蛰伏50年，他们为大国重器创造“降温神器” | 科技自立自强之路

2011年12月15日15时三峡电站28号机组顺利完成72小时试运行那天，75岁的中国工程院院士中国科学院电工研究所（以下简称电工所）研究员顾国彪再次俯瞰三峡两岸50多年蛰伏的情绪如万波奔腾的江水倾泻而下
▲三峡电站28号机组转子吊装。
这是我国首台世界单机容量最大的大型蒸发冷却机组采用自主创新的“定子绕组常温自循环蒸发冷却”技术标志着我国大型水电装备研发走向国际领先次年蒸发冷却机组27号也正式投产发电
十余年来这两台70万千瓦大型发电机的运行安如磐石蒸发冷却技术大幅提高了电机的安全可靠性打破了国外厂商在大型水电装备领域的技术垄断并整体拉低了其投标价格
▲2016年5月，顾国彪在三峡大坝前。
最早开始钻研蒸发冷却技术时顾国彪只有22岁刚加入成立不久的电工所他心中一直有股信念那就是“不做与国外重复的事情要做一两件超越国外的事。”
1958年关于三峡工程的第一个重要文件正式下发彼时，我国只做过6万千瓦的水轮发电机组而三峡水利工程项目的机组至少需要50万千瓦当时世界上最大的苏联古比雪夫水电站单机容量不过为11.5万千瓦一场攻克大容量电机冷却世界性难题的长征就此开始
▲三峡水电站。
“一把老虎钳、一把锯子、几把螺丝刀”顾国彪所在的蒸发冷却实验室就这样干了起来
当时，国际大型水轮发电机主要采用空冷和定子绕组水内冷技术水内冷最大的问题是电气安全问题一旦电机内部的水泄露后果不堪设想
为了保证工程安全可靠进一步提高冷却效率顾国彪提出利用两相流的自循环原理研制常温下的无泵自循环系统而这个只有23岁的年轻人的想法也让不少人觉得有些“荒唐”
所有质疑都无法干扰顾国彪1959年底他们终于制作出一个立式可观察绕组模型形成了无需外界动力的“常温自循环蒸发冷却”系统实现了蒸发冷却技术最基础和最关键的一步——原理性创新
随后中国科学院主持召开蒸发冷却电机工业推广会议落实了蒸发冷却实验电机的任务正式定名“601任务”
“做工程技术，要有敢想的精神不要外国人讲什么就信什么满足于国外的好东西要敢于质疑，相信我们能做得更好。”这是顾国彪深入骨髓的自信
20世纪70年代末80年代初电工所与东方电机厂等开展了合作但因为立项进度等原因安装运行资金十分紧张“这件事，贷款也要干！”顾国彪最终向国家贷款160万元
有了这笔资金两台1万千瓦的蒸发冷却水轮发电机组终于落地云南省大寨水电站如今，这两台发电机组已安全运行逾40年先后获得1987年中国科学院科技进步奖一等奖1988年国家科技进步奖二等奖
▲1983年，云南大寨水电站1万千瓦蒸发冷却水轮发电机。
1994年，三峡正式开工顾国彪向三峡工程建设委员会提出使用蒸发冷却技术的建议委员会专家也提出了一个挑战那就是要在四五年内完成40万到50万千瓦的电机并且两年之内不出故障
     恰巧青海李家峡水电站将启动40万千瓦的发电机     凭借之前项目的良好声誉     他们最终成功争取到李家峡水电站的项目并成为“九五”国家科技攻关计划中的一项在之后于法国巴黎召开的国际大电网会议上这台发电机被评为旋转电机领域四大进展之一还与陕西安康5万千瓦蒸发冷却水轮发电机联合获得国家科技进步二等奖自此，我国在电机领域的国际地位开始扭转
但前往三峡的路，仍不平坦对于这项国内自主研发的蒸发冷却技术三峡工程建设委员会在4年左右的时间里召开了7次技术评审会直到2008年才正式决定通过3年后三峡地下电站28号、27号机组相继投入运行由电工所参与完成的“长江三峡枢纽工程”荣获2019年度国家科学技术进步奖特等奖
从最初的1万千瓦到5万千瓦40万千瓦、70万千瓦蒸发冷却技术走向世界最大容量的大水轮发电机赶超国外蒸发冷却技术团队用了50多年
▲2011年，顾国彪在三峡地下电站70万千瓦蒸发冷却水轮发电机安装现场。
完成服务三峡的使命后这支团队又开启了新领域的“跨界”研究应用于重离子加速器领域的ECR离子源支撑高海拔宇宙线观测站“拉索”数据系统……蒸发冷却技术不断在大科学仪器装置和超级计算、云计算等新质生产力方向迸发新活力
在蒸发冷却技术蜚声国际之时国外知名水电公司曾高薪聘请顾国彪但他摆摆手婉拒了后来团队的第二代、第三代骨干也曾收到国外大型企业抛来的高薪“橄榄枝”但他们都没有动摇科学家的“国界”一直在这支小团队的心里
是什么力量支撑着几代人接力奋进支撑着几十年的持续攻关？又是什么力量让蒸发冷却技术团队的精神传承一以贯之永不褪色？他们的答案是“使命感永远在心而且在某种程度上我们都是理想主义者。”

全文请见9月4日《中国科学报》将刊发的文章
“冷却”三峡，守护大国重器

来源：中国科学报

责任编辑：曹旸