“燕龙”泳池式常压低温核供热堆优势浅析

“燕龙”泳池式常压低温核供热堆优势浅析

申伽奇

核建高温堆控股有限公司 北京 100081

摘要：泳池式常压低温供热堆就是将反应堆产生的热量通过两级换热直接传递给热网，经热网将热量输送到千家万户。泳池式低温供热堆是中核集团在泳池式常压低温供热堆五十多年安全稳定运行的基础上，针对北方地区清洁供暖需求开发的一种安全经济、绿色环保的小型堆专用产品，具有“零堆熔、零排放、易退役、投资少”的显著特点。

关键词：泳池堆；常压；低温；供热；安全；经济；高效

泳池式常压低温供热堆具有以下优点：

技术成熟度高

泳池式常压低温供热堆是世界上已广泛应用的一种堆型，在半个多世纪累计10000堆年的运行实践中，均保持了良好的安全记录。我国也已建成11座,累计安全运行300多堆年。池式堆就是将堆芯放在一个常压水池的深处，技术成熟度好，系统设备简单，运行维护简便，固有安全性好，被誉为“傻瓜堆”。我国已有丰富的设计、建造、运行、维护的经验。

二、固有安全性好

堆芯位于水池底部，始终处于淹没状态；在任何事故下，依赖反应堆固有负反馈特性可实现自动停堆；停堆后不采取任何余热冷却手段，1800吨水可确保20多天堆芯不裸露，实现“零堆熔”。燃料包壳、堆水池、深埋地下及密封厂房等四道屏障，有效隔离放射性；废水收集系统的设置，可靠收集万一泄漏的放射性废液，确保不泄漏到厂房外，实现近“零排放”。地下反应堆具有优异的外部事件防护能力。综上，可以切实消除大规模放射性释放，无需厂外应急，易于贴临居住区建设。

厂址适应性好

无大型水源要求，内陆、沿海均可，尤其适合北方内陆地区；厂址地质条件、地震条件及外部事件均不会构成厂址选择的因素；系统设备简单，占地面积小，一座400MWt泳池式核供热站占地约35亩，可缓解用地的压力；小堆放射性源项总量少，约为核电站的1%，“易退役”，厂址可恢复绿色复用。

与热网适配性好

泳池式常压低温供热堆热源温度（90℃／60℃）与城市现有供热管网的实际运行需求和终端用户设备均能匹配，因此利用泳池式常压低温供热堆承担采暖基本热负荷是可行的；与现有城镇供热管网的接入方式简单、灵活，低温堆的三回路系统直接接入城镇集中供热管网，不需要对现有城镇热网进行改造或更换；采用泳池式常压低温供热堆热源也不需要对用户侧的供暖设备进行改造或更换。

经济性优

泳池式常压低温供热堆放在一个深水池中，无压力壳和安全壳等带压力复杂设备，节省了土建投资；反应堆低温常压运行，简化了工艺系统和安全设施，降低了设备技术要求，降低了设备投资；池式堆在国内已有几十年的设计、建造和运行经验，可采用经过使用的成熟设备和操作简单的傻瓜堆运行模式，降低前期研发经费和运行成本。据测算，在考虑供暖季5个月，未考虑碳税及其它政府补贴的情况下，泳池式低温供热堆供热价格为40元／GJ，大大优于燃气供热（89元／GJ），与热电联产（35元／GJ）、燃煤（约30元／GJ）具有可比性，具有较好的市场竞争力。

环保效益显著

一座400MWt核能供热堆可供约1600万米²建筑面积，每年可替代32万吨燃煤，对比燃煤可减排烟尘3200吨、灰渣10万吨、二氧化碳52万吨、二氧化硫6000吨、氮氧化物2000吨，而放射性释放仅为燃煤排放的2%左右。而且，每年消耗的核燃料约2.5吨，与燃煤所需运送32万吨煤炭、10万吨灰渣的运输相比，其运输压力可大大减轻。

泳池式常压低温供热堆示意图

主要设计参数和主要技术经济指标

主要设计指标

主要技术经济指标

八、结论及建议

泳池式常压低温供热堆是我国自主研发且已经过小规模试验的合理可行的燃煤替代清洁能源，环保效益显著，与国内外其他核能供热技术方案比较，具有固有安全性高、系统可靠性好、运行稳定、操作简单等等诸多优势，在经济性上与热电联产具有可比性，并远远优于燃气，因此池式低温供热堆是应对碳减排和雾霾治理及环境改善问题的理想的供热替代能源，市场推广前景十分广阔。

在新近召开中央财经领导小组第十四次会议时，习总书记强调：“推进北方地区冬季清洁取暖，关系北方地区广大群众温暖过冬，关系雾霾天能不能减少，是能源生产和消费革命、农村生活方式革命的重要内容。要按企业为主、政府推动、居民可承受的方针，宜气则气，宜电则电，尽可能利用清洁能源，加快提高清洁供暖比重。” 核能供热将有效改善我国能源结构，缓解日趋严重的能源供应紧张的局面，对于环境保护、保护人民身体健康以及缓解燃煤运输压力等意义重大，尤其是对当前我国雾霾治理有重大的现实意义。

参考文献

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