海迁到古老的西安,将事业的根牢牢扎进了黄土高原,成为西部开发的先行者和排头兵。这年暑假后,17岁的青年学子徐老师胸怀求学之梦,进入交通大学动力系锅炉制造专业学习。由于当年交通不便,川陕铁路未通,一路上跋山涉水,翻越秦岭,历时十天来到了渭河之滨的兴庆湖畔,成为交大西迁后的首批大学生。

“向科学进军,建设大西北!”自此,徐老师的人生与交通大学再也没有分开。经历了一段艰苦却光辉的峥嵘岁月,在西安交通大学已度过了西迁后的六十余年时光,与母校共成长,成为了西迁精神的亲历者、践行者、传承者。如今回忆起这段经历,用徐老师自己的话说就是“义无反顾”。一路走来,他是一个心系国家的学子,他是一个精勤奉献的教师,他是一个无私实干的领导。谆谆育人心,拳拳爱国情。几十度春秋,他为西安交通大学奉献了。

“胸怀大局,无私奉献,弘扬传统,艰苦创业”,交通大学独具特色的西迁精神早已根植于每一位交大人的心中。徐老师虽已退休多年,却经常提醒自己:珍惜好时光,过好每一天,勉励学科团队的师生要始终树立国家利益高于一切的思想,要始终发扬敢于担当、敢于攀登、团结奋斗的精神,始终坚持在爱国、拼搏、奉献中实现自己的人生价值。




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