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我国经济的快速发展离不开能源及其动力工业的支撑。我国的能源资源结构以煤炭为主,煤炭的总体品质较差,相对于工业化发达的国家,我国在能源的利用效率、环保等方面面临巨大的挑战。
缪正清深切地了解我国能源资源结构这一国情,毅然地选择了煤炭清洁高效燃烧这一具有重要研究和应用价值的方向。三十年来,他一直围绕锅炉的高效燃烧、可靠工作、经济运行、清洁排放等方面开展理论与实践相结合的研究,并与企业合作,在研发技术的同时,努力应用于工程,为能源企业排忧解难,为社会创造了可观的经济效益。
十年实践,工业锅炉强化燃烧、消烟除尘成果显著
缪正清选择煤炭清洁高效燃烧这一研究方向,他说要感谢导师黄祥新教授的引导。黄教授是国内研究工业锅炉强化燃烧的杰出学者,是上世纪五十年代苏联专家为我国培养的少数几位热能工程的研究生之一。在文革期间,黄教授将锅炉燃烧原理与改炉实践相结合,发明了双人字形高覆盖率炉拱结构,破解了我国工业锅炉燃烧劣质煤着火困难、燃尽差、热效率低、普遍达不到额定出力的技术难题,并因此获得原机械工业部1986年科技进步一等奖第一名、1987年国家科技进步二等奖。该技术在全国各个工业锅炉制造厂得到全面推广。
缪正清就读研究生期间,在导师的指导下,他第一次设计的炉拱是西安蝴蝶手表厂的1台6.5t/h散装锅炉。经过改造,锅炉最大实际产汽量从改造前的4.8t/h,改造后提高到8.3t/h,热效率也显著提高。接着,另外三台锅炉也很快进行了改造,一举解决了用气不足的问题,用户十分满意。此后,西安、咸阳、河南的一些企业来找黄教授改造锅炉的任务老师都交给了他去做。考察、设计、改造、调试、验收一系列改炉实践,使他在较短的时间内积累了工业锅炉强化燃烧的实际经验。
1986—1987年缪正清随导师参与延安大气污染综合治理研究,经过反复的分析、试验,研制成功了以预燃室和M型消烟炉拱的结构组织前后拱烟气对冲燃烧的专利技术,应用于延安地区招待所、延安军分区、延安制药厂、延安卷烟厂、延安地区外贸局的锅炉改造,取得了烟气林格曼黑度从4—5级降为零级的消烟效果(从烟囱看不出锅炉是否在运行)。在此基础上,延安地区环保局组织现场交流会,并发文限期改造,两个多月就改造锅炉19台。这些工作为延安市大气污染治理做出了贡献,该项目获得国家环保部科技进步三等奖。在1985—1995十年间,改造遍及陕西、河南、上海、江苏、浙江、山西、山东等数十个企业,总计100余台工业锅炉,为企业节能、环保创造了显著的经济效益和社会效益。
十年钻研,攻克多项锅炉理论难题
1995年起,缪正清的科研方向转向电站锅炉,聚焦锅炉领域若干重要理论问题,潜心研究十年,获得处理这一类复杂问题的科学分析方法,使多个数十年以来的难题,一一得到理论解析。
他从多年的教学和工程改造实践中,提炼锅炉专业中的科学问题,按照科学研究的建模、理论推导,以及结合计算机求解的方式去进行探索。在复杂科学问题的建模实践中,他不断吸取教训,总结经验。这期间发表了一批有影响的论文,包括:《煤粉炉火焰刷墙时颗粒对壁面对流传热模型》《集箱并联管组内单相流体的流动特性》《集束射流的流动物理》《旋转射流的流动物理》《层状布置组合直流射流的流动物理及其工程应用》《循环流化床轴向空隙率与静压分布的数学物理模型及其实验验证》和《循环流化床U型回料阀内气固两相流模型》等,推动了锅炉基础理论的进步。这些研究也为此后十年他对电站锅炉的燃烧技术改造打下了扎实的理论基础。
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