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中国能源报 2013年03月11日 星期一

通往山巅的路往往充满荆棘,沿途的风景是给攀登者的最好赏赐。陈仁杰说:

“攀登,只为超越”

——记全国工程勘察设计大师、华东电力设计院总工程师陈仁杰

本报记者 郭春兰 《 中国能源报 》( 2013年03月11日   第 28 版)

  华东院/供图

  陈仁杰,国家级工程勘察设计大师。

  高高的个子,稍显瘦,浓浓的眉毛下一双深邃的眼睛,时时带着笑意,一位温文尔雅的学者,这是记者对大师的初始印象。

  陈仁杰是我国超超临界燃煤技术的领军人。2002年,陈仁杰作为《超超临界发电机组技术选型研究》和《超超临界机组电站设计技术研究》子课题组组长参与国家“863计划”课题 “超超临界燃煤发电技术的研发和应用”的研究,为我国发展超超临界技术提供了科学依据,他因此荣获了2007年度国家科学技术进步奖一等奖。

  他作为项目主管总工设计的我国首座百万千瓦级超超临界发电机组工程——华能玉环电厂(4×100万千瓦)的成功投运,填补了我国在超超临界机组电站设计领域的空白。我国用了短短的5年时间走过了发达国家几十年走过的路程,使我国超超临界发电技术水平跨入国际先进行列。该工程曾先后荣获全国优秀工程勘察设计奖金奖、国家优质工程金奖、国家环境友好工程等多项殊荣。

  目前,全国已投产百万千瓦级超超临界机组53台,其中25台是华东电力设计院(简称“华东院”)设计的,而其中10台由陈仁杰作为项目主管总工负责设计,为我国大幅降低平均发电煤耗起到了重要作用。尤其是上海外高桥第三发电厂(简称“外三”),业主和华东院大力协作,采取一系列技术创新,创造了电厂运行供电煤耗世界最低的纪录,技术水平处于国际领先,受到世人瞩目。

  2012年底,历史重任又落到陈仁杰身上,他带领团队开始攀登百万千瓦发电技术的新顶峰:参与国家科技支撑计划“高效率低排放的超600℃百万千瓦等级超超临界机组关键技术研究与工程应用”项目,负责子课题 “二次再热机组热力系统优化与集成”的研究,同时主持课题依托项目泰州电厂二期2 ×100万千瓦超超临界二次再热机组工程的设计。该项目将使我国在高参数大容量火电机组方面彻底摆脱国外知识产权束缚,大幅降低煤耗,领先国际火力发电技术。

  陈仁杰总是走在我国发电技术的最前沿,在世界首座AP1000核电项目三门核电厂的现场,我们也能经常看到他的身影。

  1982年2月,陈仁杰从华中工学院(现华中科技大学)电厂热能动力工程专业毕业后,分配到华东电力设计院机务处工作,一干就是30年。他酷爱自己的事业,因为喜爱,所以全身心投入,因为喜爱,所以勇于担当。通往山巅的路往往充满荆棘,沿途的风景是给攀登者的最好赏赐。陈仁杰说,攀登,只为了超越。

  “力气用了还会来”

  成立于上世纪50年代的华东电力设计院,坚持发展高新技术,设计了国内第一座单机容量为20万千瓦之外的所有级别火电机组工程和国内第一座单机容量30、60、125(AP1000)万千瓦机组核电常规岛工程,是我国优秀电力设计人员的摇篮。

  进入华东院不久,陈仁杰就迎来了展示才华的机会。80年代初,我国首批20万千瓦火电机组刚刚起步,陈仁杰作为热机专业设计人员参与了浙江镇海电厂2×20万千瓦燃煤机组工程设计任务,并在1985-1986年担任现场总工地代表。他长期坚持在工地,积极配合业主、施工单位,及时解决施工中所发生的技术问题,协调院内专业间、院外单位间的有关工作,保证了工程的顺利进行,由于工作成绩突出而荣获原水利电力部、水利电力工会全国委员会评选的“1985年度五百万千瓦投产立功竞赛功臣个人称号”和共青团上海电业委员会授予的“1985年度新长征突击手称号”。

  90年代,作为专业负责人,陈仁杰参与了首批60万千瓦火电机组工程设计。世界银行贷款项目浙江北仑港电厂一期2×60万千瓦燃煤机组工程和扬州第二发电厂一期2×60万千瓦燃煤机组工程,为他提供了与国外同行合作的机会。当时计算机辅助设计(CAD)技术在我国电力设计行业尚处研发阶段,1989年9月陈仁杰带领另一位工程技术人员赴美国Ebasco公司与美方开展为期一年的北仑港电厂CAD联合设计,出色完成了任务。

  “力气用了还会来,知识放弃了就没有了。” 这是陈仁杰从没有上过一天学的母亲那里学来的人生智慧。母亲常说“力气用了,睡一晚就回来了。”他从不吝惜自己的力气,不放过任何学习或与他人分享经验的机会,帮助工程中其他方解决问题成为他的习惯。

  勤于思,敏于行,陈仁杰继承了华东院技术引领的优良传统。20年来积累的技术底蕴待机而发,而这个机会注定了他将成为我国超超临界发电设计技术第一个吃螃蟹的人。

  “1000多个日日夜夜”

  2001年,华东院院长陈胜明接到了中国华能的一个电话,考虑几分钟后,他说“我们能做”,这个能做的项目就是“863”课题依托项目华能玉环电厂4×100万千瓦超超临界机组。当时,超临界机组国产化才刚刚开始起步,大家对超超临界是什么都还不清楚。陈胜明的果断来自对总工程师陈仁杰的充分信任。

  陈仁杰知道他首先要解决的是“7个不清楚”:超超临界到底是什么、它有什么特殊性、现有规程规范是否适应、系统和布置如何确定、汽水品质控制等技术指标如何确定、国产化程度怎样、工程造价怎样保证经济性好又能被接受、推广。

  “经验来自两方面,一是自己干,一是善于学习他人。”陈仁杰说。他带领团队根据华东院承担的国内首台上海石洞口电厂60万千瓦超临界引进机组和上海外高桥电厂二期90万千瓦超临界引进机组工程实践,遍访拥有超超临界发电技术的欧洲和日本主要技术厂家和电厂,了解不同电厂在参数、容量和运行方面的特点和要求,撰写了大量专题研究报告。

  “863计划”课题 “超超临界燃煤发电技术的研发和应用”的研究与依托项目华能玉环电厂几乎同步进行,这在国内是首创。陈仁杰带领同一支队伍在承担课题研究的同时,进行工程项目的设计。“以前许多的课题研究只是家庭作业,这个是实战作业,边打边学,研究可以失败,工程不允许失败!”他知道这是自己和团队必须承担的责任。

  挑战和压力前所未有。“1000多个日日夜夜,陈总和我们在二层办公室里常常都工作到晚上9点。” 项目设计总工程师、华东院机务处主任施刚夜说,“那时,从上海到玉环开车要6个小时,还需要乘轮渡。陈总亲自参加每次工程会,在去玉环的路上,就跟我们讨论技术。”

  华能玉环电厂完全自主设计,其一系列科研成果和设计经验,为国内后续项目缩短设计周期和加快建设速度起到了宝贵的示范和借鉴作用。玉环工程后,国内相继订购了100多台超超临界机组,引领我国洁净煤发电技术迈上了新的台阶,推动中国常规火电技术步入了国际先进水平。

  “没有突破就没有发展”

  与玉环项目同期建设的首批百万千瓦级超超临界燃煤机组项目还有三个,陈仁杰作为主管总工负责了我国第三座百万千瓦超超临界机组电站——泰州电厂一期(2×100万千瓦)、第四座外三(2×100万千瓦)工程设计。

  玉环项目是从不知道到知道,泰州项目在学习和总结玉环电厂设计的基础上开始进行设计优化,更注重节能减排技术的应用。该项目曾荣获全国优秀工程勘察设计金奖、电力行业优秀工程设计一等奖、中国建筑工程鲁班奖等多项殊荣。

  外三项目则围绕提高电厂发电效率进行了全面技术创新,2008年机组投产,投运4年,发同样的电,与中国平均煤耗相比,节省标煤200多万吨,减排万余吨的二氧化硫、氮氧化物。工程研发的节能减排技术完全可以推广于现有机组的节能改造,综合节能率在3%以上。如果现有中国煤电消耗的16亿吨被节约下3%,仅二氧化碳的减排量就达上亿吨。该项目获得了全国优秀工程勘察设计金奖、国家优质工程金奖、全球卓越绩效奖、亚洲年度最佳环保电厂等众多奖项。

  “陈总管的项目个个出彩,原来认为是运气好,现在看是必然。”负责外三项目的设计总工程师袁因说,“陈总有前瞻性,敢于承担风险,不墨守陈规,有大局观。”在2003年,设计院的创新意识都不太强,设计人员习惯了按照规范严谨操作。“规范是多年工程的总结,为什么要突破?”突破意味着风险和责任。陈仁杰认为,技术、理论和认识在变化,工程规范也要突破。“没有突破就没有发展!”他不回避创新过程中的阻力,当设计人员对业主的要求有抵触情绪时,他出面组织讨论、分析,以科学和严谨的态度,和风细雨,而不是用权威要求队员执行。

  “把火电经验用到核电中”

  陈仁杰在核电工程常规岛设计方面也有很高的造诣。他作为项目主管总工负责了多个核电厂址的普选工作,负责并参与了我国30万千瓦二代技术、60万千瓦二代加技术、以及代表当今世界最先进水平的浙江三门核电厂一期(AP1000)等核电工程常规岛的设计工作。他作为课题主管总工参与我国“863计划”第四代核电技术——“高温气冷堆示范电站技术方案研究”,带领课题组成员与清华大学核能技术设计研究院共同完成了“10万千瓦级高温气冷堆示范电站技术方案研究”和“16万千瓦级高温气冷堆示范电站技术方案研究”,并通过了专家鉴定,为今天的高温气冷堆示范电站的工程实践奠定了理论基础。

  核电项目建设一般是按照“参考电站”进行设计,由于核安全要求,设计改动须经国家核安全局认可,核岛设计通常在参考电站的基础上尽可能少作变动。“常规岛对核电安全影响较小,在不影响安全的情况下,我们应将火电设计经验运用到核电上,尤其是从提高运行经济性和降低工程投资成本上进行改进。”陈仁杰说。在他负责的方家山核电厂项目上,受地理条件限制,如按照参考电站的设计标准,将会因汽机房位置太高而增加厂用电率。改进设计需要说服工程的不同方,但为提高电厂长期运行的经济性,陈仁杰及设计团队提出常规岛厂房相对核岛厂房降标高设计的改进方案,方案全面考虑了降标对常规岛和核岛接口带来的影响,并通过常规岛的设计调整保证接口不变,从而避免核岛设计的变动,赢得了专家和业主的一致好评。

  陈仁杰表示,目前世界上火电技术的发展方向之一是700℃燃煤技术,作为700℃燃煤技术联盟的成员,他已在通往更高目标的路上做了很多有益的探索,超超临界二次再热项目是其中付诸实施的一个成果。“我期待着10年后设计世界首座700℃燃煤电厂……”,为了中国的电力事业,陈仁杰攀登的脚步永不停息。

“攀登,只为超越”