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11月28日,北京的冬天,严寒难耐。而位于北京西南郊的中国原子能科学研究院内,却洋溢着一派热闹气氛。
来自住房与城乡建设部、环境保护部(国家核安全局)、国家能源局、国防科工局等国家有关部委,北京、天津、吉林、内蒙古、河北、甘肃、陕西、山东等省、直辖市、自治区,以及咨询机构、学会、协会、高校、企业、媒体等的领导和人员近200人,齐聚于此,只为见证49-2堆这位诞生于1959年的“老功勋”在新时代的新作为。通过改造,截至上午9时28分,该堆已经向堆厂房和两座办公楼约1万平方米的区域连续稳定供热168小时,效果良好,实现了预期目标。
我国北方地区清洁能源供热是当前的一项重点任务。核能如果能够成功应用于供热,将成为北方地区清洁、高效、多元供暖体系的一种全新选择,无论对改善我国能源结构,缓解日趋严重的能源供应紧张的局面,还是减少污染排放,解决我国北方冬季雾霾问题,打赢蓝天保卫战,建设美丽中国,都具有十分重要的意义。而这位“老功勋”的新作为就是中核集团以实际行动践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念,打造具有“零堆熔、零排放、易退役、经济性良好”特点的核能供热产品并进行商业推广迈出的第一步。
放射性绝不会进入用户
“好热!”
“真的热!”
“原来,核能的‘温度’是可以用手触摸的。”在泳池堆供热演示厅,大家不约而同地去触摸墙上白色的暖气片——它们的热量正是由49-2堆供给的。而这些暖气片的温度确实要比其它地方高一些。
据49-2堆运行研究室主任张亚东介绍,采用核能供暖以后,最大的感受就是今年比往年要暖和些。察看墙上的温度计,此时室内的温度为24.9℃,完全满足国家对冬季室内供暖的要求。但他表示,采用核能供暖,目的并不是要追求高温度,而是要保证一个舒适的环境,后续还要进一步优化完善。
如果硬要说采用核能供暖与其他能源形式之间的区别,那就是在49-2堆一回路、二回路以及供热区域内都增设了多个监测点。对此,中核集团“燕龙”泳池式低温供热堆总设计师、原子能院科技委主任柯国土解释说:“这主要是出于安全方面的考虑,能够对放射性计量进行实时监测。”
的确,采用核能供热,老百姓关注的首要问题可能并不是供热的效果,而最担心的是供暖水是否含有放射性。
“我们用设置在厂房内的两级换热器进行放射性隔离,即使是一二次水的换热器破损了,由于二回路压力大于一回路,放射性也绝不会进入用户。”柯国土再次解释道。
据了解,49-2堆核供热一周以来,原子能院持续对一回路、二回路和用户处的放射性进行监测。结果显示:核供热用户处的放射性水平和燃气供热处的放射性水平一样,均为0.12μSv/h(微西弗每小时)左右,处于天然本底水平。核供热前后3个用户处的放射性水平没有变化。
核能供热并不是新概念
其实,核能供热并不是一个新概念,最早可以追溯到上世纪六七十年代。当前,世界上核热电站技术应用已具备一定规模。
据统计,全球有57座反应堆在发电的同时产生热水或蒸汽用于区域供热,主要分布在寒冷的东欧,如俄罗斯、乌克兰等。而我国在1981年就提出了低温核供热对研究的倡议,经过30多年的研究,已掌握了能够工程化应用的低温供热技术,并开展了实验性或小范围应用,只是未进行规模化商业推广应用。
而近年来,尤其是我国北方地区,进入供暖季,也就是进入雾霾高发期。而燃煤排放物正是导致我国北部地区冬季雾霾严重的主要原因,特别是在京津冀地区尤为严重,寻找替代能源迫在眉睫。作为一种安全、清洁的能源,核能可以用于供暖吗?
2015年,参加行业会议的柯国土将这一问题深深记在了心里。“核科学研究不仅要服务国防建设,还要服务民生。要推进核能在民生方面的应用,要走向老百姓,要让大家对核产生亲近感,而不是恐惧感。”
随后,他向原子能院领导汇报了自己的思路和想法,并得到了原子能院院长万钢的高度认同,“核能供暖意义重大,不管集团公司投不投钱,原子能院都要干这个事情,而且还要按照示范工程的要求开展工作。”可以说,核能供暖符合当前国家提出的建设美丽中国、打赢蓝天保卫战的要求。今年3月,中核集团党组研究决定利用原子能院49-2堆实施供热示范。
众所周知,在原子能院有中国先进研究堆、中国实验快堆、微堆等,为什么核能供热的任务会花落49-2堆呢?相对前面那些荣登过新闻头条的兄弟,49-2堆的表现也毫不逊色。它是我国第一个自主设计、自主建造的反应堆,曾经为我国“两弹一艇”研制做出贡献,被称为“功勋研究堆”,而且是我国运行时间最长的反应堆,至今已经52年。
柯国土说:“泳池式反应堆系统设备相对简单,这就使其供热优势进一步体现出来。另外,我们已经走完泳池式反应堆的设计、建造、运行、退役全流程,技术非常成熟。国内还在继续运行的泳池堆中,49-2堆的功率最为合适,是当前最理想的选择。”
老骥伏枥,志在千里。可以说,这是老功勋堆在新时代承担的新的历史使命。
打响蓝天保卫战非常好的选择
柯国土表示,目前,泳池式低温供热堆要实现真正落地,关键不在于技术,而在于社会公众的接受度。让公众认可和接受核能供热,最直接、最有效的办法就是让他们亲身体验、近距离接触,消除恐核心理。为此,建造一个让老百姓能够眼见为实的演示平台就非常有必要,同时还可以为泳池式低温供热堆示范工程的设计、建造、运行提供强有力的技术支撑。
而演示平台则是对49-2堆进行改造,实现供热示范。中核集团对这一任务要求完成的时间节点是在2017~2018年供暖季。也就是说,原子能院可以将目标截止时间定在2018年3月,但他们并没有这样做,而是定在了2017年11月22日,即供暖期启动阶段。他们之所以敢领下这个任务,一方面在于对技术的自信,另一方面在于深刻地认识到49-2堆早一天实现供暖的重要意义。
为此,原子能院抽调精兵强将组成了49-2堆供热演示项目团队。他们卯足了干劲,全力以赴投入项目。功夫不负有心人,在经历施工设计、设备安装、冷态调试、获得国家核安全局许可、反应堆热调试后,11月20日供热参数达到设计值,开始正式供暖。
目前,49-2堆供热各系统运行正常、参数稳定,供暖效果良好,实现了预期目标。后续,原子能院还将在49-2堆上开展供热参数影响、热网负荷变化等供热工况对反应堆调节特性影响、核供热安全性、智能化控制系统等开展研究工作。
柯国土回忆着49-2堆改造的一幕幕时说:“这一步走得非常对、非常必要。”让他感到非常欣慰的是,国家能源局、国家核安全局、国防科工局等国家相关部委对核能供热给予了大力支持,都是非常“给力”的。而且此次49-2堆供热演示验证见证暨“燕龙”型号发布会,地方上来了这么多人,真是超乎想象,为此还专门设立了分会场。这为他们今后持续推进核能供热树立了更大的信心,增添了更大的活力。
然而,49-2堆成功演示仅仅只是一个良好的开头,离泳池式低温供热堆真正落地还有一段距离。柯国土表示,将带领研发团队继续攻坚克难,尽快实现燕龙示范工程的项目核准、开工建设,早日取得社会效益和经济效益。
常言道,第一个吃螃蟹的人是需要勇气的,也是令人佩服的。为此,柯国土呼吁各地方、企业有识之士,要相信科研人员不会说谎,“池式低温供热堆是安全的,是打响蓝天保卫战非常好的选择”。
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