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第396章 多熱源整合

積體電路模擬線建成,呂辰的工作重心轉向了多熱源整合課題。

十一月的北京,寒意透過棉襖往骨頭裡鑽。

次生能源實驗室裡卻熱氣騰騰。

趙老師拍著呂辰的肩膀:“小呂,李振他們六個交給你了,這多熱源整合非常關鍵,你得把他們帶出來。”

李振紮實,王海機靈,趙青細心,劉躍文擅長計算,龍小楠有股倔勁兒,潘岑則文靜但內秀。

自紅星所掛牌以來,六名學弟學妹一直由呂辰帶著。

從自動化推廣,到熱處理線專案、次生能源專案,積累了豐富的經驗,只差臨門一腳,就能成為獨檔一面的技術員。

“老師放心。”呂辰合上任務書,“透過這次課題,我要他們每個人都成為小專家。”

當天下午,六名學生就被召集到呂辰的辦公室。

呂辰在牆上釘滿了廠區平面圖、熱力系統原理圖,還有一張手繪的“星河計劃”技術路線圖。

桌上堆著各種手冊、記錄本。

雖然是呂辰的學生,但呂辰忙於星河計劃,與六人交流不多,站在屋裡顯得有些侷促。

“都坐。”呂辰給大家倒了茶,“從今天起,未來一個半月,你們跟我啃多熱源這塊硬骨頭。”

“全廠餘熱利用,核心就一句話,把散落在軋鋼廠每個角落的熱量,串連起來。”他走到廠區地圖前,用手畫了個圈,“但在這之前,我們得先知道,熱源都在哪裡、形態怎麼樣。”

“這就是我們要做的第一件事,全廠熱源精細化普查。”呂辰轉身看向六人,“你們六位,每人再帶一位新入所的同學,組成十二人普查隊。明天開始,進駐軋鋼廠各個車間。”

他分配任務:“李振帶人盯加熱爐區,重點是步進式和推鋼式加熱爐。要記錄完整的生產週期,從點火升溫到穩態軋製,再到停爐檢修。煙氣溫度、流量每半小時記錄一次,連老師傅說的‘爐子發脾氣’‘煙色不對’這些感覺,都要原話記下來,後面我們再琢磨怎麼量化。”

“王海組負責軋鋼線,特別是冷床和輸送輥道區域。要摸清楚各個‘輻射熱場’的空間溫度分佈,以及熱量隨著軋製節奏怎麼波動。”

“趙青組盯冷卻系統,軋機冷卻水、爐體汽化冷卻,進出水溫、流量、壓力。這是個暗流,熱量藏在水裡,不好抓但抓住了就穩定。”

“劉躍文組負責中低溫熱源,乏汽、閃蒸汽、高溫冷凝水。這些熱量品質低,容易被忽視,但加起來數量驚人。”

“龍小楠組做熱量流亡追蹤,到工業監測中心領兩個紅外測溫槍,去掃煙道外壁、管道表面,把保溫破損、散熱大的點全找出來,拍照片、標位置、估損失。”

“潘岑組協助各組,同時建立資料歸檔規範。所有記錄表格式必須統一,每個資料要有時間、位置、記錄人,任何異常必須備註。”

呂辰停頓了一下:“這次普查,我們要的是儘可能的精度,大概、非常、約模這些詞就不行。加熱爐煙溫波動範圍,要有確切的上下限;輻射熱區的‘烤人’程度,要想辦法變成‘每平方米每秒輻射多少千焦’的數字。”

“這會很難。”他實話實說,“但在廠裡工作,真相永遠藏在最髒最累的細節裡。”

“有問題嗎?”

沉默了幾秒,李振第一個舉手:“呂老師,老師傅的經驗描述,像‘煙色發暗’‘爐子呼哧帶喘’,這些我們記下來之後,怎麼轉化成演算法能用的引數?”

“好問題。”呂辰點頭,“這就是你們要動腦筋的地方。‘煙色發暗’可能對應煙氣裡未燃盡碳顆粒增多,會影響後續除塵和換熱效率。你們記錄的時候,要追問發暗到甚麼程度,是灰黑還是濃黑?同時記錄當時的煙氣成分分析資料,或者記錄當時的爐膛壓力、空燃比。慢慢地,我們就能建立感性描述和客觀引數之間的關聯表。這就是資料化經驗的第一步。”

王海接著問:“輻射熱區的溫度場,空間各點溫差很大,我們怎麼布測點才有代表性?”

“先密後疏。”呂辰走到廠區圖前,“先在典型區域布個密集網格,測一遍,看看溫度梯度變化規律。找到‘熱點核心區’‘過渡區’‘邊緣區’。以後常態監測,就在核心區和過渡區設固定測點。記住,溫度場不是平面的,是立體的。靠近輥道表面和高處溫差可能很大,要用可升降的測溫杆。”

問題一個接一個。

龍小楠擔心紅外槍精度不夠,潘岑問資料記錄表的欄位設計,趙青關心冷卻水系統突然切換備用泵時的資料斷檔怎麼處理……

呂辰一一解答,時而畫圖示意,時而舉以前專案的例子。

窗外的天色漸漸暗下來,辦公室裡的燈亮起。

“那就這樣。”最後呂辰拍了拍手,“今晚大家回去準備好自己的裝備,記錄本、測溫儀、手電、棉手套、備用筆。明天早上七點,廠區東門集合,我帶你們走一遍全流程。”

第二天清晨,霜重風硬。

六名“老生”帶著六名剛進入紅星所的師弟師妹,十二人在東門口集合。

呂辰也穿著和工人一樣的藏藍色棉工裝,揹著一個帆布工具包。

“走吧,先看加熱爐。”他領著隊伍走進廠區。

鍛造車間的巨大加熱爐正在出鋼,爐門開啟的瞬間,灼目的白光和熱浪撲面而來,即使站在二十米外,臉上也能感到針扎般的輻射熱。

橙紅色的鋼坯被鉗出,在輥道上軋製,火星四濺。

“記錄!”呂辰大聲說,“李振,現在爐門開啟,輻射熱外洩,這不是煙氣餘熱,是工藝必需的熱損失,但我們可以估算這個瞬間的額外輻射量。注意安全,別直視爐內!”

李振和搭檔立刻舉起測溫儀,同時在本子上飛快記錄。

新來的小師弟手有點抖,李振按住他的肩膀:“別慌,測遠處背景溫度做參照。”

接著是軋鋼車間。

這裡沒有明火,但空氣中瀰漫著熱烘烘的金屬味。

剛剛軋出的鋼板在冷床上緩緩移動,暗紅色漸漸變暗。

王海組在這裡忙碌,他們用三腳架支起測溫儀,在不同高度測量。

“看那裡。”呂辰指向冷床中段一片區域,“那塊區域的鋼板顏色明顯更紅,停留時間也長。王海,這就是你們要找的‘核心輻射區’。去問操作工老師傅,這塊區域是不是經常卡料?是不是輥道速度設定有問題……”

中午在廠食堂簡單吃飯時,隊伍已經灰頭土臉生,新生們也是腰痠腿疼,但沒人抱怨。

下午看冷卻水系統。

巨大的水泵轟鳴,管道縱橫。

趙青組要記錄十幾條管線的進出水引數,有些溫度計安裝位置刁鑽,要爬梯子、鑽管廊。

“注意腳下油汙!”呂辰提醒,“趙青,上高爬低一定要兩人一組,互相照應,安全第一。”

一天走下來,晚上回到實驗室時,所有人都筋疲力盡。

但呂辰沒讓他們休息:“今晚各小組整理白天資料,繪製初步的測點佈置圖。明天開始,你們就要獨立進駐了。”

他頓了頓,語氣嚴肅:“記住,你們不是去‘參觀學習’的,是去‘當家作主’的。每個小組負責的區域,你就是那個區域熱源特性的‘權威’。遇到問題,先自己想辦法,解決不了再找我。我要你們帶回來的,不是一堆雜亂數字,而是一個立體的、生動的、連氣味和聲音都包含在內的熱源檔案。”

真正的攻堅開始了。

李振和王海組都選擇了兩班倒,跟工人師傅同作息。

夜班最難熬。

後半夜,車間裡依然燈火通明,但人容易犯困。

加熱爐控制室裡,老師傅丟給李振一包高末:“沏濃點,提神。你們這些學生也真夠拼的。”

李振道謝,泡了茶,繼續記錄。

爐子每半小時出一次鋼,每次出鋼前後煙氣引數都有波動。

他漸漸摸出規律,出鋼前,爐膛壓力略升,煙氣溫度會小幅上漲;出鋼瞬間,爐門大開,冷風湧入,煙氣溫度驟降,但流量增大。

“師傅,這‘發脾氣’是啥時候?”他趁機問。

老師傅眯著眼:“你盯煙囪口,平時煙是淡灰色的,筆直往上。要是煙開始發黑,還扭來扭去,那就是空燃比不對了,煤粉沒燒透。這時候煙溫其實不一定低,但後面鍋爐容易積灰。”

李振趕緊記下:“發黑程度?扭動幅度?”

“這個嘛……”老師傅撓撓頭,“得看經驗了。我給你比劃比劃……”

就這樣,一點一滴,感性的經驗開始向可描述的指標靠攏。

王海組在軋鋼線遇到了別的困難。

輻射熱場受鋼坯規格、軋製節奏、甚至車間大門開閉的影響很大。

為了測空間溫度分佈,他們自制了一個帶滑軌的測溫架,可以水平移動測量不同位置。

一天下午,軋機突然換規格,軋製速度變化,冷床上鋼板的排布密度變了。

之前測好的“熱點核心區”忽然不熱了,熱量往另一邊偏移。

“這怎麼記?”搭檔有點懵。

王海盯著變化,忽然說:“記!就記‘換規格,由Φ50圓鋼換為30mm厚板,軋速從降至,冷床布料間隔增大,原3號熱點區輻射強度下降約40%,5號區域出現新熱點’。我們要的就是這種動態關聯!”

趙青組則和冷卻水系統的周師傅成了朋友。

周師傅管了三十年水系統,閉著眼聽聲音就知道哪臺泵狀態不對。

趙青虛心請教,周師傅看她認真,也就傾囊相授。

“小夥子,你看這個回水溫度,正常應該在65到70度。要是突然掉到60度以下,要麼是換熱器那邊負荷小了,要麼是管道有地方漏了,不是漏水,是漏熱!保溫破了。”

“怎麼判斷是哪裡漏呢?”

“用手摸。”周師傅帶他到管廊下,“慢慢摸管道表面,突然有一截溫度明顯比前後低,那就是保溫失效了。但有些地方高,有些地方低,你得會分,溫度應該慢慢降,要是斷崖式降,就有問題。”

趙青真的去摸了。

管道表面裹著保溫棉,但有些地方破損,鋁皮開裂,手貼上去能感到溫差。

他一邊摸一邊記錄位置,後來乾脆畫了張“管道保溫狀況摸查圖”,標出所有疑似漏熱點。

龍小楠組扛著紅外測溫槍,她雖然看起來嬌滴滴的,但很有氣勢,人又較真心細,成了廠區裡的巡邏隊。

煙囪外壁、蒸汽管道、熱水箱表面……,他們一掃,哪裡保溫好、哪裡散熱大,一目瞭然。

一次掃到鍛造車間一根主蒸汽管,紅外影象顯示中間一段溫度明顯高於前後。

“這裡保溫壞了。”龍小楠判斷。

拆開保溫層一看,果然,裡面石棉保溫層已經粉化失效,重新包裹後,表面溫度下降了十幾度。

車間主任知道後,特意來感謝:“這段管子每年多散掉的熱,夠一家人過冬了。”

潘岑組坐鎮實驗室,負責資料彙總和質檢。

每天各小組的原始記錄表交上來,她和搭檔要先檢查格式是否規範、資料是否完整、異常是否有備註。

然後開始枯燥但至關重要的資料清洗,剔除明顯筆誤,標記可疑值,分類歸檔。

她設計了一套編碼系統,每個測點有唯一編號,每次記錄有序列號。

原始記錄表拍照留存,資料謄抄到標準表格,再利用制卡機轉錄入二維卡,雖然慢,但比純手寫規範多了。

兩週後,第一次資料彙總會。

次生能源實驗室的大桌子上,鋪開了廠區平面圖,上面已經貼了密密麻麻的彩色圖釘。

紅色代表高溫熱源,黃色代表中溫,藍色代表低溫。

各小組輪流彙報。

李振展示了加熱爐煙氣特性的波動圖譜,第一次用曲線圖直觀顯示了溫度、流量隨生產週期的變化規律,還附上了幾張手繪的“煙色對比圖”,淡灰、灰黑、濃黑,旁邊標註了當時的關鍵引數。

王海拿出了“軋鋼線輻射熱場動態遷移圖”,用不同顏色箭頭表示熱量隨著軋製節奏在冷床不同區域的移動,像一幅熱量的“舞蹈圖解”。

趙青的“冷卻水系統熱平衡分析表”則精確計算了各條支線的熱量輸入輸出,連管道散熱損失都估算了進去。

龍小楠組的“全廠散熱點分佈圖”上,標出了十七處主要保溫薄弱點,估算了每年因此損失的熱量摺合標準煤。

劉躍文組梳理了全廠低品位熱源清單,光是乏汽和閃蒸汽,每小時就有近兩噸,溫度在80到120度之間,目前幾乎全部直接排放。

潘岑展示了初步建立的資料庫,已經錄入有效資料點三千多個,全部編碼可查。

這些學生,是真的鑽進去了。

呂辰提問:“李振,你圖上顯示煙氣溫度在出鋼時驟降,但流量增大。那麼瞬間的熱量損失到底是增是減?你用焓值算過嗎?”

李振一愣:“這個……我還沒算。”

“現在算。”呂辰遞過計算尺,“我要確切數字。”

“王海,你的輻射熱場遷移,有沒有考慮車間內自然對流的影響?屋頂排風機開啟時,會不會把熱量往上抽,改變下面溫度分佈?”

“趙青,冷卻水系統如果有一臺泵故障切換備用,你的熱平衡模型要怎麼應變?能不能提前寫個切換邏輯?”

問題一個比一個刁鑽。

六個學生額頭冒汗,翻筆記本、查資料、現場計算。

有些答得上,有些答不上,答不上就老實說“這個我們還沒考慮到”。

“好。”等所有人都被問過一遍,呂辰才點點頭,“知道哪裡沒考慮到,就是進步。接下來兩週,除了繼續監測,你們要做三件事。”

他在黑板上寫:

“第一,資料標準化。把所有感性描述量化。‘爐子發脾氣’對應甚麼引數範圍?‘烤人厲害’是每平方米多少瓦?你們各小組自己定標準,但要統一格式。”

“第二,繪製‘熱源地圖’。李振主持,我要一張帶等溫線的廠區熱源分佈詳圖,每個主要熱源點要有溫度範圍、流量、可回收潛力、波動特性四個標籤。”

“第三,開始‘熱力網路’抽象。劉躍文負責,把廠區簡化成節點和管路,先用簡單公式做靜態水力熱力計算,看看熱量從哪來到哪去,阻力在哪,瓶頸在哪。”

任務更重了,但六個學生眼裡沒有茫然,勁頭更足。

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