從空中俯瞰田灣核電基地。田灣核電基地供圖
黃海之濱,，云臺(tái)山下,。
初冬時(shí)節(jié),，記者驅(qū)車從江蘇連云港市區(qū)一路向東直奔黃海。當(dāng)海的盡頭出現(xiàn)一座座圓柱形“核島”以及蜿蜒的管道,、林立的塔架時(shí),，田灣核電基地到了。
這座全球在運(yùn)和在建總裝機(jī)容量最大的核電基地,，于2024年6月19日投產(chǎn)了全國(guó)首個(gè)工業(yè)用途核能供汽工程——“和氣一號(hào)”,，每小時(shí)可產(chǎn)出600噸工業(yè)蒸汽。這些蒸汽隨即被輸送到20多公里外的連云港石化產(chǎn)業(yè)基地,，驅(qū)動(dòng)那里的工業(yè)馬達(dá),。
“‘和氣一號(hào)’的投產(chǎn)，標(biāo)志著中國(guó)核能綜合利用從單一發(fā)電,、城市供暖拓展到工業(yè)供汽領(lǐng)域,。”江蘇核電有限公司黨委書記,、董事長(zhǎng)張毅告訴記者,，“這項(xiàng)工程每年提供的工業(yè)蒸汽，相當(dāng)于減少40萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的燃燒,，新增植樹造林面積2900公頃!”
安全有賴“自嗨鍋”
站在田灣核電基地觀景平臺(tái)俯瞰,，蒼翠的云臺(tái)山下，8臺(tái)核電機(jī)組一字排開,。在3,、4號(hào)機(jī)組旁，一座新建的能源站鑲嵌其間,。這就是“和氣一號(hào)”的“中樞神經(jīng)”,。
走近它，機(jī)器的轟鳴聲逐漸清晰,，那是熱能轉(zhuǎn)化發(fā)出的“交響”,。
“和氣一號(hào)”由3個(gè)獨(dú)立回路組成,，包括3,、4號(hào)機(jī)組的一回路、二回路以及此次新建的工業(yè)蒸汽回路,，3個(gè)回路各自獨(dú)立,、相互隔離運(yùn)行。利用田灣核電3,、4號(hào)機(jī)組裂變產(chǎn)生的熱量,，通過一回路蒸汽發(fā)生器，把二回路的水加熱,，生成高溫高壓的蒸汽,。這些蒸汽中的一部分用來推動(dòng)汽輪機(jī),，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電;另一部分被抽到能源站，在物理隔絕的情況下,，加熱經(jīng)過海水淡化處理后的除鹽水,，再用多級(jí)換熱技術(shù)，產(chǎn)生可以用于工業(yè)生產(chǎn)的蒸汽,。
“如果說核能發(fā)電像‘燒開水’,，那么核能供汽可以看作是‘燒開水’與‘自嗨鍋’的組合?！苯K核電有限公司培訓(xùn)處處長(zhǎng)武文奇給記者打了個(gè)比方,，“核能發(fā)電產(chǎn)生的蒸汽相當(dāng)于‘自嗨鍋’的發(fā)熱包，除鹽水相當(dāng)于‘自嗨鍋’中的食物,，發(fā)熱包與食物只有熱量交換,，沒有物質(zhì)接觸，讓生產(chǎn)更安全,?！?/p>
穿梭于能源站內(nèi)外，記者發(fā)現(xiàn),，主蒸汽取汽管道和工業(yè)蒸汽輸出管道上還設(shè)置了“小機(jī)關(guān)”,。“這是輻射監(jiān)測(cè)儀表和快關(guān)閥,，當(dāng)監(jiān)測(cè)到儀表數(shù)據(jù)超過臨界值時(shí),，快關(guān)閥可在5秒內(nèi)快速關(guān)閉?！苯K核電有限公司維修總經(jīng)理劉永生告訴記者,，這樣的設(shè)計(jì)可以確保生產(chǎn)過程的安全與穩(wěn)定。
水泵,、預(yù)熱器,、工業(yè)除氧器、蒸汽發(fā)生器,、過熱器等各種設(shè)備相互接力,，源源不斷制造工業(yè)蒸汽?！斑@些工業(yè)蒸汽可以替代傳統(tǒng)煤炭消耗,，解決石化企業(yè)熱源和動(dòng)力源問題?！眲⒂郎f,。
升溫再添“一把火”
在工業(yè)蒸汽產(chǎn)生的過程中，能源站設(shè)備的傳熱效率,，直接影響工業(yè)蒸汽的利用價(jià)值,。把20℃的除鹽水加熱為248℃的工業(yè)蒸汽,，如此大的溫差，對(duì)傳熱效率提出了更高要求,。
在能源站,，十幾臺(tái)預(yù)熱器和加熱器將除鹽水逐級(jí)加熱，當(dāng)它們匯集到蒸發(fā)器的入口時(shí),，已經(jīng)有約200℃的高溫,。這時(shí)，來自3,、4號(hào)機(jī)組二回路的主蒸汽,，從蒸發(fā)器另一端傳來，再給它們“加一把火”,，便可以在短時(shí)間內(nèi)讓除鹽水升溫沸騰,，變成蒸汽。
“我們通過多級(jí)換熱技術(shù),，再加上自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)單套容量最大的雙側(cè)相變式蒸汽轉(zhuǎn)換裝置，可以讓熱源蒸汽的利用效率達(dá)到90%以上,?！眲⒂郎f,，“3,、4號(hào)機(jī)組的實(shí)際熱效率,，也從原來的37%提高到42%?！?/p>
當(dāng)“和氣一號(hào)”產(chǎn)生的工業(yè)蒸汽離開田灣核電基地后，又將迎來一項(xiàng)新的挑戰(zhàn)——在長(zhǎng)達(dá)20多公里的跋涉中,，要戰(zhàn)勝各種自然和人為影響，保持一顆“滾燙的心”,，直到抵達(dá)目的地,。
“其中最大的難題是蒸汽管線的保溫?！苯K方洋能源科技有限公司總經(jīng)理助理葉圣陶介紹,，根據(jù)項(xiàng)目方案的技術(shù)要求，每公里的溫降要少于1.75℃,。經(jīng)過反復(fù)研討、論證,，他們采用了氣凝膠+硅酸鈣+聚氨酯發(fā)泡劑的復(fù)合式保溫結(jié)構(gòu)方案,，就像給蒸汽管線穿上一件三重“保暖內(nèi)衣”,。
葉圣陶告訴記者：“這種復(fù)合式保溫結(jié)構(gòu)能夠有效保持蒸汽管線的溫度,，減少能源浪費(fèi),，提高工業(yè)蒸汽的利用價(jià)值?！睋?jù)統(tǒng)計(jì),，全線管道使用的氣凝膠棉氈如果全部鋪開，面積能達(dá)372畝,，所用硅酸鈣瓦片達(dá)101萬(wàn)塊,。
海水淡化產(chǎn)能多
從田灣核電基地觀景平臺(tái)向機(jī)組望去，一大片水池映入記者眼簾,，這是為“和氣一號(hào)”新建的儲(chǔ)存海水的前池,。
就像血液一樣，核能供汽需要大量的除鹽水,?！昂蜌庖惶?hào)”每小時(shí)產(chǎn)出600噸工業(yè)蒸汽，這意味著每小時(shí)至少需要600噸除鹽水,。
“為了生產(chǎn)除鹽水,，我們建設(shè)了海水淡化工程?！蔽湮钠娼榻B,，該工程對(duì)海水進(jìn)行預(yù)處理、超濾,、兩級(jí)反滲透膜過濾和離子床生產(chǎn)工藝加工,。其中，水溫對(duì)制水效率的影響尤為重要,。當(dāng)水溫在25℃時(shí),，反滲透膜的處理效率最高,。夏天水溫接近25℃時(shí),，他們就用田灣前池中的海水;冬天水溫低于10℃，制水效率降低,，他們就用核電站排掉的溫排水。
武文奇說,，該海水淡化工程是全國(guó)核電行業(yè)和江蘇省最大的，每小時(shí)能生產(chǎn)1520噸淡水,，其中610噸用來制造工業(yè)蒸汽,，剩下的約900噸供核電站自己用。
“和氣一號(hào)”開閘送蒸汽后,，連云港石化基地能源運(yùn)轉(zhuǎn)更加強(qiáng)勁了,。
連云港虹洋熱電有限公司是石化基地的公用熱源點(diǎn)，為11家石化企業(yè)提供工業(yè)蒸汽,。該公司副總經(jīng)理張杜峰介紹,，現(xiàn)在企業(yè)需要的蒸汽越來越多，出現(xiàn)了每小時(shí)1600噸的用汽缺口,。有時(shí)候,，一些企業(yè)因?yàn)槿闭羝坏貌粶p少生產(chǎn)?！昂蜌庖惶?hào)”全力運(yùn)行后，能幫他們解決37.5%的蒸汽缺口,，讓下游的化工企業(yè)用汽充足，不用擔(dān)心限產(chǎn)了,。
黨的二十大報(bào)告提出,，推動(dòng)能源清潔低碳高效利用,，推進(jìn)工業(yè)、建筑,、交通等領(lǐng)域清潔低碳轉(zhuǎn)型,。展望未來，張毅表示：“我們將建設(shè)核蓄光熱多能互補(bǔ)的零碳示范能源基地,，為工業(yè),、建筑和交通等關(guān)鍵領(lǐng)域的綠色轉(zhuǎn)型提供創(chuàng)新解決方案!”（記者 金 鳳）
編輯：周大為
