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为有一点星星火 甘坐十年冷板凳
——专访兰州交通大学教授、国家“万人计划”领军人才张周卫
2024年04月10日
字数:2,741
版次:01

本报记者 师向东



  
  16年前,一次偶然的机会,让他得以技术谈判代表的身份,在上海主持引进了国内第一套大型液化天然气成套装备,由此点燃了决心破解关键技术、推进LNG大型装备国产化的“星星之火”。
  2014年,在从事3年博士后研究工作后,他正式成为兰州交通大学教师。为了心中的理想,他甘坐十年冷板凳,用15部、1500万字的学术专著,完成了LNG大型装备系统化的理论研究开发。
  他是兰州交通大学环境与市政工程学院建筑环境与设备工程系教授、国家“万人计划”领军人才张周卫。展望未来,他说,自己距离退休还有10年,希望能用这10年时间,将写在书里的研究成果转化为现实,亲身参与、亲眼看到LNG大型设备的国产化。
  

“星星之火”

  春节临近,一场大幅度降温雨雪天气席卷全国。忙碌一天的人们,对一间暖气间、一顿热饭菜的渴望更甚平日。在这样的天气里,城镇燃气的供应尤显重要。
  但很多人不知道的是,当前全国城镇燃气的气源,有超过三分之一来自液化天然气。
  “我们国内的液化天然气产业是从2000年之后逐渐发展起来的。”2月初一个大雪纷飞的早晨,在兰州交通大学环境与市政工程学院一间实验室里,张周卫语速飞快地向记者讲述国内液化天然气行业的发展历程,深色的西服驳领上落满点点灰尘。此前一天,他“一如既往”地加班到深夜。
  张周卫告诉记者,当前,我们所使用的城镇燃气,一部分是通过西气东输3条管线,将中亚的天然气输送到主要城市。但这3条管道的容量是有限的,在用气高峰就会出现压力不足的问题,这就需要建设调峰站,用液化天然气补充增压。同时,西气东输管道辐射不到的城市,也需要液化天然气作为气源。此外,在海上气田生产、从国外一些气田购进的天然气,也需要液化后经海运到达沿海接收站,再输送到各地。 
  近年来,我国每年进口的液化天然气总量高达8000万吨,市场总额已达到上万亿元。“但液化天然气的核心技术、核心装备被美国APCI公司、法国德希尼布集团、德国林德公司等少数几家国外企业所垄断。”
  2008年,还未博士毕业的张周卫接到宁夏回族自治区国资委邀请,作为技术谈判代表,前往上海主持引进国内第一部大型液化天然气成套装备。“宁夏国资委原本计划聘请上海交通大学顾安忠教授来主持引进,但后来得知我曾在兰石集团工作5年,有丰富的工程实践背景,加上硕博期间也从事液化天然气方向的研究,有高级工程师的职称,最终选择由我去主持引进。”
  “在此之前,我们从没有过那么大规模的装备,一套占地300-500亩的低温制冷系统装备,让我们真正见识到什么是现代工业,什么叫大型化。在震撼之余,一种瞬间爆发出的爱国热情点燃心火,当时就立下决心,一定要把这个东西开发出来,打造出一套系统理论,去破解关键的卡脖子技术,让这个技术公开化、实现国产化。”回首那段往事,张周卫说,正是这样一次机缘巧合,让他得以见识当时最为先进的大型液化天然气成套装备,也由此在他心底点燃了支撑此后学术生涯的星星之火。
  

从文学青年到科研英才

  出生于静宁县北部一个偏远乡镇的偏远山村,孩提时代每天跨一条沟、翻一座山去上学,直到上大学前村里还未通电……张周卫说,他是地地道道的“山沟沟里人”。
  在少年时代,张周卫的梦想是成为一名文学家。这条路并未走通,高考结束,他没能考上梦想中的北京大学中文系。他被武汉化工学院(现武汉工程大学)录取,学了化工机械专业。但他不甘放弃对文学的追求,在学习之余常常为校报撰写文章,最后成为校报主编,也因经常打报纸、写文章而练成了盲打五笔字的绝活。在此后的学术生涯中,这一技能给他带来了很大的帮助,“后来搞理论研究、编写专著,我打字的速度比别人快很多。”
  本科毕业后,张周卫回到甘肃,他还想继续实践文学梦想,为此敲开了兰州一家报社的大门。但造化弄人,他没能当上记者,却被分配到广告部。由于没拉到一笔业务,他的报人生涯长度定格在了一个月。陇原的媒体界由此少了一个梦想青年,而科研界却多了一个英才。
  离开报社,张周卫进入兰石集团机械制造公司,“搞换热器的工艺设计、加工制造,经常跟师傅们一起抡大锤。”彼时的兰石集团正徘徊于破产边缘,工人们一度7个月没拿到工资。
  张周卫在兰石集团工作5年,最终认为,以自己当时的能力水平,无法为企业发展作出更大贡献。在同学“再往前走一步”的劝说下,他考取了兰州理工大学化工机械系硕士,此后又更上层楼,取得西安交通大学动力工程及工程热物理专业博士学位。
  博士毕业后,张周卫又辗转来到兰州交通大学,在环境与市政工程学院博士后流动站,继续从事硕博期间研究方向的工作,并在3年后的2014年,正式“落户”兰州交通大学,成为一名高校教师。也是在那一年,因为在低温制冷领域出色的研究成果,让张周卫被中组部遴选为国家“万人计划”领军人才,也是该领域到目前为止唯一的国家级领军人才。
  

“总要有人去坐冷板凳”

  近年来,新能源技术领域的研究和应用进展迅猛,同为气体能源的氢能源,其制备、储存、应用的研发倍加热门。天然气是否将被氢能取代?很多人对此投以关注。
  在张周卫看来,天然气已经是当前最主要的能源之一,放眼未来,也是无法替代的能源形式。“氢气或许可以在某些特定领域取代其他能源,但其特性和制备、储存成本等因素,决定了氢能不可能完全替代天然气,这正是我们深度开展液化天然气领域研究的原因所在。”
  从2008年在上海被点燃心底的星星之火开始,张周卫最大的梦想,就是希望大型LNG成套装备能实现国产化并走向世界,“有朝一日我们能站在老外的面前挺起腰板说,这些事我们中国人也能做成、做好。”
  然而,如同光刻机的研发,大型LNG成套装备的产业化,同样是一项极为复杂、技术难度极大的系统工程。“当年我们引进的成套装备,产能是300万吨,而目前国际上最先进的装备已经可以达到2000万吨的产能了。要想破解这种大型成套装备的‘密码’,是一个非常艰难的过程,必须有人静下心来坐冷板凳,去脚踏实地扎扎实实地进行技术理论的开发,为将来的国产化做些铺垫。”
  但也正是这点不灭星火的激励,进入兰州交通大学以来,张周卫选择了一条他自嘲为苦涩的路。十多年来,他几乎放弃了一切个人利益,妻子也辞去工作照顾家庭,全力支持他的工作,除了过年和家人团聚几天,十年如一日地加班到午夜。这种苦行僧般的潜心研究,让他将大型LNG系统装备的24套工艺流程和7大类核心装备逐一破解,形成了15部、1000万字的专著。“应该说在液化天然气这一领域,我们在理论研究上已经取得了突破。”
  “2008年,我主持引进了国内首套大型液化天然气装备,然后又用十多年的时间完成了系列化理论的开发。”张周卫说,人的一生或许只能尽力去做好一两件事,让他欣慰的是,自己比较出色地完成了这两件事。
  如今,已步入知天命的年纪,张周卫又怀着更大的期待,想尽力去做好第三件事。“我还有10年时间就退休了,希望能在退休之前,把写在书里的东西变成现实,亲身参与、亲眼目睹大型LNG成套装备的国产化。”