“核”是怎么生“汽”的？

科普時報記者 季春紅

在黃海之濱蜿蜒的海岸線上，有一條長約23公里的特殊管線，它一頭連著核電站，一頭通著石化基地，將核能轉(zhuǎn)化出來的清潔蒸汽源源不斷地輸送到石化基地的各條生產(chǎn)線上。

2024年6月19日，全國首個工業(yè)用途核能供汽示范工程——“和氣一號”在江蘇連云港田灣核電站順利投產(chǎn)。這個具備600噸/小時的供汽專線，每年可向基地提供480萬噸工業(yè)蒸汽。截至目前，“和氣一號”對外供應(yīng)的清潔蒸汽超100萬噸。

工業(yè)蒸汽是怎么產(chǎn)生的？可以類比為“燒開水”和“自嗨鍋”組合。核電站發(fā)電原理其實就像燒開水一樣，都是通過加熱水變成蒸汽，推動汽輪機做功發(fā)電。核能供汽的原理，就像是自嗨鍋加熱一樣，“燒開水”相當(dāng)于“自嗨鍋”的發(fā)熱包，“自嗨鍋”中的食物相當(dāng)于海水淡化后的除鹽水，加熱包產(chǎn)生熱量加熱上面火鍋里的食物，但兩者之間并不接觸，加熱包也不會弄臟火鍋?！昂蜌庖惶枴辈捎锰餅澈穗?、4號機組二回路蒸汽為熱源，通過獨立管網(wǎng)將1.8兆帕、248攝氏度的蒸汽送往連云港石化產(chǎn)業(yè)基地。

核電機組本身具有四道安全屏障，從源頭上保證了核能供汽的清潔和安全。在核電站與石化基地這套供汽系統(tǒng)中，只有熱量交換，沒有任何水或者蒸汽的物質(zhì)交換，進(jìn)一步保障核能供汽清潔安全可靠，沒有輻射。

相比于傳統(tǒng)的燃煤獲取蒸汽，核能大大降低了蒸汽生產(chǎn)中的碳排放。據(jù)測算，1公斤鈾-235裂變產(chǎn)生的熱量，相當(dāng)于2700噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而一噸標(biāo)準(zhǔn)煤可以產(chǎn)生5.5至8噸的蒸汽。這就意味著“和氣一號”全年的供汽量，可為石化基地減少約40萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗，等效減排二氧化碳107萬噸，相當(dāng)于新增植樹造林面積2900公頃。