中核集团 “和气一号” 为石化等高耗能行业绿色转型提供 “零碳方案”

中国经济报导:中核集团 “和气一号” 作为我国首个工业用途核能供汽项目,自 2024 年 6 月 19 日建成投产以来,已安全稳定运行一周年,累计供应清洁蒸汽超 317 万吨。这一里程碑式成果标志着我国核能综合利用从发电、居民供暖向工业供汽领域的重大突破,为石化等高耗能行业绿色转型提供了 “零碳方案”。

技术突破:开创核能工业供汽先河

“和气一号” 采用田湾核电 3、4 号机组二回路蒸汽作为热源,通过多重物理隔离技术实现核电机组与工业蒸汽系统完全隔绝 —— 一回路、二回路与蒸汽回路独立运行,仅通过多级换热传递热量,确保放射性物质零泄漏。其核心创新点包括:

双侧相变式蒸汽转换技术:国内单套容量最大的换热装置,通过逆向对流设计实现高效热交换,出口蒸汽温度精准控制在 260℃左右,满足石化行业 1.8 兆帕、248℃的严苛工艺要求。

超长距离保温管网:23.36 公里蒸汽管道采用三重复合保温结构(纳米气凝胶 + 微孔硅酸钙 + 聚氨酯),每公里温降小于 1.5℃,热损失率仅为 0.3%,达到国际领先水平。

智能安全监测系统:在蒸汽管网设置辐射监测仪表和快关阀,异常情况下 5 秒内可切断热源,配合 4086 台阀门、200 台泵等设备的实时监控,确保全流程安全可控。

环保效益:重构工业能源供给体系

项目每年可替代传统燃煤 40 万吨,等效减排二氧化碳 107 万吨、二氧化硫 184 吨、氮氧化物 263 吨,相当于新增 2900 公顷森林的碳汇能力。投运一年来,已为连云港石化基地节省碳排放指标 46.23 万吨,按当前碳价测算,可产生直接经济效益超 2000 万元。这种 “核能替代燃煤” 模式:

破解石化行业碳约束:石化基地 30% 的蒸汽缺口由核能填补,企业无需额外购买碳排放配额,为其扩产增效腾出环境容量。

推动区域能源结构优化:连云港石化基地能源结构中清洁能源占比提升至 45%,助力江苏省 “十四五” 碳排放强度下降目标超额完成。

产业价值:打造核能综合利用标杆

“和气一号” 不仅是技术工程,更是产业协同的典范:

全链条国产化突破:项目设备国产化率达 100%,攻克 310 台电气柜、8300 千个电缆头端接等关键技术,形成 5 项发明专利、2 项行业标准,带动冶金、材料、机械等产业链升级。

核能 + 石化跨界融合:首创 “核电厂 — 石化基地” 直供模式,23 公里蒸汽管网成为连接两个产业集群的 “能源动脉”,降低石化企业用能成本约 15%。

海水淡化配套创新:同步建成国内核电领域最大海水淡化项目,每小时产水 1520 吨,既保障蒸汽制备用水,又为沿海地区水资源短缺提供解决方案。

未来,随着田湾核电二期规划的推进,核能供汽规模将进一步扩大,预计到 2030 年可形成千万吨级年供汽能力,成为支撑 “双碳” 目标的重要力量。