“核”是怎么生“汽”的？

科普时报记者 季春红

在黄海之滨蜿蜒的海岸线上，有一条长约23公里的特殊管线，它一头连着核电站，一头通着石化基地，将核能转化出来的清洁蒸汽源源不断地输送到石化基地的各条生产线上。

2024年6月19日，全国首个工业用途核能供汽示范工程——“和气一号”在江苏连云港田湾核电站顺利投产。这个具备600吨/小时的供汽专线，每年可向基地提供480万吨工业蒸汽。截至目前，“和气一号”对外供应的清洁蒸汽超100万吨。

工业蒸汽是怎么产生的？可以类比为“烧开水”和“自嗨锅”组合。核电站发电原理其实就像烧开水一样，都是通过加热水变成蒸汽，推动汽轮机做功发电。核能供汽的原理，就像是自嗨锅加热一样，“烧开水”相当于“自嗨锅”的发热包，“自嗨锅”中的食物相当于海水淡化后的除盐水，加热包产生热量加热上面火锅里的食物，但两者之间并不接触，加热包也不会弄脏火锅。“和气一号”采用田湾核电3、4号机组二回路蒸汽为热源，通过独立管网将1.8兆帕、248摄氏度的蒸汽送往连云港石化产业基地。

核电机组本身具有四道安全屏障，从源头上保证了核能供汽的清洁和安全。在核电站与石化基地这套供汽系统中，只有热量交换，没有任何水或者蒸汽的物质交换，进一步保障核能供汽清洁安全可靠，没有辐射。

相比于传统的燃煤获取蒸汽，核能大大降低了蒸汽生产中的碳排放。据测算，1公斤铀-235裂变产生的热量，相当于2700吨标准煤，而一吨标准煤可以产生5.5至8吨的蒸汽。这就意味着“和气一号”全年的供汽量，可为石化基地减少约40万吨标准煤的消耗，等效减排二氧化碳107万吨，相当于新增植树造林面积2900公顷。