黑龍江日報1月3日訊 『對我來說,創新過程主要難在應用層面。實驗室裡做得都很好,可到工程現場往往會出現各種各樣預料之外的情況。從另一個層面講,這就需要突破固有思維進行二次創新,失敗的風險壓力與成功的幸福動力同樣巨大。』張承虎是哈爾濱瀚清節能環保科技有限公司總工程師,他憑著紮實的理論功底和大膽的科學設想,攻堅克難,實現了瓦斯煙氣等熱濕廢氣的自驅動全熱深度回收再利用,服務於礦區供熱、燃氣分布式能源等多種節能應用場景。
哪裡來的奇思妙想?
光看微信頭像圖片,白底藍色的哈工大主教學樓,也是哈工大百年校慶LOGO,你肯定能白描出張承虎的人物及心理肖像:學霸、工大情懷、夢想……是的,你全說中了。
張承虎的老家在湖北,在哈工大進行了9年的本碩博學習,不僅打下了堅實的理論基礎,還讓他能站在更高的維度理解專業、看待世界。
主持國家自然科學基金項目、國家自然科學基金區域創新發展聯合基金重點支持項目子課題、國家『十二五』科技支橕項目課題等科研項目及企業橫向項目累計20餘項。
榮獲黑龍江省技術發明獎一等獎,黑龍江省科技進步獎二等獎,第一屆黑龍江省專利獎優秀獎,國家發明專利32項。
……
這麼多創新成果,哪裡來的奇思妙想?『紮實的理論功底是所有奇思妙想的基礎。』張承虎說,創新中大膽假設、小心求證、樂於請教,創新就是一次次提新想法新思路,一次次論證可行性的過程。
煙氣餘熱深度回收的奇思妙想
采訪中,張承虎句句離不開節能減排、國家『雙碳戰略』。作為老工業基地,如何將工業餘廢熱變廢為寶,變身城市新熱源,近年來一直是黑龍江科技工作者的重大課題之一。
為此,張承虎查閱了國內外上百份參考文獻,提出了瓦斯梯級利用及自驅動煙氣全熱深度回收技術。一是充分利用瓦斯燃燒的高品位化學能進行發電;二是充分利用瓦斯煙氣裡面的『水』:因為瓦斯裡的氫元素燃燒後變成水蒸汽,蘊含了大量凝結潛熱,佔到煙氣廢熱總量的一半左右。問題來了:如何低成本地提取這部分潛熱?水蒸氣凝結需要低溫條件,但熱回收的價值在於實現高溫供熱,一個系統內實現『一冷一熱』共存是第一個難點。
張承虎想到了空調:一個室內機(制冷)一個室外機(排熱)。但第二個難點又來了,設備驅動力從哪兒來?用電驅動成本太高,能不能實現系統自驅動?通過充分論證,張承虎把進口約400℃的煙氣分成三段利用:高溫段做驅動力,驅動吸收式熱泵創造低溫條件,對低溫段做深度潛熱回收,將煙氣溫度降至30℃;而中間段則用於實現高溫與低溫段的解耦匹配,讓系統有了更大的韌性空間。最終將瓦斯的能量幾乎全部利用,綜合熱效率達到95%以上。瓦斯煙氣深度回收的熱能可以用於礦區的建築采暖、衛生洗浴、衣服烘乾、新風加熱等用能需求。在瓦斯充足的條件下,采用該項技術基本上可以實現礦區清潔用熱的自給自足。
這套創新的技術體系,從構思到原理到設備,冷熱共存、自驅動、調適解耦等都綻放著創新思維的閃光點,實現了瓦斯氣全鏈條清潔利用。項目成功後,張承虎又進一步做了大量深挖和拓展研究,進行理論總結和昇華,提出了?驅熱力過程理論體系,開發了一系列?驅熱力裝備,拓展了技術應用領域,從一個點的創新走向了多點開花的系統化創新。
看看學霸的創新秘訣
二十多年的創新創業時間裡,張承虎深入理論一線、技術一線、現場一線,總結出自己的一套創新體會:必須理論指導實踐,必須腳踏實地,必須實事求是瞄准科技前沿。
科技創新,當前是最好的時代。習近平總書記在黨的二十大報告中強調必須堅持守正創新。作為一名科技工作者,有責任、有義務面向國民經濟主戰場。張承虎表示:『我將繼續堅持「理論—實踐—理論」的創新方法,深入一線努力工作踏實工作,以解決「卡脖子」難題為己任,響應國家戰略號召,與時代共鳴。』