#千万IP创科普# 科技史上的今天 | 1992·9·11我国低温核供热堆制冷实验成功-

1992年9月11日，国家“八五”重点科技攻关项目--低温核供热堆制冷实验成功，该项目填补了我国核能制冷空调新技术，实现了利用核能夏天制冷，冬天供暖，热电联供，一堆多用，为核能综合利用开辟了新的途径。

●核能利用的新途径

众所周知，核能不仅能发电，也能供热。核电厂利用核反应堆所产生的热把水变成水蒸气，去推动汽轮机发电。汽轮机组的冷凝器把发过电的蒸汽余热带走。因此，即使是大型的核电厂，其热效率也不高，仅为30%多，反应堆产生的60%以上的能量没有被利用。

在这种情况下，科研人员就开始研究热电联供的方法，把核电厂排出的热水用在取暖、海水淡化等方面，从而使核反应堆的热效率可提高到50%以上。但是热电联产中，供热仅是作为余热利用的一种形式，不能满足大量供热的要求，所以科学家们又专门设计了用来供热的核反应堆。

核能供热，根据供热温度不同可分为高温核供热、中温核供热和低温核供热。

高温核供热反应堆提供的热源温度高，一般都在300℃以上，甚至高达1000℃，主要用于冶炼、化工等工业供热。

中温核供热堆的供热温度在150℃至300℃之间，主要用于纺织、造纸和制药等工业部门。但是在这个温度区间利用核能供热存在较多的技术问题，经济上也很不合算。因此，中温核供热堆在短时间内还不能得到广泛应用。

低温核供热堆的供热温度在150℃以下。从目前实际情况看，无论是工业生产，还是日常生活，这个温度范围的用户最多，用量也最大，大约占热量总消耗量的一半。因而它的发展前景十分诱人，成为核供热堆中的佼佼者。

●在核供热领域跨入世界先进行列

早在1964年，清华大学一批平均年龄仅23岁半的年轻师生，发扬自力更生、艰苦奋斗、敢想敢干、不怕牺牲的精神，研制成我国高校的第一座屏蔽试验反应堆。1981年，清华核研究院在核能科学家王大中院士的带领下开始进行低温核供热研究，于1983年冬成功进行了国内首次反应堆余热供暖运行试验。

1983年底，该所对屏蔽试验反应堆进行了技术改造，开展了我国首次低温核供热试验，成功地向三幢面积共15000平米的建筑供暖，取得了有关安全、运行特性等重要数据。当时的国家科委于1984年批准在清华核能所建设一座热功率为5兆瓦的核供热试验堆。

自1986年起，低温核供热正式列为国家科技攻关项目，由清华核能所负责，全面开展低温核供热堆的研制。1986年3月，5兆瓦低温核供热堆在200号基地的屏蔽试验反应堆旁正式动工兴建。

1989年11月11日，5兆瓦低温核供热堆正式临界启动。12月19日一次成功地完成了72小时满功率连续运行试验。其后，5兆瓦低温核供热堆又在1991年9月取得了热电联供运行成功。

1992年9月11日，我国重点科技攻关项目--低温核供热堆制冷系统实验获得成功。这套系统采用目前国际先进的溴化锂吸收制冷技术，以低温供热堆为热源，代替电、燃油式燃煤实现大面积空调制冷在夏天30℃以上的高温天气，可将室内的温度维持在20℃左右。同时，它可以利用现有的暖气管道，不需附加管网建设费用，实现了利用核能冬季供暖，夏季供冷，为核能供热的综合利用开辟了新的途径。该堆是世界上第一座投入运行的一体化自然循环壳式供热堆，又是世界上第一座采用新型水力驱动控制棒的反应堆。它的运行成功，使我国在低温核供热领域跨入世界先进行列。

●未来广阔的发展前景

在我国，有超过半数的城市在“三北”地区(东北、华北、西北)。这些地区随着城市建筑面积的增长，同时还要增加采暖供热的热源。近年来，北方城市建设以惊人的速度增长，仅20世纪90年代初，城市建筑面积就增加了13亿平方米，需要相应地增加采暖供热能力至少5000万千瓦，每年为此就得增加耗煤5000多万吨。长此以往，供热能源将是一个十分庞大的数字。我国城市供热能源主要靠煤，不仅浪费了煤这种宝贵的化工原料，而且烧煤排放的污染物集中在市区，造成了城市环境十分恶劣。

北京、西安、沈阳都已被列为世界上污染最严重的城市之一。如果在今后城市建设高度增长的条件下，供热仍以燃煤为主，所造成的环境污染将达到令人无法忍受的地步。而根据我国目前的核燃料生产能力及较为成熟的核反应堆技术，发展和建设低温低压的核供热堆是一条符合我国国情，在经济上、技术上都可行的途径。

专家表示，低温核供热堆的放射性排放非常小。以清华大学的5兆瓦低温核供热堆为例，它向大气中排出的放射性对人体的危害，仅相当于一年中吸一根烟对身体所造成的损害。由于它采用了一体化、自稳压、全功率自然循环、新型的控制棒水力传动、非能动的余热排出、双重压力壳等先进技术，具有固有的安全性，从而可以建在城市附近。

低温核供热堆具有良好的经济效益、社会效益和环境效益，是一种安全、清洁、经济的大型热源。未来，低温核供热堆不仅可以以核代煤、减轻运输压力和改善城市环境，而且可以向工矿企业提供低压工业用气，进行低温核发电、低温核制冷，以及在海水淡化、辐射加工等许多方面有着广阔的发展前景。

综合自《科学探究》、人民网