沉穩、干練是她多年來的工作作風,也是學生們對她的評價。在工作中她不僅是位優秀的教師,更是一位科技領域的帶頭人……2010年她榮獲山西省科技進步二等獎;2013年她獲得“全國模范教師”榮譽稱號;今年她再度摘取“桂冠”,獲得山西省第七屆十佳中青年優秀科技工作者稱號,她就是太原理工大學熱能工程系系主任、動力工程及工程學院學科帶頭人馬素霞教授。
5月27日,《科學導報》記者來到太原理工大學,見到了正在忙碌的馬素霞。還未等記者開口,她便笑著對記者說:“我今天有些忙,咱們的交談盡量快些……”
努力 收獲精彩
1988年,馬素霞從太原理工大學熱能與動力工程專業畢業。隨后,她回到了家鄉大同市,兩年后,馬素霞重返太原理工大學,成為一名大學助教。被問及當初走上講臺的原因,馬素霞對記者坦言:“我的夢想就是當一名教師,少年時就覺得當教師很神圣,慢慢地,教師這個職業就在我心中扎了根。太原理工大學給了我這樣的機會,讓我光榮地站在講臺上,從那一天起我就立下誓言:用人格引路,用智慧點燃智慧。”
為了讓自己的知識更加豐富,馬素霞選擇繼續深造。1995年,她順利考取了太原理工大學水利工程河流與水動力學專業的研究生。回憶起當時的情景,馬素霞一臉欣慰地對記者說:“那時一邊上班一邊復習的生活很充實,若遇到自己不會的問題還能與同學們一起討論。那段時光雖然很忙碌,但也是我人生中最開心的一段日子。”在考研復習的時光里,馬素霞只要時間允許,就會在自習教室里坐一整天,不吃午飯是常事。功夫不負有心人,她的理想終于變成了現實:兩年后,研究生畢業的馬素霞從助教晉升為講師。
碩士學歷并不是馬素霞的終極目標,清華大學的校門讓她悸動。有夢想就有動力,在馬素霞的不斷努力下,2002年,她再一次金榜題名,成了清華大學熱能工程專業的一名博士研究生,4年后,她再次回到了太原理工大學,晉升為副教授。
當記者與馬素霞聊起學習時,她的感悟滔滔不絕:“想要人生不斷地進步就不能停下學習的腳步,要活到老學到老。科普作家高士其曾經說過,對世界上的一切學問與知識的掌握并非難事,只要持之以恒地學習,努力掌握規律,達到熟悉的境地,就能融會貫通,運用自如了。所以,只有堅持學習,人生才會有不一樣的精彩。”
攻關 創造奇跡
作為高等院校的教授,除了繁重的教學工作,科研也是一塊不可懈怠的陣地。馬素霞十幾年如一日,不是講臺就是實驗室,通過不斷努力,2010年,她主持完成了山西省教育廳“大型循環流化床鍋爐靜動態特性研究和優化運行”的高校產業化項目。“這個項目讓我記憶猶新。”當聊起這個項目時,馬素霞對記者說,“煤潔凈技術是我國循環流化床(CFB)燃燒的重要技術,但由于循環流化床燃燒技術較難掌握,實際運行中存在著較多問題,如運行模態多、燃燒效率低、用電高、磨損嚴重和自動控制難等。為解決這些問題,我在研發過程中采用了物料平衡方程、碳量平衡方程和能量平衡塊方程,同時也考慮到了鍋爐結構、分離器性能、脫硫效率、床壓降等因素,確定了不同容量的循環流化床鍋爐在不同負荷下燃燒不同煤種時的燃料量,在一次風量、二次風量、石灰石量、排渣量等靜態操作量,確保爐膛出口煙氣含氧量為最佳值,床溫為最佳范圍且爐內溫差最小,實現了鍋爐的優化燃燒,并為循環流化床鍋爐提供了可用于工程實踐的控制策略。”
采訪中,記者了解到,馬素霞在研發過程中為了便于用戶應用,還開發了循環流化床鍋爐靜態操作特性軟件,為鍋爐調試運行人員提供了一種實用工具。在靜態操作時,圖像不僅清楚、容易操作,圖形化界面還采用了C++語言制作和Fortran語言編制,這種軟件易于置入電站DCS系統中。同時,還研發出了循環流化床鍋爐變工況計算的“三區”傳熱模型,建立起了描述循環流化床鍋爐流動和燃燒過程的“三區”+旋風分離器的實時動態機理數學模型,仿真和試驗研究了鍋爐的動態特性,為循環流化床鍋爐的優化調節提供了技術支持,并為循環流化床鍋爐燃燒自動系統的設計奠定了基礎。
“大型循環流化床鍋爐靜動態特性研究和優化運行”經山西省科技廳組織專家鑒定、研究成果達到國際先進水平,榮獲山西省教育廳科技進步一等獎、山西省電力公司科技進步二等獎。
成功 不驕不躁
2012年,作為太原理工大學熱能工程系的一級學科帶頭人,馬素霞首次申報了資助設置目錄外博士二級學科“先進能源技術及控制工程”,且獲得了國務院學位辦的批準。同年10月,馬素霞首次申請到建設經費110萬元,為太原理工大學動力工程及工程熱物理的學科建設注入了動力。2013年,她成功申報了山西省“能源與電氣”實驗教學中心,同時還建設了在全國高校處于領先水平的660MW超臨界空冷電站仿真機、余熱利用實驗室、全國高校領先的煤層氣的分布式能源實驗室和大學生創新性實驗室。
多年來,馬素霞在工作崗位中肩負使命,為科研而努力奮斗。由她帶領的團隊歷時3年研發出的“相變蓄熱蒸發型空氣源熱泵系統”研究成果如今已達到國際領先水平。聊到這項技術時,馬素霞介紹說:“我國北方城鎮采暖及供熱水主要有大規模熱點聯產供熱、工業燃煤鍋爐供熱,這些傳統的供熱方式不僅消耗能源,還給環境帶來了巨大的污染,一般來說,空氣源熱泵具有‘綠色、節能、低碳’的顯著供熱優勢,但傳統空氣源熱泵在低溫環境下存在著熱量供需矛盾、壓縮機安全危險和除霜供熱性能差等技術問題,使得其難以在寒冷地區投入應用。”
為解決這個問題,馬素霞立刻投入到了科研攻關中,她研發出了相變蓄熱蒸發型空氣源熱泵系統,提出了蓄熱器、冷凝器和蒸發器串并聯相結合的相變蓄熱蒸發型空氣源熱泵系統方案,這種系統方案就是把一種相間式排列的翅式蓄、放熱管布置方式和相應的傳熱計算方法以及PI調節的滯環控制方法結合到一起,從而研制出了系統樣機,開發出具有良好蓄放熱性能的低溫相變蓄熱器及多源信息融合處理技術和自適應控制系統,還提高了極低條件下熱泵的供熱性能。同時,它還能在零下30℃的極低環境溫度下供熱性能系數COP達到1.8,環境溫度在零下15℃時COP為1.94。目前,該空氣源熱泵已在廣大寒冷地區得到廣泛應用。
如今,馬素霞的事業蒸蒸日上,用同事和學生的話說,她已經非常成功了。然而,面對這些榮譽,她并不覺得輕松。在學生面前,她更加嚴謹、勤奮,把自己所擁有的知識與做人的道理毫無保留地分享;在工作面前,她更加精益求精,絲毫沒有懈怠。她說:“榮譽在很多時候更是一種鞭策。”采訪結束時,馬素霞深情地說:“學生就是我的希望,看見他們我就看見了未來。”