黃海之濱，云臺山下。

初冬時節，記者驅車從江蘇連云港市區一路向東直奔黃海。當海的盡頭出現一座座圓柱形“核島”以及蜿蜒的管道、林立的塔架時，田灣核電基地到了。

這座全球在運加在建總裝機容量最大的核電基地，于2024年6月19日投產了全國首個工業用途核能供汽工程——“和氣一號”，每小時可產出600噸工業蒸汽。這些蒸汽隨即被輸送到20多公里外的連云港石化產業基地，驅動那里的工業馬達。

“‘和氣一號’的投產，標志著中國核能綜合利用從單一發電、城市供暖拓展到工業供汽領域。”江蘇核電有限公司黨委書記、董事長張毅告訴記者，“這項工程每年提供的工業蒸汽，相當于減少40萬噸標準煤的燃燒，新增植樹造林面積2900公頃!”

安全有賴“自嗨鍋”

站在田灣核電基地觀景平臺俯瞰，蒼翠的云臺山下，8臺核電機組一字排開。在田灣核電3、4號機組旁，一座新建的能源站鑲嵌其間。這就是“和氣一號”的“中樞神經”。

走近它，機器的轟鳴聲逐漸清晰，那是熱能轉化發出的“交響”。

“和氣一號”由3個獨立回路組成，包括3、4號機組的一回路、二回路以及此次新建的工業蒸汽回路，3個回路各自獨立、相互隔離運行。利用田灣核電3、4號機組裂變產生的熱量，通過一回路蒸汽發生器，把二回路的水加熱，生成高溫高壓的蒸汽。這些蒸汽中的一部分用來推動汽輪機，帶動發電機發電;另一部分被抽到能源站，在物理隔絕的情況下，加熱經過海水淡化處理后的除鹽水，再用多級換熱技術，產生可以用于工業生產的蒸汽。

“如果說核能發電像‘燒開水’，那么核能供汽可以看作是‘燒開水’與‘自嗨鍋’的組合。”江蘇核電有限公司培訓處處長武文奇給記者打了個比方，“核能發電產生的蒸汽相當于‘自嗨鍋’的發熱包，除鹽水相當于‘自嗨鍋’中的食物，發熱包與食物只有熱量交換，沒有物質接觸，讓生產更安全。”

穿梭于能源站內外，記者發現，主蒸汽取汽管道和工業蒸汽輸出管道上還設置了“小機關”。“這是輻射監測儀表和快關閥，當監測到儀表數據超過臨界值時，快關閥可在5秒內快速關閉。”江蘇核電有限公司維修總經理劉永生告訴記者，這樣的設計可以確保生產過程的安全與穩定。

水泵、預熱器、工業除氧器、蒸汽發生器、過熱器等各種設備相互接力，源源不斷制造工業蒸汽。“這些工業蒸汽可以替代傳統煤炭消耗，解決石化企業熱源和動力源問題。”劉永生說。

升溫再添“一把火”

在工業蒸汽產生的過程中，能源站設備的傳熱效率，直接影響工業蒸汽的利用價值。把20℃的除鹽水加熱為248℃的工業蒸汽，如此大的溫差，對傳熱效率提出了更高要求。

在能源站，十幾臺預熱器和加熱器將除鹽水逐級加熱，當它們匯集到蒸發器的入口時，已經有約200℃的高溫。這時，來自田灣核電3、4號機組二回路的主蒸汽，從蒸發器另一端傳來，再給它們“加一把火”，便可以在短時間內讓除鹽水升溫沸騰，變成蒸汽。

“我們通過多級換熱技術，再加上自主研發的國內單套容量最大的雙側相變式蒸汽轉換裝置，可以讓熱源蒸汽的利用效率達到90%以上。”劉永生說，“3、4號機組的實際熱效率，也從原來的37%提高到42%。”

當“和氣一號”產生的工業蒸汽離開田灣核電基地后，又將迎來一項新的挑戰——在長達20多公里的跋涉中，要戰勝各種自然和人為影響，保持一顆“滾燙的心”，直到抵達目的地。

“其中最大的難題是蒸汽管線的保溫。”江蘇方洋能源科技有限公司總經理助理葉圣陶介紹，根據項目方案的技術要求，每公里的溫降要少于1.75℃。經過反復研討、論證，他們采用了氣凝膠+硅酸鈣+聚氨酯發泡劑的復合式保溫結構方案，就像給蒸汽管線穿上一件三重“保暖內衣”。

葉圣陶告訴記者：“這種復合式保溫結構能夠有效保持蒸汽管線的溫度，減少能源浪費，提高工業蒸汽的利用價值。”據統計，全線管道使用的氣凝膠棉氈如果全部鋪開，面積能達372畝，所用硅酸鈣瓦片達101萬塊。

海水淡化產能多

從田灣核電基地觀景平臺向機組望去，一大片水池映入記者眼簾，這是為“和氣一號”新建的儲存海水的前池。

就像血液一樣，核能供汽需要大量的除鹽水。“和氣一號”每小時產出600噸工業蒸汽，這意味著每小時至少需要600噸除鹽水。

“為了生產除鹽水，我們建設了海水淡化工程。”武文奇介紹，該工程對海水進行預處理、超濾、兩級反滲透膜過濾和離子床生產工藝加工。其中，水溫對制水效率的影響尤為重要。當水溫在25℃時，反滲透膜的處理效率最高。夏天水溫接近25℃時，他們就用田灣前池中的海水;冬天水溫低于10℃，制水效率降低，他們就用核電站排掉的溫排水。

武文奇說，該海水淡化工程是全國核電行業和江蘇省最大的，每小時能生產1520噸淡水，其中610噸用來制造工業蒸汽，剩下的約900噸供核電站自己用。

“和氣一號”開閘送蒸汽后，連云港石化基地能源運轉更加強勁了。

連云港虹洋熱電有限公司是石化基地的公用熱源點，為11家石化企業提供工業蒸汽。該公司副總經理張杜峰介紹，現在企業需要的蒸汽越來越多，出現了每小時1600噸的用汽缺口。有時候，一些企業因為缺蒸汽不得不減少生產。“和氣一號”全力運行后，能幫他們解決37.5%的蒸汽缺口，讓下游的化工企業用汽充足，不用擔心限產了。

黨的二十大報告提出，推動能源清潔低碳高效利用，推進工業、建筑、交通等領域清潔低碳轉型。展望未來，張毅表示：“我們將建設核蓄光熱多能互補的零碳示范能源基地，為工業、建筑和交通等關鍵領域的綠色轉型提供創新解決方案!”