以沿海大中城市供水為目標的核能MSFMED

時間：2006-12-07 來源：北京華瑞公司核能海水淡化項目組 作者：李兆桓

 二、以沿海大中城市供水為目標的大規模海水淡化廠

我國是一個人口大國，稱得上大中城市的城市人口都在幾百萬，甚至超過千萬。我國又是一個天然淡水資源性缺乏的國家。隨著經濟的發展，居民生活水平的提高，城市需水量的增大，以及天然水源污染等原因，我國已有300多座城市缺水，其中有100多座嚴重缺水。我國城市的基本特點是人均耗水量低，但由于人口眾多，總的耗水量很大。據報道，北京、天津和深圳一香港等城市的供水缺口均在 10億rn3／年左右，大連、青島等城市的供水缺口為3—6億rn3／年。在缺水城市眾多，缺口量甚大的條件下，采用人工造水的辦法，大規模增加淡水的總資源量，可能是最經濟最快捷有效最穩定可靠和最能持久的途徑。

核能海水淡化能夠提供大量的人工淡水源。大規模產水的核能海水淡化廠適合采用單一目的的偶合。按國際一般經驗，大規模海水淡化廠，僅需中等規模的核反應堆；中等規模的海水淡化廠則僅需小規模的核反應堆。這就是說，核能海水淡化廠不僅能夠補足當前城市供水的巨大缺口，而且還有巨大的潛在能力有待利用。比如；我們可以通過大規模的核能海水淡化提供優質充分的工業用水，而將低價的地表水源還于農業，從而在根本上解決工業用水與農業用水的矛盾，對確保我國的糧食安全意義是十分重要的。

 針對我國沿近海城市地區淡水供應短缺的普遍情形，我們提出了大規模低成本核能海水淡化的方案，并組織了預可行性論證。預可行性論證的海水淡化廠的規模分為四檔，年產水量分別為 10億rn3、6.4億rn3、3.2億rn3和1.6億rn3，即日產水量分別為 3.04億rn3、1.95億rn3、0.97億rn3和0.48億rn3。對應的核反應堆熱功率分別為 2200 MWth。1560M Wth、945 MWth和496 MWth。前二者僅采用核能，第三者同時設計了核能采用和非核能的兩種方案，最后者僅為利用非核能的。非核能的方案是在論證過程中應外商的要求增加的，同時亦可作為核能海水淡化方案的比較。

國外正在運行核電站最大的功率為 4000 MWth，國內標準的為3000MWth。本預可行性論證中最大產水量方案所消耗的熱功率僅為大型核電站的一半。

核反應堆部分的論證是由北京核二院負責進行的。

在目前大規模海水淡化廠中，往往采用多串并聯工作的蒸餾工藝。單單的最大產水量雖無限制。但現運行的僅為68萬rn3／日。在預可行性論證中，也證實大體上保持這一規模是較合適的。由此確定所需并聯運行的串數分別為24、24、12和6。

目前海水淡化技術所需解決的根本問題是它的造水成本較高。形成高成本的主要原因有二。一是海水的強腐蝕性迫使采用昂貴的抗腐蝕金屬材料。由于級效間的溫差小，使金屬材料消耗量甚大。其二是造水比較低，能耗大。如果能夠提高造水比，其直接效果是降低能耗，間接效果是降低設備容量和金屬材料消耗量，從而會自然地降低造水成本。

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