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

1

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 超临界二氧化碳发电 近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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超临界压力的二氧化碳射流冷却的流动与传热特性数值模拟

2

作者 赵雅甜 何凯 +2 位作者 赵泓越 范时源 刘宏康 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期2465-2476,共12页

以超临界压力的二氧化碳(CO_(2))为冷却工质,建立高压釜内一体化高热流芯片射流冲击冷却数值模型,进行三维射流与芯片内部固体区域共轭传热耦合计算。通过查表法和双线性插值法获取超临界压力的二氧化碳临界点附近的准确物性,探究超临... 以超临界压力的二氧化碳(CO_(2))为冷却工质,建立高压釜内一体化高热流芯片射流冲击冷却数值模型,进行三维射流与芯片内部固体区域共轭传热耦合计算。通过查表法和双线性插值法获取超临界压力的二氧化碳临界点附近的准确物性,探究超临界压力流体在其准临界点附近剧烈变化的物性参数对射流冷却的流动和传热特性的影响。通过与实验数据进行验证,揭示不同湍流模型与数值格式对超临界压力流体射流冷却的预测精度。通过与N_(2)射流进行对比,验证超临界压力的CO_(2)冷却性能的优越性。研究结果表明:超临界压力的CO_(2)射流在冷却过程中,会因温度跨越临界点致使比热容和导热系数急剧上升,从而在芯片表面附近形成大的比热容层,增强超临界压力的CO_(2)射流的冷却性能。 展开更多

关键词 射流冷却 传热特性 超临界压力流体 二氧化碳 物性变化

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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

3

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 超临界二氧化碳 燃煤发电 部分冷却 多指标评价 热经济性分析

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圆管内氦氙混合气体与超临界二氧化碳换热特性对比分析 被引量：1

4

作者 宁可为 刘凯 +4 位作者 孙汝雷 赵富龙 游尔胜 余霖 谭思超 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期450-458,共9页

小型化、高紧凑反应堆系统是陆上多用途能源供给的研究重点,直接热-动循环下的能量转换对冷却剂工质选型提出极高要求。为了明确氦氙混合气体、超临界二氧化碳的工质适用性,本文采用数值模拟方法,对二者在圆管内的换热特性进行计算,对比... 小型化、高紧凑反应堆系统是陆上多用途能源供给的研究重点,直接热-动循环下的能量转换对冷却剂工质选型提出极高要求。为了明确氦氙混合气体、超临界二氧化碳的工质适用性,本文采用数值模拟方法,对二者在圆管内的换热特性进行计算,对比了2种冷却剂的物性,分析了不同加热功率、入口速度、入口温度对冷却剂换热系数的影响,拟合提出了2种冷却剂工质圆管内换热的经验模型。研究结果表明:反应堆在加热功率超过100 kW/m~2、入口流速大于10 m/s下,对流换热系数较大;氦氙混合气体入口温度在1 000~1 200 K、超临界二氧化碳在入口温度550~600 K附近时,对流换热系数存在极大值;在高雷诺数区(Re>10~4),2冷却剂的修正关系式与计算值吻合良好。本文计算能够为新型反应堆开发提供数据及模型基础。 展开更多

关键词 小型反应堆 氦氙混合气体 超临界二氧化碳 圆管通道 数值模拟 模型修正 换热特性 安全特性

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超临界二氧化碳冷却反应堆空泡反应性研究

5

作者 刘旻昀 崔容益 +3 位作者 赵星宇 韩文斌 黄善仿 黄彦平 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1699-1705,共7页

由于二氧化碳本身的慢化能力较弱,因此超临界二氧化碳冷却反应堆通常具有较硬的能谱,在冷却剂丧失事故发生时容易出现由正反应性反馈引入的安全问题。本文针对超临界二氧化碳反应堆的能谱特点,提出了描述其中子循环过程的三因子公式,并... 由于二氧化碳本身的慢化能力较弱,因此超临界二氧化碳冷却反应堆通常具有较硬的能谱,在冷却剂丧失事故发生时容易出现由正反应性反馈引入的安全问题。本文针对超临界二氧化碳反应堆的能谱特点,提出了描述其中子循环过程的三因子公式,并将冷却剂丧失对反应性的影响拆分为能谱项和泄漏项,作为进一步研究的理论依据。基于蒙特卡罗模拟方法,对美国麻省理工大学提出的超临界二氧化碳冷却反应堆堆设计方案进行了建模计算和验证,分析了径向反射层、添加慢化材料的影响。研究结果表明:超临界二氧化碳反应堆的设计需要注重能谱的软化与合理的堆芯几何设计,通过分区设置慢化材料的方案可以展平通量、软化能谱,同时降低冷却剂丧失事故引入的反应性;以超临界二氧化碳作为反射层材料,可以通过增大冷却剂丧失事故时的泄漏率在保证中子经济性的同时实现较低的空泡反应性;在进行超临界二氧化碳反应堆设计时,需综合考虑空泡反应性随燃耗的变化,并可以通过优化燃料核素组成来降低空泡反应性。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳反应堆 冷却剂丧失事故 空泡反应性 气冷快堆

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核反应堆系统中以超临界二氧化碳为工质的热力循环过程的建模与分析 被引量：32

6

作者 梁墩煌 张尧立 +2 位作者 郭奇勋 沈道祥 黄锦锋 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期608-613,共6页

超临界二氧化碳(S-CO2)有可能作为循环工质应用于第四代核能系统中的3种快中子反应堆系统和当前常见商用反应堆系统内.使用工程等式求解器(engineering equation solver,EES)工具,对S-CO2布雷顿循环进行了理论建模和分析.其中,针对系统... 超临界二氧化碳(S-CO2)有可能作为循环工质应用于第四代核能系统中的3种快中子反应堆系统和当前常见商用反应堆系统内.使用工程等式求解器(engineering equation solver,EES)工具,对S-CO2布雷顿循环进行了理论建模和分析.其中,针对系统中的重要部件换热器,进行了较为详细的建模.分析了S-CO2布雷顿循环系统的循环热效率,并与核工业中常用的循环工质进行对比.结果表明,S-CO2作为循环工质在特定的温度下具有较高的热转化效率.同时,针对不同的反应堆类型,对比分析S-CO2布雷顿循环与各种类型反应堆系统耦合时的热力循环效率与特性.结果表明,SCO2作为循环工质材料最适合在气冷快堆与液态金属快堆(钠冷快堆和铅冷快堆)中使用,具有热效率和铀资源利用率高等优势. 展开更多

关键词 反应堆系统 循环工质材料 超临界二氧化碳 布雷顿循环

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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

7

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 超临界二氧化碳 㶲损率 遗传算法 优化 时间序列

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超临界二氧化碳分流模式锅炉冷却壁的概念设计 被引量：13

8

作者 胡涵 孙恩慧 +3 位作者 刘超 李航宁 徐进良 刘欢 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第22期6656-6665,共10页

超临界二氧化碳(supercritical CO2,S-CO2)布雷顿循环的质量流量是水蒸汽朗肯循环的8倍左右。当该循环应用于燃煤发电领域,且锅炉沿用传统受热面布置时,大流量会导致锅炉大压降。分流模式是指工质进入锅炉前,一分为二,分别流经不同的受... 超临界二氧化碳(supercritical CO2,S-CO2)布雷顿循环的质量流量是水蒸汽朗肯循环的8倍左右。当该循环应用于燃煤发电领域,且锅炉沿用传统受热面布置时,大流量会导致锅炉大压降。分流模式是指工质进入锅炉前,一分为二,分别流经不同的受热面。分流模式下,冷却壁分为四部分管屏,并形成了冷却壁的新型概念设计。为了深入研究冷却壁分流模式特性,利用Fortran编制了炉膛热力计算和冷却壁水动力计算耦合程序,给出了1000MWS-CO2锅炉冷却壁的布置方案。计算结果表明,相较于全流模式,采用分流模式的冷却壁有两点优势:1)在相同管径下,能够有效减小压降。2)在相同压降下,管径小,管壁温度较低。同时,当分流布置时,冷却壁应采用垂直管屏。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳 锅炉 冷却壁 分流模式 水动力 垂直管屏

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超临界二氧化碳核能系统负荷运行策略研究 被引量：2

9

作者 薛琪 冯民 +3 位作者 马云铎 吴攀 单建强 黄彦平 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期136-148,共13页

为了确保超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环直接冷却核能系统在变负荷工况下的安全经济运行,利用稳态和瞬态回热器换热实验验证了自主研发的瞬态分析程序SCTRAN/CO_(2)在预测布雷顿循环动态特性方面的可行性,并以该程序作为分析工具,开展... 为了确保超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环直接冷却核能系统在变负荷工况下的安全经济运行,利用稳态和瞬态回热器换热实验验证了自主研发的瞬态分析程序SCTRAN/CO_(2)在预测布雷顿循环动态特性方面的可行性,并以该程序作为分析工具,开展了超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环核能系统分别在反应堆反应性扰动和二次侧冷却水流量扰动两种典型瞬态工况下的开环动态特性研究,开发了主压缩机入口温度恒定、堆芯出口温度恒定及改变循环工质装量的负荷运行策略,研究了系统在100%~50%~100%变负荷工况下的瞬态响应。结果表明,装量控制策略能实现以额定满功率5%/min的速率追踪负荷,并保证系统安全经济运行。此过程中,堆芯压力波动0.6 MPa,堆芯出口温度波动不超过5℃。研究获得的瞬态分析工具、开环特性和控制策略为此核能系统的负荷运行策略研究提供了参考。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳直接冷却反应堆 再压缩布雷顿循环 动态特性 负荷运行策略

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超临界二氧化碳核能动力系统的兴起和发展 被引量：3

10

作者 黄彦平 刘旻昀 +9 位作者 卓文彬 叶绿 唐佳 陈尧兴 刘睿龙 刘秀婷 唐瑜 赵学斌 宫厚军 昝元锋 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1665-1680,共16页

超临界二氧化碳(S-CO_(2))核能动力系统以S-CO_(2)为工质,通过直接或间接循环将核释热转换为电能或机械能。本文总结了国际上S-CO_(2)核能动力系统的概念初创、研究重启、协同创新3个历史阶段近60年的发展历程,分析了S-CO_(2)核能动力... 超临界二氧化碳(S-CO_(2))核能动力系统以S-CO_(2)为工质,通过直接或间接循环将核释热转换为电能或机械能。本文总结了国际上S-CO_(2)核能动力系统的概念初创、研究重启、协同创新3个历史阶段近60年的发展历程,分析了S-CO_(2)核能动力系统在核反应堆设计、材料工艺、热工流体力学、换热器、涡轮发电系统、系统运行、控制及安全策略等方面的研究现状,并提出了S-CO_(2)核能动力系统在基础研究和工程攻关中面临的技术挑战和攻关方向。目前,以中美为代表的能源强国已初步完成S-CO_(2)动力转换系统的实验室级测试,预计可在5~10年内实现中等规模工程示范甚至规模化应用。S-CO_(2)核能动力系统基本具备了走向工程的前提条件,有望引领先进核能技术变革。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳 布雷顿循环 核反应堆 核能动力系统

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引入烟气再循环的超临界二氧化碳燃煤锅炉冷却壁布置及壁温特性分析 被引量：8

11

作者 杨丹蕾 唐桂华 +2 位作者 范元鸿 李小龙 王思琦 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第10期144-150,共7页

超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿(Brayton)动力循环由于高效、紧凑等特性被广泛关注。然而,对于大型(1000 MW等级)S-CO2燃煤电厂,较高的冷却壁入口温度以及较大的炉膛燃烧热流密度会导致冷却壁过热超温。对此,本文建立了锅侧燃烧/炉侧S-CO... 超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿(Brayton)动力循环由于高效、紧凑等特性被广泛关注。然而,对于大型(1000 MW等级)S-CO2燃煤电厂,较高的冷却壁入口温度以及较大的炉膛燃烧热流密度会导致冷却壁过热超温。对此,本文建立了锅侧燃烧/炉侧S-CO2传热耦合模型用于冷却壁的热安全分析。通过冷却壁一维周向平均温度计算,提出了引入烟气再循环降低冷却壁温度的方法,并进一步提出了冷却壁分区顺逆流的优化布置。此外,考察了冷却壁三维温度分布,并进一步引入了螺旋冷却壁降低炉膛周向热点温度。结果表明,本文提出的优化方法可以有效降低冷却壁温度并消除局部热点,对大容量S-CO2燃煤锅炉的工程设计具有指导意义。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳 燃煤锅炉 烟气再循环 螺旋管冷却壁 壁温特性 顺逆流 优化布置

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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

12

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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超临界二氧化碳轴流透平冷却系统耦合传热特性数值研究 被引量：1

13

作者 周东 霍文浩 +4 位作者 刘红丹 唐国庆 王亚 文鑫 但光局 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期146-156,共11页

针对某型超临界二氧化碳(S-CO_(2))轴流透平开展了冷却系统设计,通过抽取压缩机后管道中低温S-CO_(2)对干气密封、转轴和壳体进行冷却,以保证干气密封工作温度低于200.0℃。采用耦合传热方法分析了该冷却系统的流动和传热特性,对比了不... 针对某型超临界二氧化碳(S-CO_(2))轴流透平开展了冷却系统设计,通过抽取压缩机后管道中低温S-CO_(2)对干气密封、转轴和壳体进行冷却,以保证干气密封工作温度低于200.0℃。采用耦合传热方法分析了该冷却系统的流动和传热特性,对比了不同冷却方案的干气密封、转轴与壳体等固体域的温度分布。结果表明:采用转轴冷却方案时转轴温度降幅达到220.3℃,干气密封最高温度为229.1℃;进一步引入温度更低流量更大的S-CO_(2)对壳体进行冷却,能抑制透平进口处高温主流的加热作用,转轴温度降幅增加到244.1℃,干气密封最高温度下降到181.2℃,同时S-CO_(2)轴流透平干气密封、壳体和转轴等被冷却部件温度梯度可控。该冷却系统为S-CO_(2)轴流透平的安全可靠运行提供了解决方案。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳轴流透平 冷却系统 传热特性 温度分布

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竖直细管中超临界二氧化碳传热数值研究

14

作者 董其伍 曹侃 +1 位作者 刘敏珊 张丽娜 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2010年第5期5-8,17,共5页

采用Realizable k-ε湍流模型对冷却条件下超临界二氧化碳竖直向上流过内径为0.4 mm的细圆管的对流换热进行了数值研究,分析了二氧化碳进口温度、质量流量、压力以及冷却水量等对二氧化碳对流换热的影响.研究表明,二氧化碳进口温度和冷... 采用Realizable k-ε湍流模型对冷却条件下超临界二氧化碳竖直向上流过内径为0.4 mm的细圆管的对流换热进行了数值研究,分析了二氧化碳进口温度、质量流量、压力以及冷却水量等对二氧化碳对流换热的影响.研究表明,二氧化碳进口温度和冷却水量对于其换热过程的影响比较小;二氧化碳质量流量和压力的影响较为显著,质量流量越高,传热系数提高就越明显;压力越接近二氧化碳的临界压力,传热系数在临界点附近的变化越剧烈,峰值越大. 展开更多

关键词 超临界二氧化碳 细圆管 冷却条件 数值研究

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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

15

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 超临界二氧化碳 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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烟气再循环对超临界二氧化碳燃煤锅炉传热性能的影响 被引量：3

16

作者 袁峰 陈亮 +1 位作者 王春波 戴文浩 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期889-896,918,共9页

针对某1000MW超临界二氧化碳(S-CO_(2))锅炉,通过建立锅侧燃烧与传热耦合模型,并对冷却壁壁温进行计算分析,提出采用烟气再循环的方案来降低冷却壁壁温,研究了烟气再循环对冷却壁壁温、炉膛出口烟温、排烟温度以及过热器、再热器出口工... 针对某1000MW超临界二氧化碳(S-CO_(2))锅炉,通过建立锅侧燃烧与传热耦合模型,并对冷却壁壁温进行计算分析,提出采用烟气再循环的方案来降低冷却壁壁温,研究了烟气再循环对冷却壁壁温、炉膛出口烟温、排烟温度以及过热器、再热器出口工质温度的影响。针对仅采用烟气再循环方案,会出现炉膛出口烟温降低和排烟温度升高等问题,对S-CO_(2)锅炉进行了优化改造。结果表明:烟气再循环率为20%时,冷却壁壁温最高值从690℃降低至640℃;采用20%烟气再循环方案时,改造后锅炉的排烟温度由143℃降低至123℃,锅炉效率由92.8%提高至94%,壁面区域H_(2)S摩尔分数和CO摩尔分数降低,高温腐蚀速率减少,优化改造后的锅炉采用烟气再循环方案可降低冷却壁壁温。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳锅炉 烟气再循环 冷却壁壁温 排烟温度

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超临界二氧化碳模块化微型堆瞬态安全分析 被引量：1

17

作者 李登伟 肖瑶 顾汉洋 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1439-1444,共6页

超临界二氧化碳反应堆是一种极具潜力的新堆型,目前正处于概念设计阶段。本文以韩国科学技术院(KAIST)设计的超临界二氧化碳模块化微型堆(MMR)为研究对象,对一回路系统主要部件进行建模,并利用FORTRAN语言开发了适用于超临界二氧化碳反... 超临界二氧化碳反应堆是一种极具潜力的新堆型,目前正处于概念设计阶段。本文以韩国科学技术院(KAIST)设计的超临界二氧化碳模块化微型堆(MMR)为研究对象,对一回路系统主要部件进行建模,并利用FORTRAN语言开发了适用于超临界二氧化碳反应堆的瞬态安全分析程序TRA_SCR。基于该程序,对KAIST MMR进行了稳态计算分析,验证了程序的正确性。同时,对部分无保护失流事故和无保护反应性引入事故进行了瞬态计算,获得了关键热工水力参数的瞬态特性。计算结果表明该反应堆系统具有较强的固有负反馈特性,且在所计算的事故中,包壳、燃料和冷却剂温度均未超出安全限值,表明了系统在上述事故下的安全性。但在上述无保护失流事故中,堆芯冷却剂出口温度接近安全限值,表明在该事故工况下,反应堆出口温度是制约系统安全性能的关键因素。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳反应堆 模块化微型堆 失流事故 反应性引入事故

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二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯的技术 被引量：13

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作者 姜斌 王大为 +1 位作者 冯炜 杜尚臣 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期43-45,共3页

碳酸二甲酯 (DMC)是一种新型的绿色有机合成中间体。本文综述了由二氧化碳和甲醇合成DMC的各种生产工艺及最新研究、开发进展 。

关键词 二氧化碳 甲醇 直接合成 碳酸二甲酯 超临界反应 催化剂

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超临界二氧化碳循环关键部件成本模型研究进展 被引量：6

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作者 王雪 孙恩慧 +2 位作者 徐进良 乔加飞 王兵兵 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期650-662,共13页

超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,sCO_(2))循环的应用在不同领域受到广泛关注,其成本效益评估体系仍不完善。获得准确的sCO_(2)循环部件成本,将使sCO_(2)循环的设计目标从效率最优转向成本效益最大化。该文分类综述sCO_(2... 超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,sCO_(2))循环的应用在不同领域受到广泛关注,其成本效益评估体系仍不完善。获得准确的sCO_(2)循环部件成本,将使sCO_(2)循环的设计目标从效率最优转向成本效益最大化。该文分类综述sCO_(2)循环关键部件成本公式的研究进展。目前,成本公式通常为“缩放参数”的幂函数,函数待定系数确定方法各不相同。基于独立构建的sCO_(2)循环热力计算模型,对比分析现有sCO_(2)循环部件成本公式特点。结果表明,在主气参数与循环布置相同的情况下,不同成本公式计算结果相差较大,其中较高的成本是参考成本关系缩放不合理造成。透平成本计算结果普遍偏大,压缩机成本两级分化明显。换热器成本的研究,考虑因素多样,综合来看,基于热导确定成本更能体现换热器成本特性。针对研究现状,指出sCO_(2)循环部件成本计算亟待解决的问题主要有:选用非特定用于sCO_(2)循环的部件成本公式,缺乏合理性验证分析;成本公式中应包含温度、压力等校正因子;对成本公式不确定性的量化研究尚有不足。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳循环 回热器 透平 压缩机 冷却器 加热器 成本模型

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部分冷却二氧化碳循环燃煤发电系统热力学性能分析 被引量：1

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作者 韩中合 郭董阳 +1 位作者 陈东旭 白亚平 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期63-70,共8页

再压缩二氧化碳布雷顿循环具有结构简单、循环效率高的优点。然而,再压缩循环应用于燃煤电站时面临锅炉压降大、冷却壁温高和余热利用难的问题。部分冷却二氧化碳循环凭借其本身的循环特点,在与燃煤锅炉集成时可有效缓解以上问题。利用M... 再压缩二氧化碳布雷顿循环具有结构简单、循环效率高的优点。然而,再压缩循环应用于燃煤电站时面临锅炉压降大、冷却壁温高和余热利用难的问题。部分冷却二氧化碳循环凭借其本身的循环特点,在与燃煤锅炉集成时可有效缓解以上问题。利用MATLAB软件编写了600 MW部分冷却二氧化碳循环燃煤发电系统的热力计算程序。首先研究了单一参数变化时系统循环效率的变化情况。结果表明:主压缩机入口压力和温度在临界点附近约7.8 MPa/32℃时循环效率达到最大值;预压缩机工作在临界点附近时系统效率突降;分流系数和再热压力分别在0.35和17 MPa时系统效率达到最高。随后,应用粒子群算法对部分冷却循环进行参数优化,结果表明部分冷却循环在合适的设计参数条件下,可以实现接近于再压缩循环的效率。相比于再压缩循环,部分冷却循环的质量流量下降了17.46%,锅炉入口温度从462.45℃降低到429.39℃。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳循环 燃煤锅炉 部分冷却循环 粒子群算法 循环效率

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