[環(huán)球時(shí)報(bào)記者 樊巍 環(huán)球時(shí)報(bào)特約記者 劉梓璇]《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者從中核集團(tuán)獲悉,打氣1月16日,全球中核集團(tuán)江蘇徐圩核能供熱發(fā)電廠1號(hào)機(jī)組核島開始混凝土澆筑,首個(gè)石化加拿大28官网找qv382223這也是中國站“十五五”開局之年我國開工的首臺(tái)核電機(jī)組。據(jù)了解,核電該項(xiàng)目作為全球首個(gè)核能與石化大規(guī)模耦合項(xiàng)目,基地將實(shí)現(xiàn)核電站與國家級(jí)石化產(chǎn)業(yè)基地的打氣能效互補(bǔ)和高效聯(lián)動(dòng),讓核反應(yīng)堆在發(fā)電的全球同時(shí),能夠?yàn)槭a(chǎn)業(yè)的首個(gè)石化發(fā)展“打氣”“輸血”,從而開創(chuàng)全球核能應(yīng)用新場(chǎng)景。中國站該項(xiàng)目作為中核集團(tuán)核能綜合利用的核電最新應(yīng)用,將為全球發(fā)展中國家同步實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化和“碳達(dá)峰、基地碳中和”目標(biāo)貢獻(xiàn)新的打氣“中國智慧”和“中國方案”,并為全球“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)注入強(qiáng)勁動(dòng)能。全球
賦能石化產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展
位于江蘇省連云港市徐圩新區(qū)的首個(gè)石化連云港石化產(chǎn)業(yè)基地,是國家布局的七大石化產(chǎn)業(yè)基地之一。這座規(guī)劃面積約61.34平方公里,建設(shè)總規(guī)模為4000萬噸級(jí)煉油、600萬噸級(jí)乙烯、700萬噸級(jí)芳烴的石化產(chǎn)業(yè)基地,以煉化一體化和多元化原料加工產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)。要確保這樣一個(gè)大型石化基地的正常運(yùn)轉(zhuǎn),除了需要大量的原油、天然氣、煤炭等石化基礎(chǔ)原料外,另一種必不可少的加拿大28官网找qv382223“原料”便是蒸汽。
“在石化產(chǎn)業(yè)中,蒸汽是通用性極強(qiáng)的核心能源介質(zhì),被稱為石化生產(chǎn)的‘血液’之一,其用途貫穿原料的預(yù)處理、反應(yīng)過程、產(chǎn)品分離、設(shè)備維護(hù)等全流程。”中核蘇能生產(chǎn)準(zhǔn)備處運(yùn)行準(zhǔn)備二科負(fù)責(zé)人張振強(qiáng)在接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)介紹稱,蒸汽在石化產(chǎn)業(yè)中最核心的用途就是用于工藝加熱與反應(yīng)驅(qū)動(dòng),石化生產(chǎn)的多數(shù)反應(yīng),例如原油蒸餾、催化裂化、加氫精制、酯化反應(yīng)等,都需要在特定高溫條件下進(jìn)行,蒸汽為整個(gè)反應(yīng)體系提供穩(wěn)定熱量,保障反應(yīng)高效、可控進(jìn)行。
此外,石化產(chǎn)品的精細(xì)化分離也高度依賴蒸汽。據(jù)了解,在精餾、萃取、干燥等單元操作中,可以將蒸汽作為熱源加熱物料,從而使物料達(dá)到沸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)氣液分離,或通過加熱去除物料中的水分、溶劑,提升產(chǎn)品純度。而在石化裝置中,汽輪機(jī)等動(dòng)力設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)、管道的伴熱保溫與防凍防凝、裝置設(shè)備的清洗與吹掃等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,也都需要大量的蒸汽參與其中。張振強(qiáng)稱,“石化裝置中的管道、儲(chǔ)罐經(jīng)常會(huì)輸送或儲(chǔ)存高粘度、易凝固的介質(zhì),例如原油、重油、蠟油等,若溫度過低會(huì)導(dǎo)致物料凝固堵塞管路,引發(fā)安全隱患,因此需要蒸汽伴熱保溫與防凍防凝。”
據(jù)了解,在連云港石化產(chǎn)業(yè)基地中,園區(qū)每小時(shí)對(duì)于高中低壓蒸汽的最大需求量達(dá)到了13141.3噸,其中每小時(shí)對(duì)于中低壓蒸汽最大需求量達(dá)到9246噸。過去,這些日常所需的蒸汽生產(chǎn)主要依靠煤炭等化石燃料提供,其高能耗的發(fā)展模式已不符合“碳中和、碳達(dá)峰”戰(zhàn)略的需求。
建設(shè)中的中核集團(tuán)江蘇徐圩核能供熱發(fā)電廠。在這一背景之下,中核集團(tuán)徐圩核能供汽項(xiàng)目將為連云港石化產(chǎn)業(yè)基地的綠色轉(zhuǎn)型提供一個(gè)更全面的解決方案。數(shù)據(jù)顯示,核能供汽碳足跡是燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)蒸汽的1/600,是天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)蒸汽的1/100。此前,我國首個(gè)“和氣一號(hào)”核能供汽項(xiàng)目——田灣核電站蒸汽供能項(xiàng)目運(yùn)行僅一周年,就輸送了超317萬噸的清潔蒸汽,相當(dāng)于減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤26.42萬噸,等效減排二氧化碳70.66萬噸、二氧化硫121.51噸、氮氧化物173.69噸,為連云港石化產(chǎn)業(yè)基地節(jié)省碳排放指標(biāo)46.23萬噸。
“徐圩核能供熱發(fā)電廠的建設(shè)以及未來的投產(chǎn)運(yùn)行,將為連云港石化產(chǎn)業(yè)基地實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型帶來質(zhì)的飛躍。”中核蘇能黨委書記、董事長(zhǎng)崔方水向《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者介紹稱,未來該項(xiàng)目建成后年供應(yīng)蒸汽6500萬噸,能夠滿足石化園區(qū)70%的用汽需求。
據(jù)了解,徐圩核能供熱發(fā)電廠項(xiàng)目的一期工程規(guī)劃建設(shè)兩臺(tái)華龍一號(hào)機(jī)組與1臺(tái)高溫氣冷堆機(jī)組,一期工程建成投產(chǎn)后,年供應(yīng)工業(yè)蒸汽3250萬噸,最大發(fā)電量超115億度,每年可減少燃用標(biāo)準(zhǔn)煤726萬噸,減少排放二氧化碳1960萬噸。
“徐圩核能供熱發(fā)電廠不僅將為連云港萬億級(jí)石化產(chǎn)業(yè)基地大規(guī)模供應(yīng)高品質(zhì)低碳工業(yè)蒸汽,還將為長(zhǎng)三角地區(qū)石化產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供可靠的清潔能源保障,對(duì)加快綠色低碳轉(zhuǎn)型具有引領(lǐng)示范作用。”崔方水稱,徐圩核能供熱發(fā)電廠將開創(chuàng)高耗能行業(yè)與核能大規(guī)模耦合的綜合利用新業(yè)態(tài),以核能助力連云港石化產(chǎn)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展,催生核能熱電聯(lián)產(chǎn)新模式,形成高質(zhì)量發(fā)展新動(dòng)能。
開創(chuàng)核能利用新標(biāo)桿
作為全球首個(gè)將壓水堆與高溫氣冷堆耦合運(yùn)行的項(xiàng)目,徐圩核能供熱發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)了“工業(yè)供熱為主、兼顧電力供應(yīng)”。據(jù)了解,該項(xiàng)目采用我國具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”和四代核電技術(shù)高溫氣冷堆組合,創(chuàng)新應(yīng)用“核反應(yīng)堆-汽輪發(fā)電機(jī)組-供熱系統(tǒng)”協(xié)同運(yùn)行模式。“華龍一號(hào)”生成的主蒸汽,可通過逐級(jí)換熱的方式將除鹽水制備成不同壓力等級(jí)的飽和蒸汽,再利用高溫氣冷堆主蒸汽對(duì)飽和蒸汽二次升溫,制備為三種規(guī)格參數(shù)的外供工業(yè)蒸汽,建成后將同時(shí)具備高品質(zhì)蒸汽供應(yīng)能力和發(fā)電能力。
“‘華龍一號(hào)’百萬千瓦級(jí)壓水堆基荷發(fā)電穩(wěn)定,承擔(dān)著電網(wǎng)‘壓艙石’的重任。高溫氣冷堆蒸汽溫度高,能夠滿足化工行業(yè)高溫蒸汽需求。”崔方水介紹稱,前者主要負(fù)責(zé)飽和蒸汽,后者化身為“蒸汽升溫升壓器”,提升蒸汽品質(zhì),生產(chǎn)的主蒸汽達(dá)541攝氏度,高溫蒸汽溫度最高可達(dá)900攝氏度。兩者互補(bǔ),各展所長(zhǎng)。
中核工程徐圩項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師白瑋向《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者介紹稱,當(dāng)園區(qū)工業(yè)需要供熱系統(tǒng)提供的熱量較高時(shí),核能供熱系統(tǒng)可優(yōu)先輸出高品質(zhì)過熱蒸汽,實(shí)現(xiàn)“以熱定電”。而當(dāng)園區(qū)工業(yè)需要供熱系統(tǒng)提供的熱量下降時(shí),核能供熱系統(tǒng)可將富余熱能切換為增發(fā)電量,從而實(shí)現(xiàn)“熱電聯(lián)供”。在電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下,高溫氣冷堆機(jī)組和壓水堆機(jī)組發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)特長(zhǎng),耦合供汽的經(jīng)濟(jì)性要高于單純發(fā)電。“這種‘核反應(yīng)堆-汽輪發(fā)電機(jī)組-供熱系統(tǒng)’協(xié)同運(yùn)行的模式還極為靈活,可實(shí)施‘以熱定電’的控制目標(biāo)。”
在核能開發(fā)利用的過程中,核安全問題始終是重中之重,該項(xiàng)目在安全性上也采用了獨(dú)特設(shè)計(jì),以反應(yīng)堆安全為核心優(yōu)先級(jí)。白瑋介紹稱,華龍一號(hào)壓水堆充分利用我國30多年來核電設(shè)計(jì)、建造、調(diào)試和運(yùn)行的豐富經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)新性地采用能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的設(shè)計(jì)理念,具備60年設(shè)計(jì)壽命、177組件堆芯、全面的事故預(yù)防與緩解措施、強(qiáng)大的外部事件防護(hù)能力等多項(xiàng)先進(jìn)特征,安全性達(dá)到國際先進(jìn)水平。
高溫氣冷堆則具有固有安全性的特點(diǎn)。白瑋介紹稱,即便在事故情況下不進(jìn)行任何人為干預(yù),反應(yīng)堆都能自然冷卻,不會(huì)發(fā)生堆芯熔毀和放射性泄漏事故,這解決了核能利用的世界級(jí)難題。白瑋介紹稱,“該項(xiàng)目各加熱回路獨(dú)立運(yùn)行,通過金屬管壁物理交換熱量,沒有放射性物質(zhì)的傳遞,保證安全可靠。”
作為全球首個(gè)核能與石化大規(guī)模耦合項(xiàng)目,江蘇徐圩核能供熱發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)過程中還創(chuàng)新性地在全球首次采用了核電工程總承包模式下的全廠址建造服務(wù),從而大幅提升核電建造效率和質(zhì)量安全水平。
“該項(xiàng)目在建造過程中,我們需要應(yīng)對(duì)克服不同條件復(fù)雜地質(zhì)帶來的一系列挑戰(zhàn)。”中核華興徐圩項(xiàng)目總經(jīng)理李權(quán)向《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示,地質(zhì)情況越復(fù)雜,對(duì)于核反應(yīng)堆建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和要求則會(huì)越高,為此施工方中核華興運(yùn)用覆蓋全地形、多堆型的核電全廠址建造服務(wù)能力,編制統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化程序,深度應(yīng)用建筑信息模型技術(shù),并大量使用智能焊接和鋼筋自動(dòng)化加工這樣的創(chuàng)新技術(shù),有力支撐該項(xiàng)目的優(yōu)質(zhì)、高效、安全建設(shè)。
打造中國核能“新名片”
“核能供汽是一種清潔、穩(wěn)定、高效的熱能供應(yīng)模式,除化工行業(yè)外,還可廣泛應(yīng)用于能源密集型、民生保障型等多個(gè)領(lǐng)域。”在中核蘇能設(shè)計(jì)管理處副處長(zhǎng)陳剛看來,徐圩核能供熱發(fā)電廠項(xiàng)目具有很強(qiáng)的示范效應(yīng),未來有望將這種技術(shù)應(yīng)用到冶金、造紙、建材、海水淡化等行業(yè)。“這些應(yīng)用場(chǎng)景的共同特點(diǎn)是用汽量大、用汽時(shí)間連續(xù)、對(duì)能源清潔性要求高,與核能供汽的技術(shù)優(yōu)勢(shì)高度契合。”
此外,核能供熱項(xiàng)目還被認(rèn)為具有很強(qiáng)的牽引力,能夠帶動(dòng)核能技術(shù)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解,核能供熱項(xiàng)目的規(guī)模化應(yīng)用將能夠帶動(dòng)特種耐高溫合金、高純度核級(jí)石墨、高可靠性氦氣設(shè)備等新材料和高端裝備等上游研發(fā)制造企業(yè)發(fā)展,而在產(chǎn)業(yè)鏈中游,一些具備設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)復(fù)雜能源樞紐能力的工程和技術(shù)服務(wù)公司也能實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展。核能供熱作為一種清潔供能方式,同時(shí)還能帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)下游享受穩(wěn)定、零碳和低成本熱、電、汽供應(yīng)的綠色工業(yè)企業(yè)發(fā)展。
“全球首個(gè)壓水堆與高溫氣冷堆耦合項(xiàng)目建設(shè),還將推進(jìn)高溫氣冷堆技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。” 陳剛認(rèn)為,高溫氣冷堆符合國家核能綜合利用產(chǎn)業(yè)化需求,徐圩核能供熱發(fā)電項(xiàng)目這樣的科技示范工程,可以為下一步的超高溫工藝、制氫工藝的研發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ),進(jìn)一步鞏固我國四代核電技術(shù)在商用核電方面的領(lǐng)先地位,占領(lǐng)國際先進(jìn)核電技術(shù)制高點(diǎn),提高我國核能國際競(jìng)爭(zhēng)力。
而作為“國家名片”的“華龍一號(hào)”壓水堆,在與高溫氣冷堆組合成綜合能源解決方案后,無疑將成為中國向世界提供的一張核能供熱“新名片”。
“對(duì)于既需要發(fā)展工業(yè)、又面臨減排壓力的發(fā)展中國家,以及希望對(duì)本國高耗能工業(yè)進(jìn)行綠色改造的發(fā)達(dá)國家,‘華龍一號(hào)壓水堆+高溫氣冷堆’這一方案具有極強(qiáng)的吸引力。”崔方水表示,“華龍一號(hào)壓水堆+高溫氣冷堆”這種綜合能源解決方案,將升級(jí)為先進(jìn)能源系統(tǒng)和零碳發(fā)展模式的輸出者,此舉將極大地提升中國核能產(chǎn)業(yè)的國際影響力和話語權(quán)。