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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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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
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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
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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
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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 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
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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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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
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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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夹点对超临界二氧化碳布雷顿再压缩循环性能的影响 被引量:8
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作者 曹春辉 李惟毅 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3986-3992,共7页
研究了超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,SCO2)布雷顿再压缩循环回热器的夹点问题,分析了换热器夹点对SCO2布雷顿再压缩循环热效率、净输出功、不可逆损失和?效率等性能的影响,阐述了膨胀机进口温度和循环压比对SCO2布雷顿... 研究了超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,SCO2)布雷顿再压缩循环回热器的夹点问题,分析了换热器夹点对SCO2布雷顿再压缩循环热效率、净输出功、不可逆损失和?效率等性能的影响,阐述了膨胀机进口温度和循环压比对SCO2布雷顿再压缩循环的影响,并比较了再压缩循环和简单回热循环的性能。结果表明:夹点的位置随着分流比的增大,先出现在低温回热器低温侧的出口,然后出现在低温回热器内部,最后出现在低温回热器低温侧进口;在给定的初始条件下,分流比存在最小值,随着分流比的增大,循环的热效率和?效率先增大后减小;分流比对加热器、低温回热器、冷却器和高温回热器的?损失有较大影响;压比的增大和膨胀机进口温度的升高都会使再压缩循环最小分流比减小;在一定分流比下,再压缩循环的热效率比简单回热循环要高。 展开更多
关键词 夹点 临界二氧化碳 布雷顿循环 优化 热力学
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再压缩超临界二氧化碳闭式布雷顿循环系统分析 被引量:4
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作者 王智 付静 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第4期86-92,共7页
通过建立再压缩超临界二氧化碳(S-CO2)闭式布雷顿循环,利用EBSILON系统软件,调用REFPROP7数据库,先分析在不同热源温度和系统循环压比下,系统各部件损系数的大小,再重点分析压缩机分流系数对各部件损系数的影响,找出循环中损失最... 通过建立再压缩超临界二氧化碳(S-CO2)闭式布雷顿循环,利用EBSILON系统软件,调用REFPROP7数据库,先分析在不同热源温度和系统循环压比下,系统各部件损系数的大小,再重点分析压缩机分流系数对各部件损系数的影响,找出循环中损失最大的环节。研究表明:压缩机分流系数的变化对系统的效率影响较大,因此压缩机分流系数对整个系统研究至关重要,对于布雷顿循环,放热、吸热和回热过程的损系数最大,换热过程造成的系统损系数仍然最大,强化换热过程仍是S-CO2布雷顿循环研究的重点方向。在温度范围为500~650℃,循环最高压力为10~35 Mpa之间时,最佳压缩机分流系数在0.3~0.4之间,当压缩机分流系数大于0.65时,研究没有实际意义。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 布雷顿循环 压缩机分流系数 损系数
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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
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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
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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
11
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发电循环压缩机实验研究进展 被引量:35
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作者 朱玉铭 姜玉雁 +4 位作者 梁世强 郭朝红 郭永献 高峰 蔡浩飞 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第10期11-20,共10页
压缩机是超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿发电循环(闭式循环)的核心部件。本文总结了国内外S-CO2压缩机实验研究进展,包括主要测试平台及最新实验测试结果,重点关注不同功率等级的S-CO2离心压缩机所采用的技术路线,从结构设计、气动性能以... 压缩机是超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿发电循环(闭式循环)的核心部件。本文总结了国内外S-CO2压缩机实验研究进展,包括主要测试平台及最新实验测试结果,重点关注不同功率等级的S-CO2离心压缩机所采用的技术路线,从结构设计、气动性能以及相关运行测试问题等方面,对现有S-CO2离心式压缩机实验研究中存在的共性与特殊性问题进行了总结与分析。此外,中国科学院工程热物理研究所完成了国内首次MW级S-CO2闭式循环离心式压缩机多进口工况全载实验,最高实验转速32000 r/min,质量流量约13 kg/s,总压比接近2.0,等熵效率82%。本文对该实验测试平台及相关实验研究进展进行了详细介绍。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 布雷顿循环 离心式压缩机 实验测试 进口状态
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超临界二氧化碳布雷顿循环研究进展 被引量:35
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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
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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
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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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超临界二氧化碳闭式布雷顿循环离心压缩机试验研究 被引量:3
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作者 杨康 陈来杰 +4 位作者 秦政 王林涛 董克用 周兆伟 林志民 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期4190-4197,共8页
超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))布雷顿循环系统是一种具有广阔应用前景的新型能源动力系统。S-CO_(2)压缩机是S-CO_(2)布雷顿循环系统的核心部件,对系统运行具有重要影响。该文设计S-CO_(2)离心式压缩机,建设... 超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))布雷顿循环系统是一种具有广阔应用前景的新型能源动力系统。S-CO_(2)压缩机是S-CO_(2)布雷顿循环系统的核心部件,对系统运行具有重要影响。该文设计S-CO_(2)离心式压缩机,建设百kW级S-CO_(2)压缩机性能试验系统,开展压缩机进口CO_(2)超临界态建立试验、不同转速下的压缩机性能试验和压缩机进口状态控制试验。试验结果表明:压缩机可实现最高转速(40000r/min)、宽工况、超临界态运行,试验最高压比达到1.34;较好地实现压缩机进口状态的稳定性控制,当转速为9000和20000r/min时,进口压力波动小于0.12MPa,进口温度波动小于1℃。试验结果对S-CO_(2)压缩机设计及S-CO_(2)布雷顿循环系统级控制策略研究具有重要意义。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 布雷顿循环 离心式压缩机 试验研究
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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
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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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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
18
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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超临界二氧化碳闭式布雷顿循环压缩机升速过程实验和模拟 被引量:3
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作者 覃硕 梁世强 +3 位作者 朱玉铭 龚新宇 赵德材 纪永盛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期4150-4159,共10页
为探究超临界二氧化碳闭式布雷顿循环稳定的压缩机启动控制方案和压缩机单独运行时的系统特性,该文依托MW级实验机组开展压缩机升速实验和对应的动态仿真。结果表明:压缩机的工作特性变化,引起压缩机入口状态发生超临界态到气态的相互... 为探究超临界二氧化碳闭式布雷顿循环稳定的压缩机启动控制方案和压缩机单独运行时的系统特性,该文依托MW级实验机组开展压缩机升速实验和对应的动态仿真。结果表明:压缩机的工作特性变化,引起压缩机入口状态发生超临界态到气态的相互转变。阀门切换还造成压缩机处于不稳定工况。分析系统各部分参数非均衡响应特性,由模拟结果可知,阀门切换后80s内压缩机处于正向流动减弱阶段,此后889s内为逆压波动阶段,出口负压差先增大后降低,最终恢复正向流动,模拟结果与实验基本一致。其中开启压缩机旁路阀后,各部分压力和CO_(2)存量变化分别小于2.3%和3.6%。因此,开启压缩机旁路阀和单独采用膨胀机旁路阀调压,可有效避免压缩机出口出现大幅度压力变化,利于压缩机稳定升速启动。 展开更多
关键词 临界二氧化碳 闭式布雷顿循环 容积部件 阀门切换 动态响应
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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
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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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