11月12日18时48分,世界首个核电超大型高位集水海水冷却塔——广东廉江核电项目1号冷却塔环基最后一仓顺利浇筑完成。
很多人其实不太了解这个新闻为何那么多人转发,这既不是核岛开工,也不是穹顶吊装,一个冷却塔为何这么热门呢?
大家知道,凡是发电的设备,说白了都是烧开水的干活,既然烧开水了,那就要有把开水变凉水的环节,因为烧开水的热量,往往超过一半都没有去发电,而需要自然冷却掉。
增加热水与空气的接触面积是一个好办法,比如把这1千万吨热水抽到一大根置于高处的水平管子里,并在管子的底部钻密密麻麻的蜂窝状小孔,接着,热水通过这一些小孔流下,流下的过程中,因为增加了热水与空气的接触面积,冷却速度就快了。
我们可以在一个水平的直直的洞中,把装热水的大管子置于洞的内部,而且是顶部位置,接着,洞的左边入口放一个大风机,不断往洞中鼓风,洞的右边出口也放一个大风机,往外抽气,如此的话,当洞中管子里面的热水落下时,就像倾盆热雨,同时,一股强大的气流从左吹向右,于是冷却速度更快了。
比如说,你需要一个很长的洞,如果这个洞位于地下,那么你需要开凿,如果位于地上,你又会占用大量的土地。
你说等等!等等!如果这个洞不是水平的,而是垂直的,那么,它就不会占用太多土地了。
你说,方法是建造一个洞,不,此时再说洞就不合适了,咱们就建造一个圆柱形的塔,塔的上方是开口的。
然后把热水抽到塔的中部,再让热水喷洒下来,就像塔内在下一场热雨。而塔的底部,其四周是开口的,风从塔底进入,往上走,而热雨往下掉,逆流接触的过程中,上升的空气就把水里面的热量带走了。
又因为,湿空气变热后,密度会降低,故空气会自行往上走。也就是说,进入塔内的空气由于变热,会加快上升,这会带来一个抽吸的作用,那么塔的底部,空气就被抽吸进去了。
恭喜你,你已得到了基本正确的答案。但还有一些问题。比如说,热水从塔内如倾盆大雨般落下,它落下的速度较快,这减少了与空气的接触时间。而且,大雨滴与空气的接触面积已达到极限了吗?
你一拍大腿,又想到了一个方案。一杯热水冷却到常温需要不少时间,但如果把这杯热水平铺在一大块铁皮上,形成一大片很薄的水膜,则这杯热水将会在几秒内被冷却。
所以你说,再把热水抛洒之前,我们该先将其抛洒在一些类似于散热片的装置上。如此,热水在散热片上形成大量的垂直水膜,当空气从下往上走,吹过水膜时,热水也就被冷却了。
不错,还有最后一个问题。空气与热水膜大量接触后,空气中会夹杂大量微小的雾状小液滴,如果这些雾状小液滴时时刻刻都排到塔外的话,我们就会损失很多水。
电力行业的冷却水流量大,既要冷却塔解决能力强,还要运行费用低。而这正是自然通风冷却塔的优势,一般每小时能处理的水量高达几千吨,更高的,还有每小时处理10万吨以上的。
大型电厂采用的冷却构筑物多为双曲线型冷却塔,这种造型双曲线型冷却塔比水池式冷却构筑物占地面积小,布置紧凑,水量损失小,且冷却效果不受风力影响,简单说就是目前最高效的形式。
截至目前,中国还没有一座建于内陆的商用核电站,所以大家目前在中国看到的核电站,大部分都没有冷却塔,所以大家认为这个不是标配。
但是看下这张世界核电分布图,内陆核电的占比依旧很夸张的,所以核电和冷却塔,就像牛奶和咖啡一样,其实是常见的搭档。
在中国,看一个设计企业懂不懂行,就看他们用不用这种冷却塔图标,只要用来,全是外行,放弃就好。
目前中国一直还未开放内陆核电,所以很多内部的好厂址都在厂址保护中无法开发。
而沿海的核电厂址,毕竟还是有限的,这几年核电又在大发展,过几年没有厂址了,就和房地产商买不到地一样,空悲叹。
这类厂址也是沿海厂址,但是距离大海的距离相对有点远了一丢丢,所以这类厂址若能提前验证下冷却塔的作用,那么后续内陆核电在论证时,就不再是100%的国外案例了。
广东廉江核电项目一期工程规划建设2台CAP1000三代核电机组,在国内首个采用海水二次循环冷却技术,在我国核能领域首次开发使用超大型冷却塔。
海水二次循环冷却技术在廉江核电项目的应用,将逐步提升核电项目环境友好性,拓宽我国核电厂址开发的布局和空间,为我国核电厂址开发建设提供重要示范和借鉴。
从这点来看,国家电投的湛江核电是第一个吃螃蟹的,尤为点赞,后续很多滨海厂址,会因此受益。
当然,非常期待有朝一日,咱们的内陆核电可以放开,我们也能够正常的看到慢慢的变多的冷却塔。
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