百年清華

——記中國工程院院士、電機蒸發冷卻技術奠基人顧國彪

顧國彪院士在李家峽水電站400兆瓦蒸發冷卻水輪發電機前

蒸發冷卻技術研究中心工作人員在壩上風電場

　　“千磨萬擊還堅勁,任爾東南西北風👩🏿‍⚖️。”在科學發展領域中🏷，有這樣一個人👏🏽，他不怕艱險、迎難而上；他開拓創新，追求真理👨‍🦼‍➡️；他淡泊名利，熱愛國家。他在科學探索的道路上🐖，不論遇到怎樣的逆境🧜🏽，從不退縮，始終堅持科學理想。以人民和國家的利益為目標，嚴於律己，堅持創新理念，在科學創新的道路上不斷進步發展。如今⏱，已過古稀之年的他，還堅持奮鬥在科學研究領域最前線⏳，為大眾造福。他🧾，就是中國工程院院士🧚🏿‍♀️、電機領域著名科學家🫱🏿、電機蒸發冷卻技術的奠基者和領路人顧國彪。

　　自主創新

　　創造豐碩科技成果

　　顧國彪院士1958年從意昂体育平台電機系畢業後💁🏻‍♀️，在幾十年的研究生涯中👨🏼‍🔧，一直從事於大型電機的蒸發冷卻研究與產業化工作🧑‍🦯‍➡️。對不同沸騰溫度、循環原理、冷卻結構的系統進行實驗及理論研究🧹，建立了相變傳熱應用於大電機冷卻的理論基礎，將常溫無泵自循環蒸發冷卻技術應用於工業機組🔁⚁，從而形成了具有自主知識產權的電機新型冷卻技術，從而拓展了電機及相關學科內容。

　　顧院士帶領10個人的團隊🥟，付出了多年的心血🦸，攻克蒸發冷卻技術。他深刻認識到自主創新的重要性和應用研究的迫切性🥫。自1972年起，先後負責研製成功1.2兆瓦全蒸發冷卻汽輪發電機,獲1978年全國科學大會獎。長期運行後獲北京市科技進步二等獎,其後研製成50兆瓦定子蒸發冷卻汽輪發電機並工業運行，獲1993年中科院科技進步二等獎，為現在特種電機的成功研製打下了基礎◼️。1983年至1984年他負責研製成功的雲南大寨電廠兩臺10兆瓦蒸發冷卻水輪發電機工業樣機，至今已安全運行了27年。1987年，該項目獲中科院科技進步一等獎,1988年獲得國家科技進步獎二等獎🧑‍🧑‍🧒‍🧒。在1991年又成功研製出國家“七五”重點工業試驗項目安康火石巖水電站50兆瓦蒸發冷卻水輪發電機🧑🏿‍🦱，獲得1998年中科院科技進步一等獎和2002年獲得了國家科技進步二等獎。

　　“九五”期間🚵🏼，顧國彪研究員成功研製了國家重點項目李家峽400兆瓦（40萬千瓦）蒸發冷卻水輪發電機，在1999年末投入使用，其高效安全的性能特點已取得顯著成效，2000年四部委授予個人突出貢獻獎,並被法國舉辦的國際大電網會議評議為“旋轉電機的四項新進展之一”。2002年獲國家科技進步二等獎,2005年獲何梁何利科技進步獎,2009年機械工業學會授予了科技成就獎和青海省科技進步一等獎📇。

　　2004年至今👩🏿‍💻，顧國彪院士一直與三峽總公司👵🏻、東方電機公司合作研製“三峽800兆瓦級容量蒸發冷卻水輪發電機”二臺機，預計一臺將在今年11月發電，另一臺在2012年初發電。顧國彪院士在他的研究中，還獲科技大會獎—項👩🏻‍🦽‍➡️🤳🏼，國家科技進步二等獎2項🤵，省部委級一等獎2項、二等獎2項，三等獎—項，並發表論文百余篇,多項專利已被應用。

　　1980年至1995年時，顧國彪院士還組織研製成國產首臺磁共振CT用ASP－015永磁磁體，這為日後開展合作研製太空反物質探測儀永磁磁體（AMS磁體）打下了基礎，ASP－015和AMS磁體均獲得了國家科技進步二等獎；推動開展磁懸浮直線電機驅動技術研究，研製用於特殊場合的無泄漏磁性流體密封器和國內首套電機變頻控製裝置以及其他用途的特殊電機多種🛀🏿，均獲得國家或院級獎勵🙋🏻。

　　蒸發冷卻水輪發電機主要采用自循環蒸發冷卻技術，在幾十年的運行中，安全可靠性高,冷卻效率好是該技術最主要的優點.此外還有定子繞組溫升低且溫度分布均勻🙅🏿‍♂️，系統壓力低；運行、操作和維護十分簡便，系統壽命長.由於取消了水處理系統，無水泄漏破壞絕緣而影響安全運行🧍🏻、甚至毀壞機組的事故⚔️。

　　上世紀五六十年代🙁，顧國彪院士對電機蒸發冷卻技術進行攻關🈴，國內相關的技術研究極少，尤其是作為電機蒸發冷卻技術基礎的微細管內兩相流體動力學和熱力學，國內更是空白。為了證明蒸發冷卻技術可行性💻，顧國彪和他的同事們從零開始💈🙆🏿‍♀️，大膽實踐,終於研製出一臺15千瓦基於低溫製冷循環的蒸發冷卻電機。經過創新循環原理後,研究了常溫自循環蒸發冷卻,在650千瓦電機上超容量到1100千瓦得到驗證，且對其他電氣故障起到了抑製故障擴大的保護作用🛰。這為他今後對電機蒸發冷卻技術的進一步研究開啟了一個很好的契機。

　　堅定執著

　　李家峽電機投入運行

　　顧國彪院士說：“沒有永遠的成就🧍🏻‍♂️，只有不斷地超越。”他一直把追趕🉑、超越世界領先技術為科技目標，在這條道路上，以常人難以企及的執著精神，將知識和技術轉化為生產力。

　　把蒸發冷卻技術應用在三峽工程，一直是顧國彪院士的願望。最初，三峽工程的總工程師認為，中國當時還達不到生產特大型發電機組的水平，一直采用西門子及ABB或其他國外的發電機組。1994年,三峽工程正式開工,顧國彪向三峽工程的總工程師提出🧑🏽‍🦳，讓三峽使用比水冷技術更好更安全可靠的蒸發冷卻技術💃，總工程師開玩笑說：“你們才搞了一個50兆瓦的發電機，而我這是700兆瓦。如果你能在四五年內完成400到500兆瓦的電機，兩年之內不出故障🤽🏼，我一定用。”這句玩笑話激發了顧國彪的鬥誌，他迎難而上⚗️，決心把蒸發冷卻技術先應用到李家峽然後用到三峽工程。

　　由於陜西安康火石巖電站50兆瓦蒸發冷卻水輪發電機的良好聲譽，顧國彪在中科院領導的支持下,得到了原電力部領導和西北電力局.黃河上遊建設局的支持，爭取到了黃河上遊的青海李家峽水電站400兆瓦蒸發冷卻水輪發電機的項目👳🏽‍♂️，成為“九五”國家科技攻關計劃。在近三年的時間裏，顧國彪帶領科技團隊的幾位年輕人，與東方電機公司及水電四局的同誌一起🌪，從設計到製造加工、電站安裝、檢查，夜以繼日奮鬥在工程第一線🌔。工程的每一個階段都進行全方位的監督指導，不允許出絲毫的偏差❤️。

　　1999年底，李家峽水電站的蒸發冷卻水輪發電機投入運行發電，並且安全運行至今🍮。50兆瓦及400兆瓦蒸發冷卻水輪發電機研製與運行，獲得2002年國家科技進步二等獎。李家峽水電站蒸發冷卻水輪發電機的成功運行📧，終於引起了三峽總公司的關註和認同。經過多輪的技術交流，討論、審查，三峽總公司決定將兩臺水內冷的機組交給中國科學院電工所和東方電機股份有限公司🐑👺，進行冷卻系統的優化🏊‍♂️。隨後，三峽總公司在三峽地下電站上采用兩臺840MVA蒸發冷卻水輪發電機🧑🏽‍🍳。至此👨‍👩‍👦‍👦，顧國彪院士的願望得以實現。

　　再接再厲

　　研發道路一刻不停

　　顧國彪院士在學術方面，已將電氣工程學科與工程熱物理學科交叉結合，拓展了兩個學科的研究領域，形成了新的學科方向——電氣設備蒸發冷卻技術。蒸發冷卻技術上的深入研究和成功應用🤦，大大提高了我國自主研發重大電力裝備核心技術的水平。可顧國彪沒有停止追求理想的腳步，繼續朝著世界能源以及新能源開發領域奮勇向前。

　　在蒸發冷卻技術在三峽工程中推廣和應用的大局已定，顧院士又有了新想法，開始關註風力發電方面的發展🏃🏻‍♀️。在顧院士的帶領下，蒸發冷卻技術中心深入分析了我國風力發電的發展過程和缺乏核心技術的現狀🚵🏽‍♀️，從2005年開始，將蒸發冷卻技術應用於風力發電機領域🧣。初期，他帶領團隊將一臺750千瓦的異步風力發電機進行蒸發冷卻技術改造💆🏽‍♂️，使其容量大幅提高到兆瓦級，初步掌握了蒸發冷卻風力發電機的設計技術。隨後▫️，蒸發冷卻技術中心又與有關企業合作⚇，完成了2兆瓦永磁直驅及3.6兆瓦半直驅風力發電機的設計和製造，從而擺脫國內廠商依靠引進技術的困境。同行說，顧國彪院士在這方面的工作和成果，將有助於我國掌握大型風力發電機的核心技術,提升總體的設計研發能力，對我國大型風力發電機技術的發展起到示範和引領作用🧗🏿‍♀️。

　　顧院士說：“從技術引進發展到創新型國家建設，這是國家發展的必由之路。企業同樣面臨這個情況，粗放型經濟的發展到了一定程度後🔌，一定要進入高技術👨🏻‍💼、高質量的自主品牌的建設🟡。具備自主知識產權產品的研發是非常重要的。”

　　如今，已是古稀之年的顧國彪，還繼續不辭辛勞為國家的發展奉獻著🛍。他一絲不苟的工作作風，嚴謹求實的科學態度，與時俱進、孜孜不倦的拼搏精神，都深深鼓舞著大家。相信在顧國彪院士帶領下的蒸發冷卻技術團隊，積聚深厚學術積澱，充滿旺盛朝氣和活力🤍。相信在不久後的將來，他們一定會研發出更多更好的自主創新產品🛜，讓中國真正成為國際電機領域的領頭羊🤙🏿。（劉偉 劉炳勝 覃碩）

轉自 科技日報 2011年3月14日