目前我国已投运的核能商用供热项目均采用抽汽供热技术,就是从核电厂汽轮机抽取部分发过电的蒸汽作为热源,将热量送给热力公司再经市政供热网络传递给终端用户。以我国首个核能供热商用示范工程——“暖核一号”海阳核能供热工程为例,这个过程是由五个回路完成的:
首先,一回路核反应产生的热量,通过蒸汽发生器,将二回路的水加热成高温高压蒸汽;二回路部分蒸汽被抽取用来加热核电厂内换热站的水,加热后的水通过三回路传送到热力公司总换热站;在总换热站,三回路继续加热四回路内的水;接着四回路的水就沿市政供热网络传输到小区的换热站中,将热量传递给五回路,进而送入千家万户家中,从而实现为居民供暖的目的。
五个回路之间只有热量的传递,没有水的交换。就像自热小火锅一样,热源和食物没有接触,食物可放心食用。核能供热用户接触到的是与传统供热方式一样的热水。并且通过三回路与二回路间的压差设计、在线监测等,实现多重屏障防御。
此外,我国的核能相关建设所采用的安全标准都是最高级的,建设思路也是安全至上。由于采用了相当多的安全防护设计,我们甚至牺牲了一些性能上的指标。因此作为普通人,我们完全可以信任国家核工业的安全。
目前,正在发展的有三种核能供热方式:
1、核热电站。它和普通热电站原理相似,只是用核反应堆代替矿物燃料锅炉。核热电站反应堆工作参数高,必须按照电站选址规程建在远离居民区的地点,从而使它的发展在一定的程度上受到限制。
2、化学热管远程核供热系统。是正在研究的先进技术。它利用高温气冷堆产生的900°C左右的高温热源,进行可逆反应,并在常温下通过管道送到用户,在再生(甲烷化)装置中产生逆反应放出化学热,供用户应用。这种方法可将核热送到远处供大片地区使用。
3、城市集中供热专用低温供热堆。这种堆的压力为1~2兆帕,可以输出100°C左右的热水供城市应用。由于反应堆工作参数低,安全性好,有可能建造在城市近郊。