相信对于硬“芯”供暖,让你这个冬天保持温暖以及关于轿车暖气管这类的话题,很多人都想了解,那就让小编带大家来讲解一下吧!
辽宁红沿河核电站
吴芳山东核电股份有限公司、国家开发投资集团有限公司党委书记、董事长
入冬后,我国北方城市的供暖季如期而至,但山东省海阳市的供暖方式却与其他地方不同。不久前,韩国最大的核供热项目——“暖芯1号”核供暖项目今冬明春正式启动供暖,为海阳市20万居民带来温暖。
此外,上个月,东北首个核供热项目————辽宁红沿河核电厂核供热示范项目也开始正式运行供热,可惠及当地近2万居民。
那么核供热到底是什么?核供暖相对于传统供暖有哪些优势?核加热会产生辐射吗?针对上述题,科技日报主编采访了相关专家,带来了权威解读和专业科普。
利用核电产生的蒸汽作为热源
我国北方大部分地区实行集中供暖,利用热电联产机组或各种燃煤、燃气锅炉来加热水或产生低压蒸汽。它会变热。热水被输送到数千个家庭。
其中,大多数网友戏称将水加热或产生低压蒸汽的阶段称为“水沸腾阶段”。除了设备、规模等方面的差异外,此步骤与煮水有许多相似之处。
要烧开水,首先需要有热源。如果你想在家烧水,可以使用煤气灶或电热水壶。在大规模供暖中有效地“煮沸”水需要使用煤炭、天然气或高热值发电厂的废热。长期以来,我国北方集中供热的“贡献者”是各类燃煤、燃气锅炉或火电厂,燃煤比例达到70-80%。
传统的供暖方法成本低廉,但会产生大量温室气体。据清华大学建筑节能中心测算,2018年我国建筑运营碳排放量约为21亿吨,约占社会总排放量的20%。其中,韩国北部地区城市供暖能耗为212亿吨标准煤,碳排放量约为55亿吨,几乎相当于2亿辆汽车每年的碳排放量。
“烧开水”就够了,为什么我们不能使用更清洁的能源呢?
有些人对核能感兴趣。核电比风能、太阳能等新能源更稳定,能量密度更高,更适合冬季供暖。
在很多人看来,核能最直接的应用就是发电。事实上,核电站的发电原理与传统火力发电厂非常相似,并且与火力发电厂一样,它也可以进行热电联产,即在一定温度下发电并供应热量。同一时间。
核电站最常见的堆型之一是压水堆,也是我国热电联产核电站的主要堆型。这类核反应堆安装了一个配备“高压锅”的核反应堆,整个系统由几个回路组成,第一个回路是核电站的核心,对应火力发电厂的锅炉。当这里发生核裂变反应时,会产生大量的热量,将高压水加热到300摄氏度以上。
二回路中的水经过蒸汽发生器,吸收一回路中水蒸气的热量,变成饱和蒸汽,推动汽轮机做功,凝结成水,继续闭式循环。
如果需要供热,现有核电站将改建为热电联产核电站。开始加热后,部分蒸汽从装置中抽出,进入热网加热器,对第三回路的水进行加热,完成“汽水”热交换。第三个回路中的水将水加热。供热公司的第四回路交换完成“水-水”供热,这项工作最多可以持续到五回路或更多。最终排出的水成为“热水”并输送到居民家中。
“‘暖芯一号’核供热业务是从核电站提取蒸汽作为热源,在物理隔离状态下进行多次热交换,最终通过城市供热将热量输送到用户家中的业务管网.”国家电力投资集团山东核电有限公司党委书记、董事长吴芳解释道。
2019年,一期“暖芯一号”315万千瓦核供热项目全面运行,2021年,第二期“暖芯一号”2025万千瓦核供热项目全面运行。全面运营,助力海阳市成为全国首个城市“零碳”供暖城市。吴芳表示,“暖芯一号”二期核能供热工程正式供热后第一个采暖季,将使用原煤约18万吨,排放二氧化碳约33万吨。减少烟尘2021吨、氮氧化物2021吨、二氧化硫2138吨,同时海阳市住宅建筑供暖费用比核供暖前每平方米降低1元。
目前,“暖芯一号”900MW核供热项目三期工程正在按计划稳步推进,计划于2023年底供暖季全面投入运行。保障供暖面积达3000万平方米,可满足约100万人的供暖需求,替代原煤消耗90万吨,减少二氧化碳排放165万吨。
仅热传递,无水交换
核加热有很多优点,但现实中,有人谈论核变色,有人特别关心核加热过程中加热管道中的水直接从核电站流出并被加热。所以会有辐射。
那么这是真的吗?
要回这个题,我们首先要明白,核供热与核供暖不同。目前,世界上还没有技术可以直接利用核燃料作为热源,加热需要经过介质转换层。
“热电联产装置与普通热电联产装置最大的区别在于,前者代替了煤炭、天然气等化石能源的燃烧,通过核裂变产生热量。”吴芳说。在整个核供热过程中,只有“蒸汽热水”和“热水”两种模式,核电站与供热用户之间有多个回路进行物理隔离。只能在回路之间进行热传递,如果没有水交换,放射性物质就不会进入加热管。
说白了,对于使用核电采暖的居民来说,家中供暖管道中的热水并不是直接从核电站流出来的,而是经过几层热交换来“覆盖”热水。核电厂仅向供热公司提供热源,并不直接负责为居民家庭提供供热。
“而且,居民住宅供暖管道中的热水仅在小区内闭环循环,与核电站各级隔离,不存在任何接触,非常安全。”吴芳总结道。
促销必须解决技术、成本和其他题。
核能供暖有着诸多优点,其实并不是一个新概念。即使在半个世纪前,北欧一些国家已有相关应用,其他国家建造了核反应堆加热炉,我国从20世纪80年代起也开展了相关研究工作。
那么为什么近年来核供热变得越来越流行呢?
首先,建设热电联产核电站需要解决很多技术题,有些技术题解决起来非常困难。
此外,仅靠技术创新是不够的。核电站改造建设过程中,由于其特殊性,施工安全和技术难度极大,同时热电联产核电站需要大量冷水进行冷却,适合建设在缺水的内陆地区,不要这样做。
业内人士表示,跨区域核能供热将涉及城市规划、管网铺设、热力企业连接、成本核算等一系列题。这些题可能不是技术题,但可能更多。这比克服技术题更困难,需要付出更多努力。
同时,核反应堆必须建在无人居住的海滩或一定范围内的无人居住的地区,为了后期传递热量,必须建造很长的导热设施,那么,在这过程中损失了多少热量呢?传导?需要更多的研究。
面临各种困难的“暖芯1号机组”的经验可以为全国热电联产核电站的建设和运行提供借鉴。
“我们已经拥有‘园区级’辅助蒸汽加热模块、‘县级’抽汽加热模块、‘地区级’大型抽汽加热模块等多个技术标准化解决方案。这些解决方案具有可复制性和可推广性。”“全国范围内都有,正在推广。”吴芳说。
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