矢志熱能研究 助力生態(tài)建設(shè)
——記天津大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師張于峰

◎ 文/周 鋒

他是天津大學(xué)熱能學(xué)科帶頭人，對我國的熱能研究有著深厚造詣。他創(chuàng)造的低溫?zé)岚l(fā)電技術(shù)和高溫?zé)岜眉夹g(shù)處于國際領(lǐng)先水平。

近年來，他先后主持完成科研項(xiàng)目20余項(xiàng)，涵蓋 “973”國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究、國家自然科學(xué)基金、國家 “十一五”科技支撐計(jì)劃和天津市重大攻關(guān)、天津市自然科學(xué)基金、北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題等項(xiàng)目。主持完成了企業(yè)合作項(xiàng)目40余項(xiàng)，參與完成了中俄、中丹政府間合作項(xiàng)目。獲得國家發(fā)明專利10余項(xiàng)、實(shí)用新型專利30余項(xiàng)，發(fā)表科學(xué)論文160余篇，SCI檢索文章50余篇，參加編寫科技書刊3本，主編標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)。

他就是天津大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師張于峰。2015年，他被評為天津大學(xué)第八屆“我心目中的好導(dǎo)師”。

闡明研究意義，勇于迎難而上

他是一位善談健談的教學(xué)和科研工作者，講起自己熱能專業(yè)的特點(diǎn)和研究意義時語言平穩(wěn)而流暢。

熱能與人們生活和生產(chǎn)息息相關(guān)，是人們生活和生產(chǎn)中使用最多的一種能源形式，可占到70%左右的比例。國家的電70%左右也是來自熱能。熱能也是我國工業(yè)生產(chǎn)的主要能源。熱能有一種特殊的使用方式，特殊在使用過程中一定會有排放，這種排放一方面帶來了能源的浪費(fèi)，一方面對環(huán)境產(chǎn)生了巨大的影響，如現(xiàn)在的溫室效應(yīng)、霧霾、酸雨等問題，這些大氣中存在的有害物質(zhì)很大程度上是熱能使用后釋放出來的。熱能使用有兩個特點(diǎn)：一是無法全部用凈，二是攜帶一些污染物來到環(huán)境中。由此可見，熱能對人們的生活、對國家的生產(chǎn)有著不言而喻的意義。

他研究熱能主要是針對余熱利用或低溫?zé)峋C合應(yīng)用的技術(shù)和方法。如何充分利用能源，同時使它排放達(dá)到最小，這是我們國家“節(jié)能減排”的根本目標(biāo)之一?！肮?jié)能減排”必須依靠一定的科學(xué)技術(shù)去實(shí)現(xiàn)。我國對余熱的定義是隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步指標(biāo)變化而變化，如二十世紀(jì)七至九十年代，從煙囪排出去四、五百度的溫度都叫余熱，但現(xiàn)在看不到這種情況，現(xiàn)在煙囪排煙溫度都降到了150度以下，這是科技進(jìn)步的結(jié)果。如何利用余熱始終是研究的一個難點(diǎn)，一方面要提高熱能的利用率，一方面要進(jìn)一步減少熱能排放對環(huán)境的危害。熱量對外排放越少溫度就越低，溫度越低就越有利于保護(hù)環(huán)境。

當(dāng)前，他把研究的重點(diǎn)放在低溫發(fā)電和高溫?zé)岜蒙?，在這兩個方面做了很多工作，他說：“這是職責(zé)所在，我是學(xué)熱能的，就是要把熱能充分利用起來，降低大氣的污染。研究中困難很多，要想達(dá)到國際指標(biāo)不是一件容易的事?！?/p>

要讓研究的設(shè)想變成現(xiàn)實(shí)，就要敢于付出，敢于無數(shù)次地經(jīng)受失敗的磨難。他在研究中遇到失敗時產(chǎn)生過苦惱、失望，但很快就調(diào)整了狀態(tài)，每一次失敗都促使他重新認(rèn)識一個問題、思考一個問題，再進(jìn)行試驗(yàn)時，離設(shè)定的理想指標(biāo)就越來越近。他知道，如果解決不了指標(biāo)問題，也就解決不了現(xiàn)實(shí)的問題。是的，搞科研都會遇到困難，失敗是經(jīng)常有的事情，一次就能成功并不多見，真正搞成功是一個漫長的過程，堅(jiān)持做下去一定會得到回報。

功夫不負(fù)有心人。2017年，天津市科委組織對低溫發(fā)電和高溫?zé)岜贸晒b定，與會專家認(rèn)為，他研究的低溫發(fā)電溫度已經(jīng)達(dá)到60度，比國際標(biāo)準(zhǔn)低得多；高溫?zé)岜脺囟冗_(dá)到了170度，利用低溫余熱提升熱量的方法達(dá)到了再利用的指標(biāo)要求，這兩項(xiàng)成果的綜合技術(shù)均達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

對張于峰來說，每一次嘔心瀝血的技術(shù)指標(biāo)創(chuàng)新，不僅僅是熱能基礎(chǔ)理論上的突破，也是應(yīng)用技術(shù)上的突破?，F(xiàn)在，很多企業(yè)主動找他合作，這說明他研究的成果技術(shù)有被廣泛應(yīng)用的空間，而不是僅僅停留在幾篇論文上，也不是僅僅停留在作幾次報告上，他的技術(shù)成果將在企業(yè)的應(yīng)用中轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

加強(qiáng)企業(yè)合作，推動長遠(yuǎn)發(fā)展

天津市政府決策咨詢專家，天津市建筑技術(shù)委員會專家，環(huán)渤海企業(yè)合作促進(jìn)會副會長，環(huán)渤海制冷暖通空調(diào)分會會長，這些是張于峰的學(xué)術(shù)頭銜，體現(xiàn)出很高的專業(yè)技術(shù)含量。

近年來，他的研究領(lǐng)域涉及國民經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的重點(diǎn)及前沿領(lǐng)域，如低溫?zé)崂?、新能源、垃圾熱解、樓宇控制、資源與環(huán)境等，這些研究成果都形成了產(chǎn)學(xué)研之路。談到產(chǎn)學(xué)研的問題時，他果斷地說：“產(chǎn)學(xué)研是多少年搞出來的一條路子，大家都很認(rèn)可。因?yàn)槠髽I(yè)不可能去搞科研，特別是先進(jìn)領(lǐng)域的科研，企業(yè)只能搞一些現(xiàn)場的技術(shù)革新，它的性質(zhì)是生產(chǎn)，學(xué)校和研究機(jī)構(gòu)恰好彌補(bǔ)了企業(yè)在科研方面的不足，兩者相結(jié)合是長短互補(bǔ)的好事情，如果方向正確就能使科研成果不斷地轉(zhuǎn)化為企業(yè)的需求，成果水平的好壞工廠最有發(fā)言權(quán)。好的研究成果被企業(yè)廣泛應(yīng)用，自然就會實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研一體化。”

企業(yè)對技術(shù)有迫求，他跟企業(yè)合作達(dá)到了互利互惠的效果。每一項(xiàng)技術(shù)最后要變成產(chǎn)品或成果的時候，都需要企業(yè)派人加入，靠他單槍匹馬，肯定解決不了一些技術(shù)缺陷的問題。與他經(jīng)常合作的企業(yè)有山東的京博石化、貝萊特空調(diào)有限公司、海利豐能源公司，丹東的克隆集團(tuán)，山西的易通集團(tuán)，河北的新奧集團(tuán)，等等。

目前，他正在跟天津的一些企業(yè)、電廠能耗大戶，還有南方的一些企業(yè)搞一項(xiàng)新的科研項(xiàng)目——煙氣脫白和煙氣余熱綜合應(yīng)用研究。這是一個新的突破點(diǎn)，也是熱能余熱領(lǐng)域里一個比較難的難點(diǎn)。國家對煙氣消白技術(shù)有明確規(guī)定，而消白中有些技術(shù)與他過去研究的低溫發(fā)電技術(shù)、高溫?zé)岜眉夹g(shù)有些環(huán)節(jié)特別一致，所以，企業(yè)跟他合作搞出了一種叫相變式的煙氣換熱器，已經(jīng)過工廠試產(chǎn)并得到較好的評價。采用消白技術(shù)的換熱器大大縮小了設(shè)備的體積、降低了造價和運(yùn)行費(fèi)用。正在與新奧集團(tuán)開展研究的新型石墨烯設(shè)備體積輕、價格便宜，克服過去化學(xué)器腐蝕性、抗磨性不強(qiáng)等很多弱點(diǎn)，給煙氣的消白技術(shù)和余熱利用領(lǐng)域帶來了很大優(yōu)勢。從獲得的一些試驗(yàn)數(shù)據(jù)看，這項(xiàng)研究使他倍感興奮，一旦研發(fā)成功將使我國在煙氣領(lǐng)域的技術(shù)上更有前途。

他認(rèn)為自己的研究成果離不開他的科研團(tuán)隊(duì)，他對團(tuán)隊(duì)非常滿意。多年來，張于峰教授共培養(yǎng)博士生50余名，碩士生70余名。為了熱能科研事業(yè)能夠長足發(fā)展，他把自己在熱能領(lǐng)域積累的經(jīng)驗(yàn)與剛跨入這個領(lǐng)域的年輕學(xué)生進(jìn)行了分享。他認(rèn)為，在熱能領(lǐng)域里還有很多值得他和年輕學(xué)生們發(fā)揮力量的地方，年輕學(xué)生要把自己的思想認(rèn)識與社會的需求恰當(dāng)?shù)亟Y(jié)合起來，不能光想著一些過高的要求，不要有一些不切實(shí)際的想法。國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展始終離不開能源，新能源的開發(fā)需要更多的科技人員發(fā)揮才智，優(yōu)化利用熱能，降低排放污染，起到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用。

他對未來規(guī)劃的愿景是：一定要把煙氣的利用推向新的高度。它的技術(shù)優(yōu)勢已經(jīng)顯現(xiàn)，經(jīng)過與相關(guān)設(shè)計(jì)院、企業(yè)的交流，大家都認(rèn)識到這個技術(shù)有它獨(dú)特的優(yōu)勢，他們愿意聯(lián)合攻關(guān)，共同把這項(xiàng)新技術(shù)推向社會，讓其產(chǎn)生良好的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。