治理雾霾新思路与技术:池式反应堆核能供热技术

下图是一个核反应堆结构示意图，是一种可以输出核能的供热装置。在一个普通厂房的地下室，建有一个大水池，池内充满水，在池水的深处放置反应堆堆芯（红色表示），它把水加热后，送到水池外的换热器，经过两次换热后，就可以加热城市集中供热系统的热网水。这与燃煤热电站或锅炉房冬季采暖功能没有什么区别，但是却不用煤，没有任何燃煤污染排放物。它与核电站反应堆不同，它没有压力，不会泄漏，池内有很多水，有充分可靠的冷却能力，不会发生严重事故，也不会有影响环境的放射性泄漏问题，是一种十分安全的核能利用方式。

这种反应堆称为池式反应堆，它在世界上已经建造了几百座，主要用于实验研究，建造地点一般没有限制，有些就建造在城市或大学校园内，多年运行没有发生过严重事故。在1964年，我国在北京就建成两座为科学研究用的池式反应堆，功率在10兆瓦以下，运行时间已经接近50年。世界上最大型的池式反应堆有70兆瓦，就建在法国巴黎市郊，从60年代运行至今，它们都很安全。

关于池式堆还有一个有趣的小故事，早在1955年，第一届国际和平利用原子能会议，在瑞士日内瓦召开。当时为转变人们对核能的恐惧心理，美国还特意展出一个展品，那就是花了5个月的时间，建造了一个供展览用的真实的池式反应堆。由于反应堆运行时，在水下发出闪闪的兰光，称为契林科夫光，在水面上看下去非常好看，看过的人都说，这是“世界上最漂亮的反应堆”，吸引了成千上万人排队参观。由于有美国总统艾森豪威尔和前苏联领导人的参观和新闻报导，使得池式堆作为安全利用核能的形象为世人所知。

池式堆既简单又安全，不用担心核安全，就可以放心应用。但不是用于发电，而是代替煤炭为城市热网提供低温热能，这还是多年前中国特有的一项专利发明技术。技术特点是将水池加深，以深水静压力提高堆芯出口水温，使管网循环水温达到90/60℃或100/70℃，以满足国内高温差供热采暖基本热负荷的需要。这种被称为深水池供热堆的循环冷却水经过放射性衰减，到达池外泵房时，放射性水平很低，可以采用垫片式板式换热器，这种换热器技术成熟价格低廉，适合大面积使用。

反应堆堆芯没有放在密闭的压力壳里，不需要加压力，一个开口的大容积水池有大量的水，既安全又经济地供热，实在是一个很实用的技术。

一座200兆瓦的池式供热堆，可以为500万平方米建筑面积，供应采暖基本热负荷，