黄海之滨,云台山下,一条银装长龙横卧,轰鸣“龙吟”,源源不断地向石化基地输送“零碳蒸汽”,逐步开启新的能源替代方案,凝聚起建设一流核电工程的强大力量,让世界看到了中国核能的新名片。
10月1日21时48分,一则喜讯传来:中核集团“和气一号”核能供汽项目(以下简称“和气一号”)已安全稳定供汽100万吨!“和气一号”建设以来,江苏核电以惠及当下、着眼未来的工作思路,让核能综合利用崭新之作应运而生,以“和气”赋名,为中国再添一抹核能绿意,驱动这艘能源巨轮逐浪前行。
从何而来
何,是路在脚下。
走近“和气一号”运行现场,一条长达23.36公里的“银龙”从田湾核电基地一路延绵至徐圩新区的石化基地,这条巨龙肚子里的“汽”便是由核能转化而来。翻阅最初的资料发现,初始设计温度为248摄氏度,实际输出261摄氏度,向上攀升的13摄氏度,代表着输送至石化基地的蒸汽效果更好、品质更高!这13度从何而来?带着疑问,笔者走进“和气一号”项目团队。
前行千里,成功是一步一个脚印的结果。高品质蒸汽的取得并非一帆风顺,其中艰辛自然不少。“和气一号”采用全国单套容量最大的双侧相变蒸汽转换技术,实现了冷热介质的逆向对流换热,大大提高了换热效率,为换热提供了更高效、更稳定的技术支持。由于这是一项新技术,国内没有可供参考的应用案例,对于江苏核电技术人员来讲,技术的投产应用注定是一场摸着石头过河的探索。
从“核”而来
核,是解决方案。
时间回到3月份,刚过完年的港城仍裹着寒霜,“和气一号”的调试现场却热火朝天、干劲十足。由运行二处、维修支持处、维修二处、仪控处、中核工程公司等组成的调试团队刚进入状态,一道难关便摆在面前,“蒸汽温度上不去!设计问题还是换热设备问题?怎么解决?”联合调试队成员胡海波、武文奇、宋健君陷入沉思,翻阅图纸设计书,泡在厂房研究设备,一有思路便开始尝试,一连几日,皆是如此,更让人头疼的是,每次付出行动后得出的结果与推算预测的数值存在偏差。
“时间紧迫,我们必须分秒必争。”团队成员李锐刚为众人鼓劲。最终与供货厂家共同探究得出初步结论,影响温度的原因是换热器中水的液位。如同加热壶一般,液位太低,加热棒裸露在“汽侧”,容易损坏设备;液位太高,液面距离“壶顶”太近,水、汽分离效果差。控制好液位才能让设备内水、汽含量达到理想状态,进而提高蒸汽温度。
液位的高低则是通过液位计来判断,团队成员现场实况比对后发现,换热设备内温度高,导致液位计显示数值和实际液位不符,下一步要做的便是调整液位计,使其显示数值和实际液位相匹配,从而更精确地确定液位。
控制液位高度,可以开阀门注水或者是改变加热速度,但这个过程也是需要不断尝试的,一旦没把握好度便会出现液位偏高或偏低,影响设备。
事以微巧成,答案从“核”来。试验前做足了准备工作,实验室论证、绘制曲线方程、模拟推演等,反反复复用了将近一个月,调试团队才有把握尝试,结果也如同模拟的那般精确,试验一次成功!所有问题迎刃而解,蒸汽温度也开始逐步升高,攀过248摄氏度,登至261摄氏度。
从“和”而来
和,是通力协作。
调试团队成员15人左右,蒸汽温度调试期间,恰逢“和气一号”控制室改造升级,选择了一间仪控间作为临时控制室,可供使用空间仅有3张单人床大小,常常出现十几个人凑在一起探究讨论的场景,最终温度试验成功的那一刻,团队成员也是挤在这样的小房间里。
团队成员黄兵回忆起调试时光,调试团队大多时间都住在现场,心也一直悬着,偶尔也有回家住的时候,可半夜手机总是响,媳妇儿也总抱怨。“可以说,当时我们做了万分准备,备用方案也有。如果试验不成功,就准备增加新设备,就连策划书都写好了!下一步需要干什么?怎么干?都是精确到时间节点。”黄兵感慨万千,“最终结果很理想,所有人都松了一口气,但也仅是暂时的,后续迎接我们的还有吹扫管道试验。”
管道吹扫也需要花费大量人力、物力,20多公里的管道,每公里都设有温度、压力测点,能精确感知管网输送介质情况,因此每个点位都需有人值守。吹扫启动时,噪音大,当面沟通都得靠嗓子喊,口干舌燥是常态。
在调试的过程中,这样攻坚克难的故事有很多。江苏核电、方洋集团,不论是用汽方,还是供汽方,大家发扬“一盘棋”作风,整体协同,从大局出发打破壁垒,主动向前共面困难,紧密合作解决难题...... “银龙”之躯也注定了蒸汽强度,创造了七项“全国第一”的供汽管道,确保将261摄氏度的工业蒸汽,安全送至虹洋热电。虹洋热电负责人叶圣陶介绍:“供汽管道采用了复合保温结构,即气凝胶、碳酸钙加上聚氨酯。经过测试,我们发现蒸汽从核电站到石化基地,温度下降实现每公里约1.5摄氏度,总体来说,保温效果超过预期,输送的蒸汽品质是很好的,不仅能作为热源使用,一部分还直接参与了化学反应。”
从“和”而来,一项项事例都映射出“和气一号”调试团队在勇往直前。
“和气一号”已经投产,为国内石化基地能源供应的绿色升级提供了新方案,如今,“和气一号”供汽达到了100万吨,蒸汽品质也被石化基地啧啧称赞。预计每年能输送480万吨的零碳清洁蒸汽,每年可减少燃烧标准煤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,为石化基地每年节省碳排放指标70多万吨。
如今的田湾核电,已经成为祖国黄海之滨一颗绿色低碳的璀璨明珠。未来,田湾核电将继续大力践行新时代核工业精神,秉承“我是中核人,我是中国核电人”理念,促进“和气一号”同“华龙一号”“玲龙一号”等国产品牌形成核工业供应链品牌集群共同出海,向品牌价值链高端迈进,坚持守正创新、融合发展,努力在因地制宜发展新质生产力、打造核能综合利用的时代答卷中贡献田湾力量。