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基本情況 |
申報單位 |
啟迪新核（北京）能源科技有限公司、中核新能源有限公司 聯系人：田笑梅13700319169，tianxiaomei@tusenergy.com |
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主要能源 |
低溫核能 |
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技術路線 |
“燕龍”池式低溫供熱堆 |
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用熱側情況 |
建筑面積1600萬㎡，20萬戶，匹配現有城市熱網，匹配現有建筑節能情況，匹配散熱器、地板輻射、風機盤管等散熱裝置。 |
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供熱側情況 |
集中供暖,供暖面積1600萬㎡,未投入運營。 |
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適用范圍 |
適用北方大中型城市,集中供暖。 |
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案例簡介 |
核能供熱是利用核反應堆產生的熱量來供熱。常壓池式低溫供熱堆是一種安全、清潔、經濟、高能量密度的核能供熱系統，它將堆芯設置在深水池底部，利用水層靜壓力使堆芯出回口水溫達到98/68的供熱要求。熱量通過三級換熱傳遞給城市熱網供熱。其固有安全性高、系統極簡、運行維護簡便、燃料與設備技術成熟度高，具有“零堆熔、零排放、易退役、投資少”等突出優點，建設周期短、廠址適應性靈活，可以貼臨城鎮建設，非常適合在我國北方地區推廣使用。一座400MW核能供熱堆每年可替代32萬噸燃煤或16000萬立方米天然氣，煙塵排放、二氧化碳排放、二氧化硫排放、氮氧化物排放均為零，環保效益十分突出。其經濟型則與燃煤相當，熱價約為40元/ GJ，顯著優于燃氣，與熱電聯產有經濟可比性。 |
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主要技術指標 |
氣候條件 |
室外平均溫度：全部適用；極端最低溫度：全部適用。 |
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主要設備 |
設備名稱：燕龍；規格型號：400mW；數量1套；設備連續運行。 |
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設備參數 |
制熱量400mW；供回水溫度（℃） 60/90；流量（m3/h）： |
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能效比 |
（未投入使用） |
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其它參數 |
水泵、機組是否變頻：水泵變頻。 |
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主要經濟指標 |
固定設施 建設費用 |
熱源：13.5億元；單位取暖面積建設費用84.4元/m2。 |
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年能耗情況 |
（未投入使用） |
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采暖季運行費用 |
燃料費:3840萬元；水費：90萬元/年；電費： 1125萬元/年；人工費： 640萬元 ；固定資產折舊：5786.2萬元；其它等分項費用：3667.6萬元；單位取暖面積運行費用（9.5元/m2）。 |
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實際運行效果 |
取暖效果 |
采暖天數：150天；室內平均室溫：22℃；設備穩定性等：良好。 |
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環保效益 |
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案例簡述
申報單位簡介
啟迪新核（北京）能源科技有限公司為啟迪清潔能源集團旗下專業從事核供熱業務的高科技企業，擁有與核能供熱系統相關的近三十項技術專利，在核供熱領域具有獨立知識產權。
中核新能源有限公司是中國核工業集團公司的子公司，致力于開發“小型多功能模塊式反應堆”，發布的“燕龍”池式供熱堆，具有城市供暖、海水淡化等功能。
憑借啟迪控股中核集團的產業優勢，我們將在未來全面推動核能供熱，實現中國供熱領域的一次產業升級。
主要設備和技術
1.主要設備：“燕龍”池式低溫供熱堆主要設計內容包括反應堆工程、配套公用工程和建（構）筑物三部分。反應堆工程包括反應堆本體、一回路、二回路、余熱冷卻系統、換料及乏燃料貯存系統、熱網（三回路）輔助系統、儀表控制系統、輻射監測系統、一回路及二回路水凈化系統、純水制備系統、循環冷卻水系統、放射性廢水處理系統、吊運系統等。配套公用工程系統主要包括給排水系統、通風空調與凈化系統、供配電系統、通信與信息系統、消防系統、實物保護系統等。主要建構筑物包括反應堆廠房、配套設施廠房（除鹽水廠房）和排風塔等,各子項接臨布置以有效利用土地。
2.主要技術
“燕龍”池式低溫堆具有以下特點：
1）技術成熟度高。池式堆是世界上已廣泛應用的一種堆型，在半個多世紀累計10000堆年的運行實踐中，均保持了良好的安全記錄。我國也已建成11座,累計安全運行300多堆年。
2）固有安全好。堆芯位于水池底部，在任何事故下，依賴反應堆固有負反饋特性可實現自動停堆；停堆后不采取任何余熱冷卻手段，1800噸水可確保20多天堆芯不裸露。燃料包殼、堆水池、深埋地下及密封廠房等四道屏障，有效隔離放射性；廢水收集系統可收集萬一泄漏的放射性廢液，實現近“零排放”。地下反應堆具有優異的外部事件防護能力。綜上，可以切實消除大規模放射性釋放，無需廠外應急，易于貼臨居住區建設。
3）廠址適應性好。無大型水源要求，廠址地質條件、地震條件及外部事件均不會構成廠址選擇的因素；系統設備簡單，占地面積僅約35畝，可緩解用地的壓力；“易退役”，廠址可恢復綠色復用。
4）與熱網適配性好。池式低溫供熱堆熱源溫度（90℃／60℃）與城市現有供熱管網的實際運行需求和終端用戶設備均能匹配，因此利用池式低溫供熱堆承擔采暖基本熱負荷是可行的，不需要對現有城鎮熱網進行改造或更換。
5）經濟性優。無壓力殼和安全殼等帶壓力復雜設備，節省了土建投資；簡化了工藝系統和安全設施，降低了設備技術要求，降低了設備投資；采用經過使用的成熟設備和操作簡單的傻瓜堆運行模式，降低前期研發經費和運行成本。據測算，在考慮供暖季5個月，泳池式低溫供熱堆供熱價格為42元／GJ，大大優于燃氣供熱（89元／GJ），與熱電聯產（35元／GJ）、燃煤（約30元／GJ）具有可比性，具有較好的市場競爭力。
設備生產（供應）商
中核新能源有限公司
運行管理
“燕龍”池式低溫供熱堆將核能供熱堆設計為功率恒定的“傻瓜堆”, 每年僅在采暖期開始和結束做啟停操作，利用熱網水體蓄熱功能滿足室外溫度變化時一定范圍內的調節，從而使核能熱源承擔基本熱負荷,實現全采暖期滿功率穩定運行。考慮到供暖調峰的需要，在室外溫度降至調峰溫度時，可利用其他熱源作為補充，這樣的搭配不僅能夠滿足大型管網的設計要求，而且反應堆造價最低，熱網負荷分配也將更為經濟合理。
取暖效果和環保效果
1.取暖效果：以石家莊市為例，在室外溫度降至5℃開始供暖，直至室外溫度降至-10℃，采暖熱負荷指標按40w/m2估算， 400兆瓦熱功率在不同室外溫度的等效供熱面積見表。
石家莊市400MW熱功率在室外溫度變化時等效供熱面積
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室外溫度（℃） |
+5 |
+3 |
0 |
-2 |
-4 |
-6 |
-8 |
-10 |
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熱負荷比 |
46% |
54% |
64% |
71% |
79% |
86% |
93% |
100% |
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供暖面積（萬m2） |
2154 |
1866 |
1556 |
1400 |
1272 |
1166 |
1076 |
1000 |
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低于該溫度延續時間 |
時間(h) |
3096 |
2599 |
1989 |
1469 |
934 |
474 |
188 |
106 |
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比例 |
100% |
83.9% |
64.2% |
47.4% |
30.2% |
15.3% |
6.1% |
3.4% |
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如果利用核能供熱堆承擔城鎮集中供熱的基本熱負荷，在供暖期開始時作為基本熱源率先啟用，室外溫度高時減小熱網流量控制用戶終端溫度，同時利用熱網內水體蓄熱，在室外溫度逐漸降低時逐步增大熱網流量提高用戶終端溫度，當室外溫度降低到一定程度啟用其他熱源進行調峰，則可顯著增加供暖面積。如以供暖期室外平均溫度所需的負荷作為基本熱負荷計算，400MW功率堆供暖面積可增加至1600萬m2，并能保證供熱堆能在整個供暖期內滿功率連續運行，提高供熱系統的整體經濟性。
2.環保效果：核能供熱相對于化石能源供熱具有顯著的環保效益，一座400MW核能供熱堆可供約1600萬平米建筑面積，每年可替代32萬噸燃煤，對比燃煤可減排煙塵3200噸、灰渣10萬噸、二氧化碳52萬噸、二氧化硫6000噸、氮氧化物2000噸，而放射性釋放僅為燃煤排放的2%左右。而且，每年消耗的核燃料約2.5噸大大減少交通運輸能力。
