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低温热阱环境下超临界二氧化碳动力循环概念设计研究 被引量：2
1
作者 王典乐 黄彦平 +4 位作者 殷凯凯 刘旻昀 周源 赖相鹏 李勇 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1681-1690,共10页
针对低温热阱应用环境下的核能动力转换系统,在简单回热循环和再压缩循环的基础上进行了冷端优化设计研究,根据循环冷端工质压缩状态的不同,提出了3种冷端优化方式。研究建立了热力学分析程序,并验证了热力学分析程序的准确性。使用程... 针对低温热阱应用环境下的核能动力转换系统,在简单回热循环和再压缩循环的基础上进行了冷端优化设计研究,根据循环冷端工质压缩状态的不同,提出了3种冷端优化方式。研究建立了热力学分析程序,并验证了热力学分析程序的准确性。使用程序针对100 MW规模发电机组分别对透平入口温度为550℃的中高温反应堆热源和温度为315℃的中低温反应堆热源进行了计算分析。研究发现,冷端优化后的超临界二氧化碳(S-CO_(2))动力循环系统运行压力降低,循环效率提高了2%~4%。S-CO_(2)动力循环冷端优化构型在具有低温热阱的核能动力转换应用中具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳动力循环 低温热阱 冷端优化
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超临界二氧化碳动力循环研究进展及展望 被引量：58
2
作者 徐进良 刘超 +2 位作者 孙恩慧 朱兵国 谢剑 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第10期1-10,共10页
超临界二氧化碳(S-CO2)动力循环具有效率高、系统紧凑及灵活性高等优点,未来可取代或部分取代水蒸气朗肯循环,实现高效热功转换。本文从能量传递转换机理、关键部件研发以及系统设计等角度,总结了国内外研究进展。已有研究表明,目前已... 超临界二氧化碳(S-CO2)动力循环具有效率高、系统紧凑及灵活性高等优点,未来可取代或部分取代水蒸气朗肯循环,实现高效热功转换。本文从能量传递转换机理、关键部件研发以及系统设计等角度,总结了国内外研究进展。已有研究表明,目前已成功展示小型径流式透平S-CO2循环系统,但CO2泄漏等导致系统性能降低,大型轴流式透平系统可能不会出现小型系统类似问题。综述了我国在S-CO2循环方面的研究进展。围绕大型S-CO2燃煤发电系统能量传递转换机理及系统概念设计,提出了锅炉模块化设计,将锅炉压降降低到与水蒸气锅炉相当甚至更低的水平;提出了顶/底复合循环,彻底解决了锅炉烟气热量全温区吸收问题。建立了高温高压CO2传热实验系统,获得了宽广参数范围内的实验数据,引入超临界类沸腾概念并提出超临界沸腾数及K数,获得了高精度预测超临界传热恶化及传热系数的广义关联式,提出了控制壁温的S-CO2锅炉概念设计等。在此基础上,提出了需加强的研究方向,包括适合不同热源(核能、太阳能、化石能源)的S-CO2循环构建,回热器、压气机及透平等关键部件设计及制造技术,关键部件及全系统的控制运行技术,以及不同功率等级的S-CO2循环的示范系统等,为S-CO2发电的商业应用奠定理论和技术基础。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳循环 热功转换 回热器 透平 控制运行
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超临界二氧化碳动力循环余热利用方案优化研究 被引量：6
3
作者 封康 郑莆燕 +5 位作者 仇中柱 张敬奎 孙永康 程云瑞 罗添 赵航 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期119-126,共8页
针对燃气轮机余热利用问题,以有回热的超临界二氧化碳(S-CO_(2))动力循环为基础,引入中间冷却、中间再热和分流再压缩技术,建立6种循环方案。分别以S-CO_(2)动力循环的循环效率最高和循环净输出功最大为优化目标,采用遗传算法对各方案... 针对燃气轮机余热利用问题,以有回热的超临界二氧化碳(S-CO_(2))动力循环为基础,引入中间冷却、中间再热和分流再压缩技术,建立6种循环方案。分别以S-CO_(2)动力循环的循环效率最高和循环净输出功最大为优化目标,采用遗传算法对各方案的参数进行优化,并对每个方案的优化结果进行经济性比较。结果表明:以循环效率最高为优化目标时,引入一次中间冷却、一次中间再热和一次分流再压缩都能不同程度提高循环效率,其中引入一次分流再压缩和一次中间再热的方案6循环效率最高,达到43.29%;以循环净输出功最大为优化目标时,引入一次中间冷却可以增大输出功,引入一次中间再热会减小S-CO_(2)动力循环净输出功,而一次分流再压缩退化为无分流方案,其中引入一次中间冷却的方案2净输出功最大,为82620.02 kW;6个方案的经济性均在以S-CO_(2)动力循环净输出功最大为优化目标时更具优势,原因在于这种情况下对燃气轮机排烟的余热利用效率更高,其中方案2运行20年收益最大,为50.65亿元。 展开更多
关键词 余热利用 超临界二氧化碳动力循环 参数优化 循环效率 净输出功 运行收益
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1000MW超临界二氧化碳动力循环燃煤发电机组变工况特性研究 被引量：8
4
作者 陈璟 陈磊 +5 位作者 周敬 朱萌 廖海燕 刘辉 许凯 向军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第17期6681-6687,共7页
超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))燃煤发电技术被视为可替代蒸汽朗肯循环的新型发电技术。该文针对1000MW的32MPa/620℃S-CO_(2)动力循环燃煤发电机组,进行S-CO_(2)锅炉创新构型设计,可实现锅炉效率94.6%,发电标... 超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))燃煤发电技术被视为可替代蒸汽朗肯循环的新型发电技术。该文针对1000MW的32MPa/620℃S-CO_(2)动力循环燃煤发电机组,进行S-CO_(2)锅炉创新构型设计,可实现锅炉效率94.6%,发电标准煤耗245.6g/(kW·h)。为更好的研究机组变工况下的运行性能,基于Aspen Plus平台,建立1000MW级S-CO_(2)动力循环燃煤发电机组变工况模型。结果表明:在变负荷过程中,低压透平的工质体积流量受影响较大;机组的全厂热效率会随着负荷的降低而降低;主工质温度和和再热工质温度偏差是影响机组热经济性的主要原因。研究结果对未来建设S-CO_(2)动力循环燃煤发电机组具有指导意义。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 燃煤发电机组 再压缩布雷顿循环 变工况 煤耗
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超临界二氧化碳动力循环在钠冷快堆中的应用综述 被引量：13
5
作者 王绩德 冯岩 韩东江 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期289-297,共9页
超临界二氧化碳循环系统在气冷快堆、铅冷快堆、钠冷快堆中极具应用前景。综述了应用于钠冷快堆的超临界二氧化碳动力循环系统及其样机关键部件研究现状和有关进展,结合钠冷快堆的热源特征,分别就典型超临界二氧化碳动力循环结构、印刷... 超临界二氧化碳循环系统在气冷快堆、铅冷快堆、钠冷快堆中极具应用前景。综述了应用于钠冷快堆的超临界二氧化碳动力循环系统及其样机关键部件研究现状和有关进展,结合钠冷快堆的热源特征,分别就典型超临界二氧化碳动力循环结构、印刷电路板式换热器换热特征系数、不同功率等级S-CO_2压缩机与透平类型选择以及轴承与密封关键特征进行了总结与分析,分析结果为后续开展适用于钠冷快堆的S-CO_2布雷顿循环设计及样机开发提供可借鉴的参考与依据。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳循环 钠冷快堆 关键动力部件 换热器
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煤基直接加热式超临界二氧化碳动力循环系统建模及性能分析 被引量：3
6
作者 段元强 方冬东 +1 位作者 吴柯 段伦博 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1001-1009,共9页
利用Aspen Plus软件分别构建了煤气化直接加热式和煤直接燃烧式sCO_(2)动力循环系统模型,对空气分离装置(ASU)子系统、热力发电子系统和烟气净化压缩子系统进行耦合计算,并分析各主要参数对整体循环性能的影响规律。结果表明:对于煤气化... 利用Aspen Plus软件分别构建了煤气化直接加热式和煤直接燃烧式sCO_(2)动力循环系统模型,对空气分离装置(ASU)子系统、热力发电子系统和烟气净化压缩子系统进行耦合计算,并分析各主要参数对整体循环性能的影响规律。结果表明:对于煤气化sCO_(2)循环,在透平入口1150℃/30 MPa的参数条件下,系统净效率可达40.67%,同时可实现接近100%的碳捕集;在考虑系统整体能耗后,ASU出口O_(2)存在最佳纯度,当O_(2)纯度由95%增加至99.5%时,系统净效率由40.16%升高到40.67%;在相同关键循环参数条件下,由于取消了煤气化及合成气压缩装置,煤直接燃烧式sCO_(2)循环的系统净效率相比煤气化直接加热式循环提高了7.54%。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 动力循环 直接加热式 煤气化 系统建模
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超临界二氧化碳发电系统在未来舰船动力领域的应用前景与关键技术分析
7
作者 赵观辉 夏翔 魏天一 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第4期204-212,共9页
超临界二氧化碳(S-CO_(2))发电系统以S-CO_(2)作为工质,基于真实气体的闭式布雷顿循环,通过直接或间接方式将热源释热转换为电能,具有功率密度高、循环效率高等优势,可以较好地满足未来舰船动力发展的需求。通过介绍S-CO_(2)发电系统的... 超临界二氧化碳(S-CO_(2))发电系统以S-CO_(2)作为工质,基于真实气体的闭式布雷顿循环,通过直接或间接方式将热源释热转换为电能,具有功率密度高、循环效率高等优势,可以较好地满足未来舰船动力发展的需求。通过介绍S-CO_(2)发电系统的技术特点及其近60年的发展历程,提出面向舰船总体设计和动力系统应用的7种关键技术,涵盖总体设计、协调匹配、运行控制、电磁兼容、减振降噪、工质控制、安全可靠等方面,并基于系统工程方法论,梳理并提出舰船S-CO_(2)发电系统设计的总体思路。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 发电系统 舰船动力 布雷顿循环 总体设计
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新型双路超临界二氧化碳循环光煤互补发电系统热力性能
8
作者 郝艳红 宋竹林 +2 位作者 张勇 田永杰 白静利 《热力发电》 北大核心 2025年第2期21-29,共9页
在再热再压缩循环系统中,高压二氧化碳流体在高温回热器出口温度较高,导致工质进入热源加热器中吸热量不足。对此,利用Aspen Plus软件建立了超临界二氧化碳(S-CO_(2))循环光煤互补发电系统模型,在再热再压缩循环系统的基础上,提出了新... 在再热再压缩循环系统中,高压二氧化碳流体在高温回热器出口温度较高,导致工质进入热源加热器中吸热量不足。对此,利用Aspen Plus软件建立了超临界二氧化碳(S-CO_(2))循环光煤互补发电系统模型,在再热再压缩循环系统的基础上,提出了新型双路S-CO_(2)循环光煤互补发电系统,并采用[火用]分析方法,对比了2个系统的性能。结果表明:新型双路S-CO_(2)循环光煤互补发电系统[火用]效率可达40.578%,比相同参数下再热再压缩循环系统高3.494百分点,其中,S-CO_(2)循环子系统[火用]效率提高了11.853百分点;循环子系统[火用]效率提高是由于新型双路S-CO_(2)循环路径布局使三级透平充分利用高温回热器回热做功,减少了主压缩机与高温回热器的[火用]损失;同时,新型双路S-CO_(2)循环光煤互补发电系统中太阳能提供的产出[火用]占比从9.846%提高至10.059%,太阳能的贡献更大。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳循环 光煤互补发电 Aspen Plus模拟 [火用]分析 [火用]效率
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部分预热超临界二氧化碳/吸收式动力循环联合循环余热发电系统性能评价与比较 被引量：1
9
作者 呼浩 郭前鑫 +6 位作者 杨利 余小兵 薛晨晰 刘永林 薛彦平 杨庆川 顾雨恒 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期101-111,共11页
部分预热超临界二氧化碳(S-CO_(2))动力循环系统被广泛认为是一种很有前途的余热回收方案。提出了以LiBr-H_(2)O和NH_(3)-H_(2)O为工质对的2种部分预热S-CO_(2)循环系统和吸收式动力循环的联合循环发电系统(部分预热S-CO_(2)/APC系统)... 部分预热超临界二氧化碳(S-CO_(2))动力循环系统被广泛认为是一种很有前途的余热回收方案。提出了以LiBr-H_(2)O和NH_(3)-H_(2)O为工质对的2种部分预热S-CO_(2)循环系统和吸收式动力循环的联合循环发电系统(部分预热S-CO_(2)/APC系统)。建立并验证了所提出的部分预热-CO_(2)/APC系统的热力学模型。基于单目标和多目标优化结果,从热力学和经济学角度比较了所提出的S-CO_(2)/APC系统与单一S-CO_(2)系统的性能。单目标优化结果表明,与单一S-CO_(2)系统相比,S-CO_(2)/LiBr-H_(2)O系统和S-CO_(2)/NH_(3)-H_(2)O系统的净输出功和净效率分别提高了7.40%和4.30%。多目标优化结果表明,S-CO_(2)/LiBr-H_(2)O系统和S-CO_(2)/NH_(3)-H_(2)O系统的净效率分别提高了7.94%和5.13%,单位投资成本分别提高了12.35%和9.02%,表明S-CO_(2)/LiBr-H_(2)O系统具有较大的发展潜力。[火用]损分析结果表明,[火用]损主要存在于冷却器和加热器中,所提出的S-CO_(2)/APC系统可以显著降低单一S-CO_(2)系统冷却器约45%的[火用]损。 展开更多
关键词 部分预热超临界二氧化碳动力循环 吸收式动力循环 余热回收 经济分析 多目标优化
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超临界二氧化碳和水交替注入井储层内流体的吸附特征研究
10
作者 白玉杰 蔚浩东 南晓函 《西南石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期137-145,共9页
为了研究水和二氧化碳交替驱地层内不同流体的竞争吸附特征,分析了储层岩石的微观结构及矿物成分,建立了地层岩石结构的分子模型,研究不同黏土矿物对流体吸附特征,分析了不同流体在岩石表面的竞争吸附及影响因素。结果表明,大庆榆树林... 为了研究水和二氧化碳交替驱地层内不同流体的竞争吸附特征,分析了储层岩石的微观结构及矿物成分,建立了地层岩石结构的分子模型,研究不同黏土矿物对流体吸附特征,分析了不同流体在岩石表面的竞争吸附及影响因素。结果表明,大庆榆树林油田的致密岩石主要由二氧化硅基质以及高岭石和蒙脱石等黏土矿物构成;储层矿物对轻烃的吸附能力大于对重烃类的吸附能力,对水和二氧化碳的吸附能力大于对烃类的吸附能力;二氧化硅对水和二氧化碳的吸附能力最强,说明采用超临界二氧化碳和水交替注入驱,以二氧化硅为主的储层采收率更高。采用水和二氧化碳交替驱替采收率更高,间歇性地停止注入可以使二氧化碳更容易进入到岩石样品当中,使原油更容易排出;较高的温度会加速原油、水和二氧化碳分子的物质交换,高压下二氧化碳会与岩石表面的原油作用改变原油性质,进而提高除油率。 展开更多
关键词 竞争吸附 致密油 超临界二氧化碳 水气交替驱油 分子动力学
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两级压缩超临界二氧化碳布雷顿循环系统性能分析
11
作者 江嘉慧 于泳强 赵远扬 《热力发电》 北大核心 2025年第9期110-117,共8页
针对具有两级压缩中间冷却过程的超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))布雷顿循环,构建了2种不同布局的系统模型,探究低压级压比、分流比等关键参数对系统性能的影响。结果表明:在设计工况下,再压缩循环、主压缩机两... 针对具有两级压缩中间冷却过程的超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))布雷顿循环,构建了2种不同布局的系统模型,探究低压级压比、分流比等关键参数对系统性能的影响。结果表明:在设计工况下,再压缩循环、主压缩机两级压缩循环和再压缩机两级压缩循环均存在最小分流比和最佳分流比,且在一定分流比范围内,主压缩机两级压缩循环的热效率高于另2个循环;当3种系统均取最佳分流比时,主压缩机两级压缩循环最大热效率可达50.95%,比常规再压缩循环和再压缩机两级压缩循环分别提升了3.20%、3.98%;在不同低压级压比下,主压缩机两级压缩循环和再压缩机两级压缩循环均存在一个最佳分流比,使系统热效率达到最大,且最大热效率随低压级压比增大而降低。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 布雷顿循环 两级压缩 中间冷却 低压级压比
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超临界二氧化碳再热再压缩循环高级㶲分析 被引量：5
12
作者 马兴基 孙宝芝 +2 位作者 林子豪 史建新 曹元伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第16期6543-6550,I0021,共9页
超临界二氧化碳循环传统㶲分析存在不能提供有关㶲损失全面信息的缺点,该文采用高级㶲分析方法揭示双回路超临界二氧化碳再热再压缩循环每个系统组件的内源、外源、可避免、不可避免、内源可避免、内源不可避免、外源可避免和外源不可避免... 超临界二氧化碳循环传统㶲分析存在不能提供有关㶲损失全面信息的缺点,该文采用高级㶲分析方法揭示双回路超临界二氧化碳再热再压缩循环每个系统组件的内源、外源、可避免、不可避免、内源可避免、内源不可避免、外源可避免和外源不可避免㶲损失。结果表明:在真实、理想和不可避免工况下,系统的热效率分别为48.61%、58.81%和55.07%;总㶲效率分别为67.60%、83.76%和77.95%。系统总的可避免㶲损失为27.37 MW,约占总㶲损失的47%。在可避免㶲损失中,38.62%是内源性的,61.38%是外源性的。在提升系统整体性能方面,传统㶲分析获得的组件性能提升优先顺序与高级㶲分析并不相同。前者建议优先顺序为预冷器、高温回热器、预热器和再热器,而后者建议优先顺序为预冷器、主压缩机、再压缩机和低温回热器。尽管高温回热器、预热器和再热器的㶲损失较大,但其自身改进潜力较小。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 再热再压缩循环 常规㶲分析 高级㶲分析 参数优化
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超临界二氧化碳布雷顿循环系统关键参数对循环效率的影响研究 被引量：2
13
作者 郭瑞阳 杨红义 +3 位作者 庄毅 肖常志 乔鹏瑞 齐少璞 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1018-1029,共12页
超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环具有热能利用率高、结构紧凑、布置简单等优点,耦合反应堆容易实现集成化,适用于小型模块堆的研发。本文建立了简单回热、分流再压缩、再热再压缩及间冷再压缩循环的4种循环布局模型,针对设备等熵效... 超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环具有热能利用率高、结构紧凑、布置简单等优点,耦合反应堆容易实现集成化,适用于小型模块堆的研发。本文建立了简单回热、分流再压缩、再热再压缩及间冷再压缩循环的4种循环布局模型,针对设备等熵效率采用了一种无量纲效率计算方法,计算了不同设备尺寸和工作压比下的设备效率,深入分析了压缩机和涡轮机入口参数及其效率随工况改变对系统循环效率的影响。结果表明:4种循环布局针对不同工况变化趋势相似。其中,主压缩机和涡轮机入口焓值、中间压缩机入口压力及再热涡轮机入口压力都存在对应循环效率最高的最佳值;以分流再压缩循环为例给出了不同功率等级及不同系统最高温度下循环效率随系统压比的变化,并与采用恒定设备效率计算结果进行对比,其结果能更全面客观的反应S-CO_(2)布雷顿循环的特征。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 布雷顿循环 设备参数 循环效率
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耦合熔盐储热的超临界二氧化碳循环系统变负荷发电效率提升方法 被引量：2
14
作者 蒋睿 李明佳 +2 位作者 马腾 杜燊 章子训 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期11-21,共11页
针对非设计工况下超临界二氧化碳(SCO_(2))循环发电效率大幅度降低,系统运行经济性下降的问题,提出了一种SCO_(2)循环系统变负荷发电效率提升方法。该方法在系统设计方案上,采用多个小容量机组代替传统的单一大容量机组;在运行模式上,... 针对非设计工况下超临界二氧化碳(SCO_(2))循环发电效率大幅度降低,系统运行经济性下降的问题,提出了一种SCO_(2)循环系统变负荷发电效率提升方法。该方法在系统设计方案上,采用多个小容量机组代替传统的单一大容量机组;在运行模式上,采用多机组之间串并联相结合的运行模式。通过建立耦合熔盐储热的SCO_(2)循环系统实时动态模型,对比了多机组方案和传统单一机组方案的变负荷发电效率、调峰范围以及运行经济性,计算结果表明:对于额定功率为300 MW的单一机组,当输出功率从额定功率降低至20%额定功率时,其发电效率将从55.01%降低至21.97%;以串并联相结合模式运行的多机组方案相比于单一机组,在全工况范围内可将效率平均提高7.92%,同时可将调峰范围由100%~20%额定功率扩大至100%~3.33%额定功率;在参与调峰时,多机组方案相比于传统单一机组可节省12%的热盐消耗量。所提SCO_(2)循环系统变负荷提效方法对提高电站发电效率和运行经济性具有参考价值。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳循环 熔盐储热 变负荷发电效率 多机组方案
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核反应堆超临界二氧化碳再压缩循环优化研究
15
作者 侯胜亚 薛松松 杨其国 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期984-990,共7页
针对应用于第四代气冷堆的超临界二氧化碳再压缩循环系统进行了优化研究。通过建立完善的热力学及㶲经济性模型,并根据核电模块化的需求引入空间紧凑性指标,从热力学性能、空间紧凑性、㶲经济性能等多个维度对超临界二氧化碳再压缩循环系... 针对应用于第四代气冷堆的超临界二氧化碳再压缩循环系统进行了优化研究。通过建立完善的热力学及㶲经济性模型,并根据核电模块化的需求引入空间紧凑性指标,从热力学性能、空间紧凑性、㶲经济性能等多个维度对超临界二氧化碳再压缩循环系统开展研究,分析了关键参数对超临界二氧化碳再压缩循环系统性能的影响,并进一步开展了多目标优化以提高系统的适用性。结果表明:通过多目标优化研究,循环的综合性能得到提升,多目标优化得到的最优点的㶲效率、单位功率成本率和单位功率换热面积分别为71.5%、3.11美分/(kW·h)和0.191 m^(2)/kW。 展开更多
关键词 核能利用 超临界二氧化碳 㶲经济性 再压缩循环 多目标优化
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褐煤抽气预干燥超临界二氧化碳循环发电系统性能分析 被引量：2
16
作者 张旭伟 白文刚 +2 位作者 高炜 李红智 姚明宇 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期78-86,共9页
为了提高褐煤发电系统能效,提出了一种基于抽气预干燥的褐煤超临界二氧化碳循环发电系统。首先以高温回热器热侧出口工质携带的高温热量为热源预热褐煤,使褐煤中的水分蒸发。其次预干燥褐煤抽气工质在干燥机中放热后,可以进入低温回热... 为了提高褐煤发电系统能效,提出了一种基于抽气预干燥的褐煤超临界二氧化碳循环发电系统。首先以高温回热器热侧出口工质携带的高温热量为热源预热褐煤,使褐煤中的水分蒸发。其次预干燥褐煤抽气工质在干燥机中放热后,可以进入低温回热器加热冷侧低温工质,减少能量损失。基于热力学第一、第二定律,建立了新型超临界二氧化碳动力循环褐煤发电系统与褐煤预干燥系统高效耦合热力计算模型,并对直燃褐煤发电系统和褐煤抽气预干燥发电系统进行对比分析。以内蒙古锡林浩特胜利煤田原煤为例进行计算,结果表明:相比于直燃褐煤发电系统,褐煤抽气预干燥发电系统通过利用高温抽气干燥褐煤,可以使发电效率提高1.50%,发电标准煤耗率降低8.41 g·(kW·h)^(-1);进一步[火用]分析结果显示,系统能效的提高主要得益于锅炉燃烧[火用]损的降低,预干燥褐煤使得锅炉燃烧[火用]损降低4.47%,故系统[火用]效率提高1.34%;干燥机效率和褐煤干燥程度越高,褐煤抽气预干燥发电系统节能潜力越大。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳动力循环 褐煤 抽气预干燥 [火用]分析
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核动力船舰超临界二氧化碳循环系统建模与性能分析 被引量：8
17
作者 石明珠 邵应娟 +1 位作者 钟文琪 石岩 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期351-357,共7页
为探究以超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide, S-CO2)布雷顿循环耦合核反应堆所构成的新型船舰动力装置的系统性能,选取4种高效紧凑的S-CO2循环(再压缩、内冷、部分冷却及再热)耦合4种典型船用核反应堆(铅冷快堆、高温气冷快... 为探究以超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide, S-CO2)布雷顿循环耦合核反应堆所构成的新型船舰动力装置的系统性能,选取4种高效紧凑的S-CO2循环(再压缩、内冷、部分冷却及再热)耦合4种典型船用核反应堆(铅冷快堆、高温气冷快堆、钠冷快堆及压水堆),构建了16种核动力船舰S-CO2循环动力系统及其热力学模型,研究分流比、透平入口压力、压缩机入口压力和循环最低温度对循环效率的影响.结果表明:存在最佳分流比及压缩机入口压力使循环效率达到最高;各系统循环效率随透平入口压力的提高,呈先迅速增长后趋于稳定趋势;S-CO2再热循环应用于上述4种典型船用核反应堆二回路系统时效率最高,分别为46.6%、50.8%、 44.5%及32.5%;根据高温气冷快堆S-CO2再热循环系统热力性能最佳,提出了其整体系统布置方案. 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 布雷顿循环 核动力船舰 系统建模 热力学分析
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超临界二氧化碳布雷顿循环在发电机组中的应用和关键热端部件选材分析 被引量：61
18
作者 赵新宝 鲁金涛 +2 位作者 袁勇 党莹樱 谷月峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期154-162,共9页
对超临界二氧化碳布雷顿循环的技术特征进行了综述分析,评述超临界二氧化碳布雷顿循环在火电、核电和燃气等发电机组中的研发和应用现状;阐述以超临界二氧化碳作为循环介质时,发电机组关键高温部件对选材的要求;着重介绍几种典型铁素体... 对超临界二氧化碳布雷顿循环的技术特征进行了综述分析,评述超临界二氧化碳布雷顿循环在火电、核电和燃气等发电机组中的研发和应用现状;阐述以超临界二氧化碳作为循环介质时,发电机组关键高温部件对选材的要求;着重介绍几种典型铁素体耐热钢、奥氏体耐热钢和镍基高温合金在高温高压超临界二氧化碳气氛中的腐蚀行为和高温力学性能;展望电站超临界二氧化碳布雷顿技术中关键高温材料的发展方向。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 布雷顿循环 电站 候选合金 腐蚀
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300MW超临界二氧化碳锅炉气动力特性及壁温分布 被引量：22
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作者 张一帆 王安 +4 位作者 白文刚 杨玉 李红智 姚明宇 王月明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1700-1706,共7页
超临界二氧化碳布雷顿循环有着全流量回热、回热量大的特点,使得其进入热源的工质温度远高于同参数的蒸汽朗肯循环。与以水为工质的传统超临界锅炉相比,超临界二氧化碳锅炉具备入口工质温度高,再热气吸热比例较高,锅侧流体远离大比热区... 超临界二氧化碳布雷顿循环有着全流量回热、回热量大的特点,使得其进入热源的工质温度远高于同参数的蒸汽朗肯循环。与以水为工质的传统超临界锅炉相比,超临界二氧化碳锅炉具备入口工质温度高,再热气吸热比例较高,锅侧流体远离大比热区等特点。因此,深入研究超临界二氧化碳锅炉气动力特性(对应水工质锅炉的水动力特性)对煤基超临界二氧化碳发电技术的发展意义重大。以300MW,600℃等级的超临界二氧化碳锅炉为例,通过数值模拟和气动力建模计算相结合的方法,对垂直管圈气冷壁和再热气冷壁的气动力特性进行了详细计算和分析,获得了相应的流量分配规律以及气温和壁温分布特点。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 布雷顿循环 锅炉 水动力 壁温分布
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超临界二氧化碳布雷顿循环系统中材料的腐蚀行为 被引量：41
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作者 鲁金涛 赵新宝 +1 位作者 袁勇 谷月峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期739-745,共7页
超临界二氧化碳(S-CO_2)布雷顿循环因其自身的技术优势在新型燃机、第四代核电、火电以及太阳能发电机组中具有潜在的应用。文中综述了目前有关S-CO_2布雷顿循环体系中材料的腐蚀行为以及超临界参数(温度、压力)对合金的腐蚀速率影响研... 超临界二氧化碳(S-CO_2)布雷顿循环因其自身的技术优势在新型燃机、第四代核电、火电以及太阳能发电机组中具有潜在的应用。文中综述了目前有关S-CO_2布雷顿循环体系中材料的腐蚀行为以及超临界参数(温度、压力)对合金的腐蚀速率影响研究进展,重点介绍了水蒸气、含硫气体(1 mg/L量级)、空气掺杂等对超临界CO_2腐蚀行为影响规律及机理,并指出了现有研究的不足及未来研究的展开方向。 展开更多
关键词 布雷顿循环 超临界二氧化碳 掺杂 腐蚀行为
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