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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:1
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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 临界二氧化碳 布雷顿循环 设备参数 循环效率
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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:60
2
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 临界二氧化碳 布雷顿循环 电站 候选合金 腐蚀
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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:40
3
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 临界二氧化碳 掺杂 腐蚀行为
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超临界二氧化碳布雷顿循环系统及透平机械研究进展 被引量:44
4
作者 谢永慧 王雨琦 +1 位作者 张荻 施东波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第24期7276-7286,共11页
超临界二氧化碳具有密度大、黏性小的特征,将其应用于布雷顿循环动力系统中能够使系统结构紧凑、效率高,具有良好的工程应用前景。总结了近年来国内外针对超临界二氧化碳布雷顿循环系统及透平机械的研究进展及相应成果。首先介绍超临界... 超临界二氧化碳具有密度大、黏性小的特征,将其应用于布雷顿循环动力系统中能够使系统结构紧凑、效率高,具有良好的工程应用前景。总结了近年来国内外针对超临界二氧化碳布雷顿循环系统及透平机械的研究进展及相应成果。首先介绍超临界二氧化碳工质的特性及布雷顿循环的优势,其次介绍各研究机构针对超临界二氧化碳布雷顿循环的研究以及已完成的布雷顿循环实验系统。此外,进一步总结了国内外超临界二氧化碳布雷顿循环透平机械即透平和压缩机的设计方法、数值分析及实验研究情况,涵盖了千瓦级至兆瓦级等各种功率等级。为我国超临界二氧化碳布雷顿循环系统及透平机械的研究提供参考。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 布雷顿循环 透平 压缩机
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基于部件模型的超临界二氧化碳布雷顿循环性能计算 被引量:1
5
作者 郑华雷 吴雪蓓 刘斌 《航空发动机》 北大核心 2020年第5期55-60,共6页
为了研究超临界二氧化碳布雷顿循环在设计状态和非设计状态下的性能,建立压气机、涡轮及换热器等主要部件的部件模型。给出各部件在共同工作时需要满足的平衡方程,同时建立求解稳态特性计算模型的非线性方程组,进而发展出1种超临界二氧... 为了研究超临界二氧化碳布雷顿循环在设计状态和非设计状态下的性能,建立压气机、涡轮及换热器等主要部件的部件模型。给出各部件在共同工作时需要满足的平衡方程,同时建立求解稳态特性计算模型的非线性方程组,进而发展出1种超临界二氧化碳布雷顿循环非设计点性能计算方法和对应程序。针对简单布雷顿循环和再压缩布雷顿循环分别建立2种模型,并计算分析了转速、压气机和涡轮进口温度对发动机性能的影响。结果表明:在设计状态下,再压缩布雷顿循环的效率高于简单布雷顿循环的效率;在非设计状态下,再压缩布雷顿循环的性能降低速率更快。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳布雷顿循环 性能计算 部件模型 再压缩布雷顿循环 航空发动机
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复叠式超临界二氧化碳布雷顿循环系统■分析 被引量:1
6
作者 王智 付静 +1 位作者 郭良丹 张泽灏 《汽轮机技术》 北大核心 2019年第2期109-112,共4页
通过建立超临界二氧化碳(S-CO_2)布雷顿复叠式循环系统,首先分析在不同高温汽轮机入口温度和系统循环压比下压缩机的最佳分流系数,再讨论汽轮机分流系数对各部件■损系数的影响。研究表明:汽轮机分流系数的变化对系统的效率影响较大,在... 通过建立超临界二氧化碳(S-CO_2)布雷顿复叠式循环系统,首先分析在不同高温汽轮机入口温度和系统循环压比下压缩机的最佳分流系数,再讨论汽轮机分流系数对各部件■损系数的影响。研究表明:汽轮机分流系数的变化对系统的效率影响较大,在研究复叠式循环最佳工况时,研究汽轮机分流系数必不可少,且复叠式循环放热、吸热和回热过程■损系数相对很大,仍是系统优化的重点。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 布雷顿循环 汽轮机分流系数 ■损系数
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超临界二氧化碳布雷顿循环冷源扰动控制研究
7
作者 孙玉伟 刘阜林 +2 位作者 危卫 袁成清 宋振国 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第5期234-243,共10页
[目的]旨在应对超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环发电系统外界条件扰动对运行参数可能造成的影响,保证系统高效、安全稳定地运行。[方法]基于Matlab/Simulink平台搭建简单S-CO_(2)布雷顿循环发电系统动态数值仿真模型,并进行系统瞬... [目的]旨在应对超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环发电系统外界条件扰动对运行参数可能造成的影响,保证系统高效、安全稳定地运行。[方法]基于Matlab/Simulink平台搭建简单S-CO_(2)布雷顿循环发电系统动态数值仿真模型,并进行系统瞬态运行特性分析;模拟冷却器参数发生变化时热力循环系统运行参数的变化规律,分析冷源温度波动对系统各部件进出口参数和系统循环效率的影响以及调节手段。[结果]结果显示,由搭建的系统瞬态仿真模型所得结果与实验结果间的最大误差为3.658%;冷却水温度升高2 K会导致压缩机入口温度升高1.4 K,系统需300 s恢复稳定;增加PID控制系统后,压缩机入口温度变化幅值降低50%,系统稳定时间减少62%。[结论]建立的模型能够准确反映系统运行情况,由冷却水温度升高和流量增加对系统影响的对立性为基础而搭建的PID控制系统能够保证系统内CO_(2)工质始终处于临界点以上,可以保障系统安全稳定运行。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 布雷顿循环 数值建模 动态特性 PID控制
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压力对超临界二氧化碳布雷顿循环系统的影响 被引量:15
8
作者 梁墩煌 张尧立 +3 位作者 赵英汝 房超 郭奇勋 洪钢 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期578-582,共5页
为了研究S-CO_2布雷顿循环中工作温度、压力以及换热器的换热能力对系统的热效率的影响。通过计算机数值模拟的方法,建立了S-CO_2闭式再压缩布雷顿循环的热力模型。在换热器换热能力一定的条件下,通过调整压缩机出口压力、压比以及换热... 为了研究S-CO_2布雷顿循环中工作温度、压力以及换热器的换热能力对系统的热效率的影响。通过计算机数值模拟的方法,建立了S-CO_2闭式再压缩布雷顿循环的热力模型。在换热器换热能力一定的条件下,通过调整压缩机出口压力、压比以及换热器压降等参数,研究系统循环最大热效率的变化。计算结果表明,压缩机出口压力以及压比均存在最优值,当压力超过一定数值后,增大系统压力并不能提高热效率。换热器的压降对系统热效率影响显著,并影响系统最大热效率情况下的再压缩份额。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 四代堆 布雷顿循环 再压缩 热效率 压力 压比 压降 换热器
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超临界二氧化碳布雷顿循环研究进展 被引量:35
9
作者 纪宇轩 邢凯翔 +2 位作者 岑可法 倪明江 肖刚 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期1-9,共9页
超临界二氧化碳布雷顿循环的循环效率高(可达50%)、系统结构紧凑、压缩耗功少、降本潜力大,可与化石能源、核能和太阳能等多种形式热源相结合,应用前景广阔。从关键部件和循环系统的角度综述了国内外超临界二氧化碳布雷顿循环在热源设... 超临界二氧化碳布雷顿循环的循环效率高(可达50%)、系统结构紧凑、压缩耗功少、降本潜力大,可与化石能源、核能和太阳能等多种形式热源相结合,应用前景广阔。从关键部件和循环系统的角度综述了国内外超临界二氧化碳布雷顿循环在热源设备、动力设备、回热设备、冷却设备以及设计优化等方面的研究进展,分析了超临界二氧化碳关键部件的实验测试结果、示范系统和遇到的技术瓶颈等,并展望了今后的研究、系统示范和应用趋势。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 布雷顿循环 关键设备 系统示范
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应用于工业余热的超临界二氧化碳布雷顿循环系统的热力学和[火用]分析 被引量:24
10
作者 陶志强 赵庆 +1 位作者 唐豪杰 吴家桦 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第23期6944-6951,共8页
自主开发了一套基于分流再压缩的超临界CO2布雷顿循环的工业余热利用数值模拟程序,并结合?分析原理深入挖掘各参数对系统性能影响的内部机制。发现在任意选定状态参数下,存在一个最佳分流比使得热效率和?效率同时达到最优。透平入口温... 自主开发了一套基于分流再压缩的超临界CO2布雷顿循环的工业余热利用数值模拟程序,并结合?分析原理深入挖掘各参数对系统性能影响的内部机制。发现在任意选定状态参数下,存在一个最佳分流比使得热效率和?效率同时达到最优。透平入口温度变化对最佳分流比不造成影响。提高透平入口温度始终对系统最佳热效率和?效率起到积极促进作用。最佳分流比随主压缩出口压力的提高而单调递减。系统最佳热效率?效率随主压缩机出口压力提高先增加后趋缓,在低压段(15~23MPa)增加明显。随着压力的提高,系统?损失率的减少基本上是由高温回热器贡献的。最佳分流比随着主压缩机入口温度的提高而降低。主压缩机出口压力达25MPa时,主压缩机入口温度提高2℃,最佳热效率和?效率分别下降约3%和5%。主压缩机入口温度提高造成系统性能恶化的结果主要是通过预冷器的?损失率增加实现的。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 布雷顿循环 余热利用 [火用]分析
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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
11
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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超临界二氧化碳布雷顿循环塔式光热系统及光伏-光热混合系统运行性能分析 被引量:8
12
作者 杨竞择 杨震 段远源 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第10期93-100,共8页
本文对超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环塔式光热系统及光伏-光热混合系统在典型天气下的运行性能进行了研究。探究光热电站通过灵活调控出力,从而辅助间歇性出力的光伏电站发电并网的能力;分析光伏电站的接入对光热电站运行性能的影响... 本文对超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环塔式光热系统及光伏-光热混合系统在典型天气下的运行性能进行了研究。探究光热电站通过灵活调控出力,从而辅助间歇性出力的光伏电站发电并网的能力;分析光伏电站的接入对光热电站运行性能的影响;对比S-CO2布雷顿再压缩和部分冷却循环所组成的光热电站在不同运行场景下的热力性能。研究结果表明:光热电站可与光伏电站良好地配合,实现混合电站高效发电并网;光伏电站的接入会导致光热电站的运行效率降低,如晴天时,为辅助光伏电站并网,再压缩循环光热电站的运行效率由20.23%降至18.34%;在光热电站独立发电的运行场景下,再压缩循环光热电站性能更优,而在混合电站联合发电的运行场景下,部分冷却循环光热电站性能更优。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 塔式光热系统 光伏-光热混合系统 再压缩循环 部分冷却循环 热效率
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空冷和水冷超临界二氧化碳布雷顿循环冷却核能系统的构型优化研究 被引量:2
13
作者 薛琪 冯民 +2 位作者 吴攀 苟军利 单建强 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期822-830,共9页
本研究旨在设计紧凑性强且效率高的循环系统,通过结合具有中等堆芯出口温度的核能系统,设计了合适的再压缩超临界二氧化碳布雷顿循环。在考虑回热器的最小温差和循环效率的基础上,对中等堆芯出口温度的核能系统在水冷和空冷条件下的再... 本研究旨在设计紧凑性强且效率高的循环系统,通过结合具有中等堆芯出口温度的核能系统,设计了合适的再压缩超临界二氧化碳布雷顿循环。在考虑回热器的最小温差和循环效率的基础上,对中等堆芯出口温度的核能系统在水冷和空冷条件下的再压缩布雷顿循环进行了优化设计。本文研究了压缩机入口压力和温度、气轮机入口压力、回热器换热能力、涡轮机械效率等参数对再压缩布雷顿循环效率的影响。在水冷条件下,再压缩布雷顿循环的最佳循环效率可达到40.48%。在空冷条件下,再压缩布雷顿循环的最佳循环效率可达到34.36%(压缩机入口温度为55℃)。压缩机入口温度每升高5%,再压缩布雷顿循环的循环效率降低1.2%。 展开更多
关键词 临界CO_(2) 再压缩布雷顿循环 热力学分析 优化
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钠冷快堆耦合超临界二氧化碳布雷顿循环中的PCHE研究进展 被引量:11
14
作者 张蓉芳 赵民富 +1 位作者 王晓丁 刘泰生 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第10期48-58,共11页
本文首先介绍了超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环的特点,包括临界点的重要性、回热器“夹点”问题、冷却器冷却工质问题等。然后,针对钠冷快堆(SFR),总结了国内外应用于SFR耦合布雷顿循环系统中的印刷电路板换热器(PCHE)的相关研究,包括... 本文首先介绍了超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环的特点,包括临界点的重要性、回热器“夹点”问题、冷却器冷却工质问题等。然后,针对钠冷快堆(SFR),总结了国内外应用于SFR耦合布雷顿循环系统中的印刷电路板换热器(PCHE)的相关研究,包括在Na/CO2换热器、回热器、冷却器中运行的重要工质——S-CO2的流动换热性能,以及影响PCHE自身性能的流道结构优化设计。结果表明,针对具体的SFR应用,目前仍无明确结论认为哪种流道结构更为优越,需要针对具体应用场景进行相应的数值分析或实验研究。 展开更多
关键词 钠冷快堆 再压缩循环 临界二氧化碳 布雷顿循环 PCHE 流动换热性能 流道结构
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采用压缩储能的新型超临界二氧化碳布雷顿循环塔式太阳能热发电系统性能分析 被引量:9
15
作者 刘易飞 张燕平 王渊静 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期51-58,共8页
基于超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环的特点,提出一种新型的采用压缩CO_(2)储能的S-CO_(2)布雷顿循环塔式太阳能热发电系统。该系统利用多余的太阳能将处于临界点附近的CO_(2)压缩至高压状态,在夜间利用燃气锅炉燃烧天然气加热高压... 基于超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环的特点,提出一种新型的采用压缩CO_(2)储能的S-CO_(2)布雷顿循环塔式太阳能热发电系统。该系统利用多余的太阳能将处于临界点附近的CO_(2)压缩至高压状态,在夜间利用燃气锅炉燃烧天然气加热高压的CO_(2),使其进入透平做功,带动发电机发电。通过Ebsilon软件分别建立采用熔盐储热和采用压缩CO_(2)储能的塔式太阳能热发电系统模型,并优化底循环工质,得出最佳效率条件下的运行参数。在此基础上,分析典型日运行工况,计算2个系统的热经济性。结果表明,在储热时长为8 h的情况下,相比熔盐储热系统,新型的采用压缩CO_(2)储能的太阳能热发电系统夏至日日均效率提升0.31%,冬至日日均效率提升0.97%,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 塔式太阳能电站 压缩储能 临界二氧化碳 布雷顿循环 Ebsilon 发电效率
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基于超临界二氧化碳布雷顿循环的钠冷快堆方案研究 被引量:7
16
作者 齐少璞 杨红义 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期567-574,共8页
超临界二氧化碳布雷顿循环因热效率高、布置紧凑等特点受到了广泛的关注,多种核能系统将其列为备选的动力循环系统.为研究基于超临界二氧化碳布雷顿循环的钠冷快堆系统的特点,本文在调研和分析的基础上,从反应堆回路数目、动力循环方式... 超临界二氧化碳布雷顿循环因热效率高、布置紧凑等特点受到了广泛的关注,多种核能系统将其列为备选的动力循环系统.为研究基于超临界二氧化碳布雷顿循环的钠冷快堆系统的特点,本文在调研和分析的基础上,从反应堆回路数目、动力循环方式、系统参数选取及设备材料选型等方面开展了分析与对比,针对给定的系统配置方式初步分析了系统主要参数特点,并对应用于钠冷快堆的超临界二氧化碳动力循环系统的发展提出了建议. 展开更多
关键词 临界二氧化碳 布雷顿循环 钠冷快堆
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GH 3128和AISI 616在超临界二氧化碳布雷顿循环动力发电系统环境下的腐蚀行为 被引量:1
17
作者 许梓源 杨其国 +3 位作者 毛世杰 林卓越 武卫东 杨英英 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第23期9204-9213,共10页
针对超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))布雷顿循环发电系统中高温部件合金材料的腐蚀问题,为进一步研究不同种类合金的抗腐蚀性能,该文选取镍基合金GH 3128和马氏体合金AISI 616,研究其在550℃、20MPa的S-CO_(2)... 针对超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))布雷顿循环发电系统中高温部件合金材料的腐蚀问题,为进一步研究不同种类合金的抗腐蚀性能,该文选取镍基合金GH 3128和马氏体合金AISI 616,研究其在550℃、20MPa的S-CO_(2)环境下的腐蚀行为(最高900h),并利用四点应力装置研究应力加载对合金腐蚀行为的影响。使用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、X射线光电子能谱技术(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)等表征方法对实验后样品的微观形貌、氧化物的物相以及氧化膜厚度进行分析。结果表明:镍基合金GH 3128生成单层的Cr2O3氧化膜;而马氏体合金AISI 616生成双层氧化膜结构,外层主要是Fe3O4,内层是富Fe、Cr氧化物。随着腐蚀时间增长,两者氧化膜厚度都有所增长,但GH 3128最终厚度远小于AISI 616,并且渗碳量也较小,而AISI 616有明显的渗碳现象。应力加载能够加快合金的腐蚀速率,增大其氧化膜的厚度,促进渗碳,还会改变其腐蚀产物的结构。并且,应力的加载对于AISI 616的影响远高于GH 3128。镍基合金GH 3128对于氧化、渗碳和应力腐蚀的抗性均高于马氏体合金AISI 616,更推荐GH 3128应用于550℃,20MPa的S-CO_(2)布雷顿循环发电系统。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 布雷顿循环 GH 3128 AISI 616 氧化 渗碳 应力
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再压缩式超临界二氧化碳布雷顿循环的特性研究 被引量:14
18
作者 王兵兵 乔加飞 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期763-767,772,共6页
为研究再压缩式S-CO_2布雷顿循环的性能,建立了该循环的分析模型,分析了主压缩机入口温度和压力、透平入口温度和压力、设备效率等对循环效率的影响,并阐述了其影响机理,对再压缩式S-CO_2布雷顿循环的最佳工况点进行了优化设计。结果表... 为研究再压缩式S-CO_2布雷顿循环的性能,建立了该循环的分析模型,分析了主压缩机入口温度和压力、透平入口温度和压力、设备效率等对循环效率的影响,并阐述了其影响机理,对再压缩式S-CO_2布雷顿循环的最佳工况点进行了优化设计。结果表明:循环效率随透平入口温度和压力的提高而单调增大,随主压缩机入口温度的提高而单调减小;主压缩机存在一个使循环效率达到最高的最佳入口压力;循环效率与循环中各设备的效率有关,其中透平的等熵效率和高温回热器的传热效率对循环效率的影响最明显。 展开更多
关键词 临界CO2 布雷顿循环 再压缩循环 热力循环
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预压缩式超临界二氧化碳布雷顿循环的特性研究 被引量:9
19
作者 王兵兵 乔加飞 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期412-417,共6页
为了分析预压缩式超临界CO_2(S-CO_2)布雷顿循环的性能,建立了预压缩式S-CO_2布雷顿循环的分析模型,分析了系统关键参数对再循环效率的影响并阐述了具体影响机理,对循环的最佳压比及最佳预压缩压力进行了计算,并开展了预压缩循环与再压... 为了分析预压缩式超临界CO_2(S-CO_2)布雷顿循环的性能,建立了预压缩式S-CO_2布雷顿循环的分析模型,分析了系统关键参数对再循环效率的影响并阐述了具体影响机理,对循环的最佳压比及最佳预压缩压力进行了计算,并开展了预压缩循环与再压缩循环的对比分析。结果表明:预压缩循环的效率与预压缩压力有关,且存在一个最佳预压缩压力使得循环效率达到最高;预压缩循环的效率随着循环最低温度的升高而降低,随着循环最高温度以及最高压力的升高而提高;在相同条件下,预压缩循环的效率较再压缩循环稍高,但优势不明显。 展开更多
关键词 临界CO2 布雷顿循环 预压缩循环 再压缩循环
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超临界二氧化碳布雷顿循环的透平旁路启动特性 被引量:2
20
作者 赵德材 王波 张士杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第23期9161-9170,共10页
针对正在建设中的低碳超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))循环试验台,为制定试验台启动策略、研究系统启动过程动态特性,采用模块化建模方法建立循环系统的动态模型,设计具体的透平旁路启动控制策略。针对启动过程... 针对正在建设中的低碳超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))循环试验台,为制定试验台启动策略、研究系统启动过程动态特性,采用模块化建模方法建立循环系统的动态模型,设计具体的透平旁路启动控制策略。针对启动过程中的旁通切换,提出手动切换、自动切换以及考虑冲转的旁通自动切换3种策略。研究表明:采用手动切换时,可以较好的控制加热器出口压力、压缩机流量的波动,但是压缩机进口压力变化较为明显,透平转速控制效果较差;采用自动控制旁路切换则不需要预设切换时的阀门对应开度,同时比较有效地控制压力、流量等参数波动;在考虑透平冲转时,采用自动切换控制,加热器出口压力最大相对变化量约为5.7%,压缩机流量最大相对变化量约为16%。采用提出的考虑冲转的透平旁路自动切换的启动策略,启动过程中参数变化平稳可控,可为后续试验台调试运行提供一定参考。 展开更多
关键词 临界二氧化碳循环 启动策略 旁通切换 透平冲转 仿真模拟
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