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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
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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 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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600MW煤基超临界二氧化碳发电系统回热器和预冷器的概念设计 被引量:22
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作者 张一帆 李红智 +1 位作者 姚明宇 王月明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第24期7223-7229,共7页
超临界二氧化碳发电系统中通常采用印刷电路板换热器作为高温回热器、低温回热器和预冷器。为了更好地研究高温回热器、低温回热器和预冷器,并进行相应的概念设计,该文基于FORTRAN平台,从换热器的热力计算模型入手,建立了通用的印刷电... 超临界二氧化碳发电系统中通常采用印刷电路板换热器作为高温回热器、低温回热器和预冷器。为了更好地研究高温回热器、低温回热器和预冷器,并进行相应的概念设计,该文基于FORTRAN平台,从换热器的热力计算模型入手,建立了通用的印刷电路板换热器计算模型和程序。基于文献中的实验数据,对该模型中换热系数计算关联式的选取进行了论证,进而确保计算模型的准确性。基于该计算模型,该文完成了600MW煤基超临界二氧化碳发电系统中的高温回热器、低温回热器和预冷器的概念设计,并对各换热器中温度沿程分布及是否有夹点现象进行了校核计算。文中研究结果对未来建设煤基超临界二氧化碳发电系统具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 印刷电路板换热器模型 临界二氧化碳 600MW 煤基 发电 概念设计 回热器 预冷器
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超临界二氧化碳发电系统紧急停车过程动态特性研究 被引量:5
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作者 李新宇 刘惠民 林志民 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期420-425,432,共7页
针对某300 kW功率等级的超临界二氧化碳简单回热发电系统建立了全系统动态仿真模型,研究了系统发生紧急停车时的动态响应过程及阀门流量特性对过程控制品质的影响。结果表明:涡轮旁通策略可以有效控制系统紧急停车过程的转速上升幅度,... 针对某300 kW功率等级的超临界二氧化碳简单回热发电系统建立了全系统动态仿真模型,研究了系统发生紧急停车时的动态响应过程及阀门流量特性对过程控制品质的影响。结果表明:涡轮旁通策略可以有效控制系统紧急停车过程的转速上升幅度,保障系统安全;整个紧急停车过程持续约50 s,其中第一阶段持续数秒,其特性主要受旁通阀特性主导,动作时间2 s内的快开型旁通阀可满足系统的安全控制要求;第二阶段呈单调衰减趋势,持续时间40~50 s,主要受系统自身特性影响;在紧急停车的第一阶段,压缩机出口和涡轮出口压力分别上升1.5%和7.3%,回热器冷侧和热侧入口质量流量分别上升35%和80%,回热器热侧入口温度上升约30 K;冲击效应对设备安全造成的影响应在超临界二氧化碳发电系统设计时予以特别考虑。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳发电系统 紧急停车 动态仿真 控制策略
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超临界二氧化碳-固体颗粒塔式太阳能热发电系统关键参数研究 被引量:1
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作者 章颢缤 俞明锋 +3 位作者 张思成 黄文君 金建祥 徐超 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期461-469,共9页
该文建立以超临界二氧化碳循环发电系统、自由下落式颗粒吸热器及颗粒双罐储热系统组成的塔式太阳能热发电系统,以系统最大效率和最小度电成本为目标,建立热力学模型及经济性模型,对各子系统的关键参数(透平入口温度、吸热器开口尺寸及... 该文建立以超临界二氧化碳循环发电系统、自由下落式颗粒吸热器及颗粒双罐储热系统组成的塔式太阳能热发电系统,以系统最大效率和最小度电成本为目标,建立热力学模型及经济性模型,对各子系统的关键参数(透平入口温度、吸热器开口尺寸及储热温差)进行分析。结果表明:当透平入口温度为680℃、吸热器开口尺寸为22 m×22 m及储热温差为231℃时,光电效率最高,为25.61%。但当透平入口温度为620℃、吸热器开口尺寸为18 m×18 m及储热温差为331℃时,度电成本最低,为0.7726元/kWh。 展开更多
关键词 太阳能热发电 颗粒 二氧化碳 临界 热力学 经济性分析
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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
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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 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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实际气体多变压缩功直接积分的超临界二氧化碳离心式压缩机热力设计方法
6
作者 李凯伦 李红智 +4 位作者 张一帆 孙山 但光局 李扬 王亚 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第14期5413-5421,I0007,共10页
针对超临界二氧化碳压缩机在近临界工况的算法稳定性问题,该文提出一种实际气体多变功直接积分算法,将压缩过程分解为多个子过程并进行数值积分,得到压缩功的柯西数列,在子过程数量增大的过程中,可以得到精确的全过程压缩多变功。同时,... 针对超临界二氧化碳压缩机在近临界工况的算法稳定性问题,该文提出一种实际气体多变功直接积分算法,将压缩过程分解为多个子过程并进行数值积分,得到压缩功的柯西数列,在子过程数量增大的过程中,可以得到精确的全过程压缩多变功。同时,为解决压缩机级间焓增分配问题,提出一种等比转速级间焓增分配算法。最后,给出超临界二氧化碳压缩机的热力设计流程。结果表明,相较于传统Schultz算法,研究提出的实际气体多变压缩功直接积分方法在近临界及超临界区域具有更好的稳定性和精确性,计算中只需要较少的子过程数即可将误差降至合格范围内。通过对50MW超临界二氧化碳发电机组主压缩机进行一维设计及流场模拟发现,提出的多变压缩功直接积分方法及压缩机设计方法可以对二氧化碳压缩机方案设计及性能预估起到重要的支撑作用。 展开更多
关键词 临界二氧化碳发电 临界工况二氧化碳压缩机 多变压缩功直接积分算法
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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
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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 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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300 MW超临界二氧化碳燃煤发电机组热经济性分析 被引量:4
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作者 白亚平 杨伊琳 +3 位作者 李鹏 韩中合 陈东旭 郭董阳 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期307-316,共10页
针对300 MW超临界二氧化碳(SCO_(2))部分冷却循环和部分冷却再热循环燃煤发电系统,建立了热经济性数学模型,以循环热效率η_(t)、系统㶲效率η_(ex)及平准化度电成本C_(LCOE)为评价指标,对不同系统和不同关键参数进行热经济性对比分析。... 针对300 MW超临界二氧化碳(SCO_(2))部分冷却循环和部分冷却再热循环燃煤发电系统,建立了热经济性数学模型,以循环热效率η_(t)、系统㶲效率η_(ex)及平准化度电成本C_(LCOE)为评价指标,对不同系统和不同关键参数进行热经济性对比分析。结果表明:在设计工况下,与部分冷却循环系统相比,在部分冷却再热循环下η_(t)高0.33%,η_(ex)高0.35%;在相同参数条件下,2个发电机组燃煤消耗成本占比均超过70%,锅炉成本远高于其他设备成本;存在最优的主压缩机入口压力,使得η_(t)、η_(ex)达到最大,同时C_(LCOE)达到最小;随着主压缩机入口温度的增大,η_(t)、η_(ex)逐渐减小,C_(LCOE)则逐渐增大;η_(t)、η_(ex)随着透平入口温度的增大线性提升,C_(LCOE)则先减小后增大。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 燃煤发电 部分冷却 多指标评价 热经济性分析
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一种改进的超临界二氧化碳燃煤发电系统及其㶲分析 被引量:6
9
作者 白文刚 李红智 +3 位作者 张磊 杨玉 张一帆 姚明宇 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第10期114-119,共6页
常规超临界二氧化碳燃煤发电系统缺乏快速精确的锅炉气温控制方法,锅炉热效率和㶲效率较低。对此,提出了1种改进的一次再热分流再压缩超临界二氧化碳燃煤发电系统。采用Aspen Plus建立了原系统和改进系统的稳态模型,对2种系统进行了详细... 常规超临界二氧化碳燃煤发电系统缺乏快速精确的锅炉气温控制方法,锅炉热效率和㶲效率较低。对此,提出了1种改进的一次再热分流再压缩超临界二氧化碳燃煤发电系统。采用Aspen Plus建立了原系统和改进系统的稳态模型,对2种系统进行了详细的㶲分析对比研究。此外,还对新系统的锅炉喷气减温方法的调温特性进行了研究。结果表明:与原系统相比,新系统的锅炉㶲效率和系统㶲效率分别为53.41%和48.24%,分别增加了2.76百分点和2.32百分点,提高均很显著;新系统中一次气和二次气2级喷气减温点A1和A2、B1和B2的气温调节范围分别为0~16.96℃、0~19.44℃、0~19.43℃和0~21.03℃,能够满足锅炉工质温度快速精确调节的要求。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 燃煤发电 㶲分析 锅炉气温控制 喷气减温
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超临界二氧化碳燃煤发电系统热力性能分析 被引量:4
10
作者 韩中合 白亚平 +2 位作者 陈东旭 郭董阳 李鹏 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期81-92,共12页
基于热力学第一、第二定律,针对超临界二氧化碳(S-CO_(2))再压缩循环、再压缩再热循环、部分冷却循环、部分冷却再热循环燃煤发电系统,采用MATLAB软件分别进行参数计算与分析。随后分别讨论了分流系数,主压缩机出口、入口压力对系统循... 基于热力学第一、第二定律,针对超临界二氧化碳(S-CO_(2))再压缩循环、再压缩再热循环、部分冷却循环、部分冷却再热循环燃煤发电系统,采用MATLAB软件分别进行参数计算与分析。随后分别讨论了分流系数,主压缩机出口、入口压力对系统循环效率、各设备及系统[火用]效率的影响,并对4种循环系统进行了对比分析。结果表明:不同循环布局下或同一循环布局,不同运行参数下,循环效率随相同参数的变化规律不同;分流系数存在使循环效率、[火用]效率达到最高的最优值,主压缩机出口、入口压力与分流系数对循环效率的影响存在耦合关系;对于不同参数变化,系统[火用]效率主要受不同设备?效率的影响;再热可提高系统循环效率和[火用]效率,有部分冷却的循环对参数变化敏感度相对较低。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 燃煤发电系统 循环布局 循环效率 [火用]效率
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直接式超临界二氧化碳再压缩塔式光热发电系统关键参数优化 被引量:6
11
作者 韩中合 赵林飞 韩旭 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期21-29,共9页
基于国内外研究现状,建立了直接式超临界二氧化碳(S-CO_(2))再压缩塔式光热(SPT)发电系统模型,研究分析透平/主压缩机进口温度和进口压力对各子系统以及SPT集成系统总㶲损率的影响规律。基于正交阵列,通过遗传算法进行参数优化,以获得最... 基于国内外研究现状,建立了直接式超临界二氧化碳(S-CO_(2))再压缩塔式光热(SPT)发电系统模型,研究分析透平/主压缩机进口温度和进口压力对各子系统以及SPT集成系统总㶲损率的影响规律。基于正交阵列,通过遗传算法进行参数优化,以获得最小的系统总㶲损率,同时对第5次优化参数下的模型进行夏至日白天的时间序列计算。结果表明:透平最佳进口压力达到给定范围上限,透平最佳进口温度在784~841℃内,主压缩机最佳进口压力在7.68~10.00 MPa内,最佳分流系数在0.25~0.32之间;系统总㶲损率(SPT集成系统)最小值在70.72%~76.87%内,说明最佳循环低压并不一定要接近临界压力,最佳循环高温并不一定越高越好;不同时刻,系统总㶲损率由集热子系统㶲损率决定,8:00—11:00和16:00—18:00,定日镜㶲损率对其影响较大,11:00—15:00,吸热器㶲损率对其影响较大。本文研究结果可为S-CO_(2)塔式光热发电系统优化设计提供一定参考。 展开更多
关键词 直接式 SPT集成系统 临界二氧化碳 㶲损率 遗传算法 优化 时间序列
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集成超临界二氧化碳布雷顿循环发电装置的船舶电力系统暂态稳定性分析 被引量:2
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作者 孙玉伟 吴健 +2 位作者 刘勇 袁成清 汤旭晶 《上海海事大学学报》 北大核心 2022年第1期104-113,共10页
针对在船舶电站中集成超临界二氧化碳布雷顿循环(supercritical CO_(2)Brayton cycle,S-CO_(2)BC)发电装置导致的船舶电力系统暂态稳定性不明确问题,采用整体等效建模方法构建以某一容量为9400 TEU的集装箱船为原型的中压电力系统仿真... 针对在船舶电站中集成超临界二氧化碳布雷顿循环(supercritical CO_(2)Brayton cycle,S-CO_(2)BC)发电装置导致的船舶电力系统暂态稳定性不明确问题,采用整体等效建模方法构建以某一容量为9400 TEU的集装箱船为原型的中压电力系统仿真模型。通过以负荷静态特性为基础的频率约束法确定S-CO_(2)BC发电装置的渗透率理论限值,研究不同渗透率等级下发生三相短路故障和负荷突变时发电机组输出功率、相对功角、母线电压和电网频率等特征参数的变化规律,分析渗透率因素与电网发生电压失稳或功角失稳的内在关系。研究结果表明:S-CO_(2)BC发电装置并网会降低船舶电力系统暂态稳定性,当渗透率小于理论限值20.26%时,相对功角和母线电压最大瞬时偏差范围分别为1.37%~2.68%和1.23%~1.85%;当渗透率越限后,电网将发生功角或电压失稳。 展开更多
关键词 船舶工程 热能发电技术 临界二氧化碳 船舶电力系统 渗透率 暂态稳定性
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超临界二氧化碳火力发电系统比较研究 被引量:22
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作者 陈渝楠 张纯 +2 位作者 蒋世希 李红智 姚明宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期2071-2080,共10页
利用Aspen plus对煤基超临界二氧化碳布雷顿循环分流再压缩常规、二次再热和多级压缩火力发电系统建立了工程化系统模型,并以600MW机组为基础,研究了在相同压缩分流系数、压缩机入/出口压力、再热透平入口压力、主压缩机入口温度、高压... 利用Aspen plus对煤基超临界二氧化碳布雷顿循环分流再压缩常规、二次再热和多级压缩火力发电系统建立了工程化系统模型,并以600MW机组为基础,研究了在相同压缩分流系数、压缩机入/出口压力、再热透平入口压力、主压缩机入口温度、高压透平和再热透平入口温度对系统循环效率和回热器换热效率的影响并进行比较,总的来说,在该系统布置状态下,压缩机分流系数、压缩机入/出口压力与主压缩机入口温度对系统性能和回热器换热效率影响显著,其他因素影响并不明显。二次再热系统性能优于原始循环系统和多级压缩系统,二次再热系统能达到最佳的系统效率,多级压缩系统并未对系统效率有效提升。 展开更多
关键词 ASPEN PLUS 临界二氧化碳 火力发电 600MW 布雷顿循环 系统比较
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超临界二氧化碳火力发电系统模拟研究 被引量:40
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作者 陈渝楠 张一帆 +1 位作者 刘文娟 李红智 《热力发电》 CAS 北大核心 2017年第2期22-27,41,共7页
采用Aspen plus软件建立了超临界二氧化碳布雷顿循环600 MW火力发电系统数学模型,计算分析了压缩分流系数、汽轮机分流系数、压缩机压比、汽轮机和主压缩机入口温度对循环效率的影响。结果表明:压缩分流系数、压缩机压比、汽轮机和主压... 采用Aspen plus软件建立了超临界二氧化碳布雷顿循环600 MW火力发电系统数学模型,计算分析了压缩分流系数、汽轮机分流系数、压缩机压比、汽轮机和主压缩机入口温度对循环效率的影响。结果表明:压缩分流系数、压缩机压比、汽轮机和主压缩机入口温度对系统循环效率的影响显著,而汽轮机分流系数对系统循环效率几乎无影响;压缩机压比与压缩分流系数之间存在最优耦合值,使得该系统的循环效率最高;系统循环效率随着汽轮机入口温度的增加而增加,随着主压缩机入口温度的增加而降低。 展开更多
关键词 ASPEN PLUS 临界二氧化碳 布雷顿循环 火力发电 压缩分流系数 压缩机压比 循环效率
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超临界二氧化碳布雷顿循环燃煤发电系统仿真研究 被引量:31
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作者 吴闯 王顺森 +1 位作者 王兵兵 李军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第21期6360-6366,共7页
针对超临界二氧化碳主压缩机间冷再热再压缩布雷顿循环燃煤发电系统,建立了相关的热力学模型。通过详细的模拟仿真,研究高压透平入口压力、高压透平入口温度、主压缩机入口温度以及压力损失等关键参数对循环最佳热效率的影响。通过分析... 针对超临界二氧化碳主压缩机间冷再热再压缩布雷顿循环燃煤发电系统,建立了相关的热力学模型。通过详细的模拟仿真,研究高压透平入口压力、高压透平入口温度、主压缩机入口温度以及压力损失等关键参数对循环最佳热效率的影响。通过分析发现,提升高压透平入口压力和高压透平入口温度、降低主压缩机入口温度都有利于循环热效率的提升,压力损失的增加会导致循环效率降低。最后,将超临界二氧化碳循环燃煤机组的性能与实际运行的蒸汽循环燃煤发电机组的性能进行了比较。研究结果表明,SCO2循环机组可以通过改进循环参数取得与水蒸汽循环相当或者更低的供电煤耗;但是在供电功率相同的情况下,SCO2循环机组工质在锅炉里面的体积流量更大。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 布雷顿循环 再压缩 再热 主压缩机间冷 燃煤发电系统
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集成余热回收的超临界二氧化碳燃煤发电系统研究 被引量:8
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作者 张旭伟 李红智 +2 位作者 乔永强 杨玉 姚明宇 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第12期17-21,70,共6页
锅炉排烟余热和冷端余热回收利用对提高超临界二氧化碳(S-CO2)燃煤发电系统发电效率具有重要意义。为此,本文提出一种集成排烟和冷端余热回收的S-CO2燃煤发电系统,并对该系统与常规S-CO2燃煤发电系统进行对比分析。结果表明:相比常规系... 锅炉排烟余热和冷端余热回收利用对提高超临界二氧化碳(S-CO2)燃煤发电系统发电效率具有重要意义。为此,本文提出一种集成排烟和冷端余热回收的S-CO2燃煤发电系统,并对该系统与常规S-CO2燃煤发电系统进行对比分析。结果表明:相比常规系统,集成排烟和冷端余热回收的S-CO2燃煤发电系统通过回收排烟余热和冷端余热,可使系统发电效率提高0.56%,发电标准煤耗率降低3.00 g/(kW·h);该系统可回收2.8 MW冷端耗散㶲,并有效降低锅炉传热㶲损7.3 MW,降低排烟㶲耗散4.9 MW,使得锅炉㶲效率提高0.65%,最终使系统㶲效率提高0.51%。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 排烟余热 冷端余热 动力循环 燃煤发电 余热回收 㶲分析
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间接式超临界二氧化碳塔式太阳能热发电系统仿真优化 被引量:14
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作者 何欣欣 薛志恒 +1 位作者 陈会勇 王伟锋 《热力发电》 CAS 北大核心 2019年第7期53-58,共6页
本文建立了间接式超临界二氧化碳塔式太阳能热发电系统数学模型,对该系统在不同的透平入口温度、主压缩机出口压力以及循环压比下进行仿真,分析了全厂热效率的变化规律。结果表明:随着透平入口温度的升高,全厂热效率出现先增大后减小的... 本文建立了间接式超临界二氧化碳塔式太阳能热发电系统数学模型,对该系统在不同的透平入口温度、主压缩机出口压力以及循环压比下进行仿真,分析了全厂热效率的变化规律。结果表明:随着透平入口温度的升高,全厂热效率出现先增大后减小的规律,在750℃附近存在最佳透平入口温度;随着循环压比的增大,全厂热效率出现先增大后减小的规律,对于不同的主压缩机出口压力和透平出口温度均存在最佳循环压比。最后提出了该系统的2种参数优化方案,并给出主压缩机入口压力20~35 MPa、透平入口温度500~850℃范围内的参数优化值。 展开更多
关键词 临界 二氧化碳 塔式 太阳能热发电 腔式吸热器 参数优化
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超临界二氧化碳燃煤发电系统低温余热回收的技术经济性优化 被引量:9
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作者 孙瑞强 杨凯旋 +2 位作者 王博 刘明 严俊杰 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第10期120-129,共10页
现有超临界二氧化碳(S-CO2)燃煤发电系统锅炉排烟温度为120℃左右。通过系统优化降低锅炉排烟温度,有望进一步提高燃煤发电系统效率和烟气除尘效率。为此,本文以1000 MW S-CO2燃煤发电系统为例,通过回热系统、烟气冷却系统和空气预热系... 现有超临界二氧化碳(S-CO2)燃煤发电系统锅炉排烟温度为120℃左右。通过系统优化降低锅炉排烟温度,有望进一步提高燃煤发电系统效率和烟气除尘效率。为此,本文以1000 MW S-CO2燃煤发电系统为例,通过回热系统、烟气冷却系统和空气预热系统的耦合优化,提出了带有低温烟气余热回收系统的改进构型;建立了热力学和技术经济性分析模型,以技术经济性最优对构型进行了优化分析。结果表明:采用烟道旁路、低温省煤器及主压缩机中间冷却的改进构型4,可将排烟温度降低至约95℃,与基础构型相比,可提高锅炉效率1.5%,提高电厂效率1.45%。通过分析燃料成本和运行时间对度电成本的影响,证明改进构型4的度电成本最低,经济性效果最好。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 燃煤发电 低温余热回收 系统改进 热力学模型 经济性优化 平准化度电成本
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超临界二氧化碳太阳能热发电系统中集热蓄热颗粒及其性质研究现状 被引量:4
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作者 刘建峰 桑丽霞 +2 位作者 王凯音 张冉 吴玉庭 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第10期38-47,共10页
超临界二氧化碳(S-CO2)太阳能热发电技术需要集热蓄热介质的工作温度能够达到1000℃以上,以有效提升太阳能热发电效率和降低太阳能热发电成本。固体颗粒可作为集热蓄热工作介质应用于高温环境,其性质和筛选研究对于发展S-CO2太阳能热发... 超临界二氧化碳(S-CO2)太阳能热发电技术需要集热蓄热介质的工作温度能够达到1000℃以上,以有效提升太阳能热发电效率和降低太阳能热发电成本。固体颗粒可作为集热蓄热工作介质应用于高温环境,其性质和筛选研究对于发展S-CO2太阳能热发电技术至关重要。本文综述了近年来应用于太阳能热发电领域的各种集热蓄热颗粒及其性能研究,包括颗粒的光学性能、热物理性能、热稳定性和抗磨损性,进而总结和展望了集热蓄热颗粒的研究重点,指出目前缺乏对固体颗粒性能的全面分析研究,对颗粒表面改性以及通过添加颜料来制备高吸收率的粒子是新的研究热点,国内对于颗粒比热容的研究温度较低(800℃以下),需进一步加强颗粒比热容和导热系数的热循环稳定性研究,以及考虑颗粒磨损和失效导致的寿命缩短及颗粒不同性质导致的综合成本研究。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 太阳能热发电 固体颗粒 光学性质 热物理性能
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新型超临界二氧化碳分流再压缩一次再热燃煤发电系统设计优化 被引量:8
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作者 佟勇婧 段立强 庞力平 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第12期1-8,共8页
基于基准300 MW超临界二氧化碳(S-CO2)分流再压缩一次再热布雷顿循环,提出了一种利用冷却器工质余热预热空气的新型S-CO2布雷顿循环系统。通过计算新系统与基准系统的能耗分布,揭示了新系统煤耗降低的原因,并进行了初步经济性分析。结... 基于基准300 MW超临界二氧化碳(S-CO2)分流再压缩一次再热布雷顿循环,提出了一种利用冷却器工质余热预热空气的新型S-CO2布雷顿循环系统。通过计算新系统与基准系统的能耗分布,揭示了新系统煤耗降低的原因,并进行了初步经济性分析。结果表明:新系统附加煤耗中锅炉占比最大,达81.72%,其次为冷却器;与基准系统相比,新系统可有效降低发电标准煤耗率,当空气预热器入口温度加热至80℃时,新系统可节煤4.53 g/(kW·h),且静态投资回收期为6.98年,新系统发电标准煤耗率降低主要是由于冷却器和锅炉附加煤耗减少。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 布雷顿循环 系统优化 单耗分析 余热利用 Ebsilon
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