近日，“河崎一号”核能供汽项目在江苏连云港田湾核电基地正式竣工投产。据测算，项目投产后，年供汽量将达480万吨，可有效减少二氧化碳排放107万吨、二氧化硫184吨、氮氧化物263吨，相当于新增造林面积2900公顷，每年可为当地石化基地节省碳排放70余万吨。
核能供汽是指利用核能供应工业蒸汽，工业蒸汽广泛应用于电力、石油化工、纺织、造纸、食品加工等行业，其中石油化工行业是对工业蒸汽需求量最大的行业。
石化行业生产过程二氧化碳排放量约占全国碳排放量的13%，在“双碳”目标背景下，石化行业碳减排压力巨大，利用核能供应工业蒸汽可有效降低行业碳排放。
“河崎一号”项目利用田湾核电3、4号机组产生的二次蒸汽作为热源，替代传统煤炭消耗，旨在解决石化企业热源和电源问题。与以煤为原料生产工业蒸汽相比，由于热源和电力来自部分核电，成本低，碳排放低。
江苏核电有限公司运行二部副主任吴文奇介绍，核能蒸汽供应是核能发电产生的热能与海水淡化后的淡化水在无物质接触的过程中进行热交换，将淡化水加热成蒸汽，再经过过热器将蒸汽加热成符合石化基地参数要求的工业蒸汽，从而完成蒸汽供应。
江苏核电有限公司检修保障部部长李业刚告诉记者，如果从发电量来看，二回路抽取一小部分蒸汽，就会导致进入汽轮机系统发电的蒸汽总量减少，进而导致发电量减少。但核蒸汽进入汽轮机发电的热效率一般不超过40%，而用于生产工业蒸汽的热源蒸汽效率可以达到90%以上。综合来看，核蒸汽供应实际上使机组的实际热效率从37%提高到了42%。
今年5月，国务院印发《2024-2025年节能减碳行动计划》，明确提出鼓励大型石化园区探索利用核能供汽供热。连云港市宏阳热电有限公司生产副总经理张笃峰给记者算了一笔账，以目前最大供汽能力计算，每小时600吨核蒸汽，可满足连云港石化园区30%的蒸汽缺口，这部分蒸汽每年可为连云港园区节省原煤约44.77万吨。
安全有序开发利用核能是社会各界的共同期盼，在设计安全稳定的核能利用方法、通过技术创新、工艺标准化不断提升核能利用安全性方面，“和气一号”走出了一条自己的路。
据悉，该项目设计采用多重物理隔离理念，利用多级换热技术，通过独立隔离回路将蒸汽输送至连云港石化产业基地。在蒸汽能源供应项目能源站，记者看到不少管道都穿上了“保温服”。江苏核电设备管理处设备管理科科长胡海波介绍：“我们把原本用于发电的二回路蒸汽抽出来，在这里做其他用途。这些穿上‘保温服’的管道，主要作用就是保证热量不散失。不同回路的设计，就是为了保证蒸汽供应过程中的物理隔离。”
记者还了解到，核电机组有四道安全屏障。工程师在加热蒸汽管道上安装了辐射监测仪器和速关阀，确保输送到外部的蒸汽是“零碳清洁”的。当辐射监测仪器的数值超过安全临界值时，速关阀可在5秒内迅速关闭，3、4号机组热源出来的加热蒸汽会被迅速隔离。最后，在第三独立回路和工业蒸汽管道上也安装了辐射监测仪器，确保任何辐射都不会流到蒸汽末端。
除了安全供汽外，稳定可靠也是核能供汽的优势。目前核电站已实现18个月长周期换料，即核电机组可不间断连续运行18个月，从而提供稳定的蒸汽供应。项目设计之初，供热蒸汽源就考虑实现单机供汽或两台机组联合供汽。即使机组大修换料，仍可实现大修前额定负荷下无扰动切换、连续供汽，具备保障每年8000小时连续供汽的能力。
核能蒸汽供应与石化行业的成功跨界合作，不仅拓展了核能的应用场景，也为国内多家核电站开展核能工业蒸汽供应提供了示范样本，也为国内石化基地能源供应绿色升级找到了一条新路径。
中国工程院院士叶琪表示，核能作为清洁能源，是实现碳达峰、碳中和目标的重要能源组成部分。除核电外，核能综合利用前景广阔，特别是在热电联产领域。“河崎一号”核能供汽项目是全国首个工业核能供汽项目，为核能与石化耦合发展提供了可行方案。核能综合利用与高耗能产业耦合发展，将进一步凸显核能零碳价值，满足高耗能产业多元化能源需求，为高碳排放产业提供脱碳技术解决方案，支撑国家大型化工基地、大型工业基地建设，与国家绿色低碳产业转型部署高度契合。
“目前核能供汽项目规模化发展主要受到核电站选址、输送管道等配套设施建设等制约。但随着核能技术的发展，核能与石化跨界耦合，很可能塑造我国新的能源格局。”江苏核电有限公司党委书记、董事长张毅表示，“以‘河汽一号’为起点，我们还将不断探索核能供汽、制氢等多种解决方案，提高核能综合利用率。随着核能技术在小堆、微堆、移动堆等方面的进步，未来将有更多石化园区采用核能供汽。”（经济日报记者 尹胜）
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