集成电路模拟线建成,吕辰的工作重心转向了多热源集成课题。
十一月的北京,寒意透过棉袄往骨头里钻。
次生能源实验室里却热气腾腾。
赵老师拍着吕辰的肩膀:“吕,李振他们六个交给你了,这多热源集成非常关键,你得把他们带出来。”
李振扎实,王海机灵,赵青细心,刘跃文擅长计算,龙楠有股倔劲儿,潘岑则文静但内秀。
自红星所挂牌以来,六名学弟学妹一直由吕辰带着。
从自动化推广,到热处理线项目、次生能源项目,积累了丰富的经验,只差临门一脚,就能成为独档一面的技术员。
“老师放心。”吕辰合上任务书,“通过这次课题,我要他们每个人都成为专家。”
当下午,六名学生就被召集到吕辰的办公室。
吕辰在墙上钉满了厂区平面图、热力系统原理图,还有一张手绘的“星河计划”技术路线图。
桌上堆着各种手册、记录本。
虽然是吕辰的学生,但吕辰忙于星河计划,与六人交流不多,站在屋里显得有些局促。
“都坐。”吕辰给大家倒了茶,“从今起,未来一个半月,你们跟我啃多热源这块硬骨头。”
“全厂余热利用,核心就一句话,把散落在轧钢厂每个角落的热量,串连起来。”他走到厂区地图前,用手画了个圈,“但在这之前,我们得先知道,热源都在哪里、形态怎么样。”
“这就是我们要做的第一件事,全厂热源精细化普查。”吕辰转身看向六人,“你们六位,每人再带一位新入所的同学,组成十二人普查队。明开始,进驻轧钢厂各个车间。”
他分配任务:“李振带人盯加热炉区,重点是步进式和推钢式加热炉。要记录完整的生产周期,从点火升温到稳态轧制,再到停炉检修。烟气温度、流量每半时记录一次,连老师傅的‘炉子发脾气’‘烟色不对’这些感觉,都要原话记下来,后面我们再琢磨怎么量化。”
“王海组负责轧钢线,特别是冷床和输送辊道区域。要摸清楚各个‘辐射热场’的空间温度分布,以及热量随着轧制节奏怎么波动。”
“赵青组盯冷却系统,轧机冷却水、炉体汽化冷却,进出水温、流量、压力。这是个暗流,热量藏在水里,不好抓但抓住了就稳定。”
“刘跃文组负责中低温热源,乏汽、闪蒸汽、高温冷凝水。这些热量品质低,容易被忽视,但加起来数量惊人。”
“龙楠组做热量流亡追踪,到工业监测中心领两个红外测温枪,去扫烟道外壁、管道表面,把保温破损、散热大的点全找出来,拍照片、标位置、估损失。”
“潘岑组协助各组,同时建立数据归档规范。所有记录表格式必须统一,每个数据要有时间、位置、记录人,任何异常必须备注。”
吕辰停顿了一下:“这次普查,我们要的是尽可能的精度,大概、非常、约模这些词就不校加热炉烟温波动范围,要有确切的上下限;辐射热区的‘烤人’程度,要想办法变成‘每平方米每秒辐射多少千焦’的数字。”
“这会很难。”他实话实,“但在厂里工作,真相永远藏在最脏最累的细节里。”
“有问题吗?”
沉默了几秒,李振第一个举手:“吕老师,老师傅的经验描述,像‘烟色发暗’‘炉子呼哧带喘’,这些我们记下来之后,怎么转化成算法能用的参数?”
“好问题。”吕辰点头,“这就是你们要动脑筋的地方。‘烟色发暗’可能对应烟气里未燃尽碳颗粒增多,会影响后续除尘和换热效率。你们记录的时候,要追问发暗到什么程度,是灰黑还是浓黑?同时记录当时的烟气成分分析数据,或者记录当时的炉膛压力、空燃比。慢慢地,我们就能建立感性描述和客观参数之间的关联表。这就是数据化经验的第一步。”
王海接着问:“辐射热区的温度场,空间各点温差很大,我们怎么布测点才有代表性?”
“先密后疏。”吕辰走到厂区图前,“先在典型区域布个密集网格,测一遍,看看温度梯度变化规律。找到‘热点核心区’‘过渡区’‘边缘区’。以后常态监测,就在核心区和过渡区设固定测点。记住,温度场不是平面的,是立体的。靠近辊道表面和高处温差可能很大,要用可升降的测温杆。”
问题一个接一个。
龙楠担心红外枪精度不够,潘岑问数据记录表的字段设计,赵青关心冷却水系统突然切换备用泵时的数据断档怎么处理……
吕辰一一解答,时而画图示意,时而举以前项目的例子。
窗外的色渐渐暗下来,办公室里的灯亮起。
“那就这样。”最后吕辰拍了拍手,“今晚大家回去准备好自己的装备,记录本、测温仪、手电、棉手套、备用笔。明早上七点,厂区东门集合,我带你们走一遍全流程。”
第二清晨,霜重风硬。
六名“老生”带着六名刚进入红星所的师弟师妹,十二人在东门口集合。
吕辰也穿着和工人一样的藏蓝色棉工装,背着一个帆布工具包。
“走吧,先看加热炉。”他领着队伍走进厂区。
锻造车间的巨大加热炉正在出钢,炉门开启的瞬间,灼目的白光和热浪扑面而来,即使站在二十米外,脸上也能感到针扎般的辐射热。
橙红色的钢坯被钳出,在辊道上轧制,火星四溅。
“记录!”吕辰大声,“李振,现在炉门开启,辐射热外泄,这不是烟气余热,是工艺必需的热损失,但我们可以估算这个瞬间的额外辐射量。注意安全,别直视炉内!”
李振和搭档立刻举起测温仪,同时在本子上飞快记录。
新来的师弟手有点抖,李振按住他的肩膀:“别慌,测远处背景温度做参照。”
接着是轧钢车间。
这里没有明火,但空气中弥漫着热烘烘的金属味。
刚刚轧出的钢板在冷床上缓缓移动,暗红色渐渐变暗。
王海组在这里忙碌,他们用三脚架支起测温仪,在不同高度测量。
“看那里。”吕辰指向冷床中段一片区域,“那块区域的钢板颜色明显更红,停留时间也长。王海,这就是你们要找的‘核心辐射区’。去问操作工老师傅,这块区域是不是经常卡料?是不是辊道速度设置有问题……”
中午在厂食堂简单吃饭时,队伍已经灰头土脸生,新生们也是腰酸腿疼,但没人抱怨。
下午看冷却水系统。
巨大的水泵轰鸣,管道纵横。
赵青组要记录十几条管线的进出水参数,有些温度计安装位置刁钻,要爬梯子、钻管廊。
“注意脚下油污!”吕辰提醒,“赵青,上高爬低一定要两人一组,互相照应,安全第一。”
一走下来,晚上回到实验室时,所有人都筋疲力尽。
但吕辰没让他们休息:“今晚各组整理白数据,绘制初步的测点布置图。明开始,你们就要独立进驻了。”
他顿了顿,语气严肃:“记住,你们不是去‘参观学习’的,是去‘当家作主’的。每个组负责的区域,你就是那个区域热源特性的‘权威’。遇到问题,先自己想办法,解决不了再找我。我要你们带回来的,不是一堆杂乱数字,而是一个立体的、生动的、连气味和声音都包含在内的热源档案。”
真正的攻坚开始了。
李振和王海组都选择了两班倒,跟工人师傅同作息。
夜班最难熬。
后半夜,车间里依然灯火通明,但人容易犯困。
加热炉控制室里,老师傅丢给李振一包高末:“沏浓点,提神。你们这些学生也真够拼的。”
李振道谢,泡了茶,继续记录。
炉子每半时出一次钢,每次出钢前后烟气参数都有波动。
他渐渐摸出规律,出钢前,炉膛压力略升,烟气温度会幅上涨;出钢瞬间,炉门大开,冷风涌入,烟气温度骤降,但流量增大。
“师傅,这‘发脾气’是啥时候?”他趁机问。
老师傅眯着眼:“你盯烟囱口,平时烟是淡灰色的,笔直往上。要是烟开始发黑,还扭来扭去,那就是空燃比不对了,煤粉没烧透。这时候烟温其实不一定低,但后面锅炉容易积灰。”
李振赶紧记下:“发黑程度?扭动幅度?”
“这个嘛……”老师傅挠挠头,“得看经验了。我给你比划比划……”
就这样,一点一滴,感性的经验开始向可描述的指标靠拢。
王海组在轧钢线遇到了别的困难。
辐射热场受钢坯规格、轧制节奏、甚至车间大门开闭的影响很大。
为了测空间温度分布,他们自制了一个带滑轨的测温架,可以水平移动测量不同位置。
一下午,轧机突然换规格,轧制速度变化,冷床上钢板的排布密度变了。
之前测好的“热点核心区”忽然不热了,热量往另一边偏移。
“这怎么记?”搭档有点懵。
王海盯着变化,忽然:“记!就记‘14:27,换规格,由Φ50圆钢换为30mm厚板,轧速从1.2m\/s降至0.8m\/s,冷床布料间隔增大,原3号热点区辐射强度下降约40%,5号区域出现新热点’。我们要的就是这种动态关联!”
赵青组则和冷却水系统的周师傅成了朋友。
周师傅管了三十年水系统,闭着眼听声音就知道哪台泵状态不对。
赵青虚心请教,周师傅看她认真,也就倾囊相授。
“伙子,你看这个回水温度,正常应该在65到70度。要是突然掉到60度以下,要么是换热器那边负荷了,要么是管道有地方漏了,不是漏水,是漏热!保温破了。”
“怎么判断是哪里漏呢?”
“用手摸。”周师傅带他到管廊下,“慢慢摸管道表面,突然有一截温度明显比前后低,那就是保温失效了。但有些地方高,有些地方低,你得会分,温度应该慢慢降,要是断崖式降,就有问题。”
赵青真的去摸了。
管道表面裹着保温棉,但有些地方破损,铝皮开裂,手贴上去能感到温差。
他一边摸一边记录位置,后来干脆画了张“管道保温状况摸查图”,标出所有疑似漏热点。
龙楠组扛着红外测温枪,她虽然看起来娇滴滴的,但很有气势,人又较真心细,成了厂区里的巡逻队。
烟囱外壁、蒸汽管道、热水箱表面……,他们一扫,哪里保温好、哪里散热大,一目了然。
一次扫到锻造车间一根主蒸汽管,红外图像显示中间一段温度明显高于前后。
“这里保温坏了。”龙楠判断。
拆开保温层一看,果然,里面石棉保温层已经粉化失效,重新包裹后,表面温度下降了十几度。
车间主任知道后,特意来感谢:“这段管子每年多散掉的热,够一家人过冬了。”
潘岑组坐镇实验室,负责数据汇总和质检。
每各组的原始记录表交上来,她和搭档要先检查格式是否规范、数据是否完整、异常是否有备注。
然后开始枯燥但至关重要的数据清洗,剔除明显笔误,标记可疑值,分类归档。
她设计了一套编码系统,每个测点有唯一编号,每次记录有序列号。
原始记录表拍照留存,数据誊抄到标准表格,再利用制卡机转录入二维卡,虽然慢,但比纯手写规范多了。
两周后,第一次数据汇总会。
次生能源实验室的大桌子上,铺开了厂区平面图,上面已经贴了密密麻麻的彩色图钉。
红色代表高温热源,黄色代表中温,蓝色代表低温。
各组轮流汇报。
李振展示了加热炉烟气特性的波动图谱,第一次用曲线图直观显示了温度、流量随生产周期的变化规律,还附上了几张手绘的“烟色对比图”,淡灰、灰黑、浓黑,旁边标注帘时的关键参数。
王海拿出了“轧钢线辐射热场动态迁移图”,用不同颜色箭头表示热量随着轧制节奏在冷床不同区域的移动,像一幅热量的“舞蹈图解”。
赵青的“冷却水系统热平衡分析表”则精确计算了各条支线的热量输入输出,连管道散热损失都估算了进去。
龙楠组的“全厂散热点分布图”上,标出了十七处主要保温薄弱点,估算了每年因此损失的热量折合标准煤。
刘跃文组梳理了全厂低品位热源清单,光是乏汽和闪蒸汽,每时就有近两吨,温度在80到120度之间,目前几乎全部直接排放。
潘岑展示了初步建立的数据库,已经录入有效数据点三千多个,全部编码可查。
这些学生,是真的钻进去了。
吕辰提问:“李振,你图上显示烟气温度在出钢时骤降,但流量增大。那么瞬间的热量损失到底是增是减?你用焓值算过吗?”
李振一愣:“这个……我还没算。”
“现在算。”吕辰递过计算尺,“我要确切数字。”
“王海,你的辐射热场迁移,有没有考虑车间内自然对流的影响?屋顶排风机开启时,会不会把热量往上抽,改变下面温度分布?”
“赵青,冷却水系统如果有一台泵故障切换备用,你的热平衡模型要怎么应变?能不能提前写个切换逻辑?”
问题一个比一个刁钻。
六个学生额头冒汗,翻笔记本、查资料、现场计算。
有些答得上,有些答不上,答不上就老实“这个我们还没考虑到”。
“好。”等所有人都被问过一遍,吕辰才点点头,“知道哪里没考虑到,就是进步。接下来两周,除了继续监测,你们要做三件事。”
他在黑板上写:
“第一,数据标准化。把所有感性描述量化。‘炉子发脾气’对应什么参数范围?‘烤人厉害’是每平方米多少瓦?你们各组自己定标准,但要统一格式。”
“第二,绘制‘热源地图’。李振主持,我要一张带等温线的厂区热源分布详图,每个主要热源点要有温度范围、流量、可回收潜力、波动特性四个标签。”
“第三,开始‘热力网络’抽象。刘跃文负责,把厂区简化成节点和管路,先用简单公式做静态水力热力计算,看看热量从哪来到哪去,阻力在哪,瓶颈在哪。”
任务更重了,但六个学生眼里没有茫然,劲头更足。
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