工程熱物理所超臨界二氧化碳動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)研究取得進(jìn)展

　　近年來(lái)，采用超臨界二氧化碳（S-CO2）作為工質(zhì)的動(dòng)力循環(huán)在全球范圍內(nèi)逐漸成為研究熱點(diǎn)，其優(yōu)良特性對(duì)節(jié)能減排和新能源產(chǎn)業(yè)（尤其是太陽(yáng)能熱發(fā)電和核能）具有顛覆性的意義，應(yīng)用前景十分廣闊。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)于超臨界二氧化碳動(dòng)力循環(huán)技術(shù)的研究仍處于起步與初步探索階段。因此，中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所能源動(dòng)力研究中心研究人員與江蘇金通靈流體機(jī)械有限公司開(kāi)展合作，對(duì)兩種不同的高低溫?zé)嵩捶謩e展開(kāi)了超臨界二氧化碳動(dòng)力循環(huán)的系統(tǒng)及關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)工作。

　　針對(duì)約550℃的高溫?zé)嵩?，工程熱物理所能源?dòng)力研究中心完成了采用再壓縮及二次回?zé)嵝问降牟祭最D循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，分析和比較了在幾種不同的壓縮機(jī)-渦輪及回?zé)崞鞯钠ヅ湫问较拢麄€(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率、結(jié)構(gòu)特性、成本及調(diào)控規(guī)律，進(jìn)行了1MWe發(fā)電系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成，確定了該發(fā)電系統(tǒng)集成示范的各階段實(shí)施方案。由此進(jìn)行了渦輪機(jī)、回?zé)崞鞯汝P(guān)鍵部件的氣動(dòng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及各階段系統(tǒng)建設(shè)與實(shí)驗(yàn)調(diào)控方案的完善。

　　在高溫?zé)嵩聪到y(tǒng)前期工作基礎(chǔ)之上，能源動(dòng)力中心研究人員還開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了可適用于200℃-400℃中低溫?zé)嵩吹腟-CO2動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)。系統(tǒng)循環(huán)效率可達(dá)18%-29%。綜合考慮整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率、建設(shè)成本及系統(tǒng)可靠性因素后，對(duì)中低溫?zé)嵩吹腟-CO2動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)完成了系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化，并完成了葉輪機(jī)械及換熱器等核心部件的初步技術(shù)評(píng)估。

　　目前，550℃高溫?zé)嵩吹牟祭最D循環(huán)系統(tǒng)已完成總體工程設(shè)計(jì)，相關(guān)系統(tǒng)集成示范項(xiàng)目建設(shè)正在穩(wěn)步推進(jìn)中；200℃-400℃中低溫?zé)嵩碨-CO2動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)已完成總體參數(shù)設(shè)計(jì)及核心部件初步評(píng)估，正進(jìn)行相關(guān)工程設(shè)計(jì)。