聚光太陽(yáng)能熱發(fā)電是我國(guó)首要發(fā)展的太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)之一,當(dāng)前聚光太陽(yáng)能熱發(fā)電多采用蒸汽朗肯循環(huán),循環(huán)初溫低、集熱面積大,太陽(yáng)能發(fā)電效率低。為實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱功高效轉(zhuǎn)換,變革現(xiàn)有聚光太陽(yáng)能熱轉(zhuǎn)功動(dòng)力循環(huán),探索靈活、穩(wěn)定的太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng),是當(dāng)前太陽(yáng)能熱發(fā)電領(lǐng)域的迫切需求。超臨界CO₂布雷頓循環(huán)的壓縮功耗低、循環(huán)效率高,利用CO₂動(dòng)力循環(huán)取代蒸汽朗肯循環(huán)用于聚光太陽(yáng)能熱發(fā)電,有進(jìn)一步提升太陽(yáng)能熱功轉(zhuǎn)換的潛力。本學(xué)位論文依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（No.2018YBT151005）和中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)部署項(xiàng)目（No.KFZD-SW-418）,針對(duì)聚光太陽(yáng)能高效熱功轉(zhuǎn)換,開(kāi)展聚光太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)超臨界CO₂動(dòng)力循環(huán)的集成機(jī)理、CO₂動(dòng)力循環(huán)的系統(tǒng)集成與循環(huán)關(guān)鍵過(guò)程實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等研究工作�；谀芰哭D(zhuǎn)化過(guò)程的熱力學(xué)特性,構(gòu)建了太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)超臨界CO₂循環(huán)的熱力學(xué)模型,探究系統(tǒng)性能與關(guān)鍵參數(shù)的關(guān)系,確定系統(tǒng)的集成原則,并針對(duì)超臨界CO₂動(dòng)力循環(huán)進(jìn)行關(guān)鍵過(guò)程實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。從工質(zhì)的物性出發(fā),分析CO

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：140 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

超臨界CO2簡(jiǎn)單回?zé)嵫h(huán)流程圖

第1章緒論3圖1.2超臨界CO2再壓縮循環(huán)Figure1.2ThelayoutofsupercriticalCO2recompressioncycle在再壓縮循環(huán)基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步降低壓縮功耗，多種循環(huán)方式被提出[5]。部分冷卻循環(huán)，如圖1.3(a)所示，是一種采用兩級(jí)壓縮中間冷卻的再壓縮循環(huán)，相比于再壓縮循環(huán)而言，在LTR高溫側(cè)出口與分離點(diǎn)之間增設(shè)預(yù)冷裝置和預(yù)壓縮機(jī)，使壓縮機(jī)耗功進(jìn)一步減少。同樣，中間冷卻循環(huán)也是再壓縮循環(huán)的一種變形，如圖1.3(b)所示，該循環(huán)是在分流后主壓縮部分采用二級(jí)壓縮、中間冷卻的方式，從而進(jìn)一步降低壓縮功耗。（a）（b）圖1.3超臨界CO2循環(huán)流程圖(a)超臨界CO2部分冷卻循環(huán)(b)超臨界CO2中間冷卻循環(huán)Figure1.3ThelayoutofsupercriticalCO2cycle(a)supercriticalCO2partialcoolingcycle,(b)supercriticalCO2intercoolingcycle超臨界CO2循環(huán)與蒸汽朗肯循環(huán)和有機(jī)朗肯循環(huán)等其他循環(huán)相比，具有如下特點(diǎn)：（1）超臨界CO2循環(huán)的工質(zhì)為CO2，其臨界點(diǎn)易于達(dá)到，在臨界點(diǎn)附近超臨界狀態(tài)兼具液體和氣體特性，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。CO2的臨界參數(shù)（7.38Ma，31oC）低于水的臨界參數(shù)（22.06MPa，374oC），當(dāng)壓力和溫度值均高于臨界參數(shù)時(shí)，工質(zhì)即為超臨界狀態(tài)；在臨界點(diǎn)附近，超臨界CO2的密度大，壓縮功耗低，具有液體特性，同時(shí)其粘度小，擴(kuò)散性強(qiáng)，在循環(huán)中沒(méi)有相變，又具備氣體性質(zhì)；此外，超臨界CO2還具有化學(xué)穩(wěn)定性良好等特征[6]。（2）超臨界CO2布雷頓循環(huán)效率較高。當(dāng)循環(huán)的透平入口溫度達(dá)到550oC

第1章緒論3圖1.2超臨界CO2再壓縮循環(huán)Figure1.2ThelayoutofsupercriticalCO2recompressioncycle在再壓縮循環(huán)基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步降低壓縮功耗，多種循環(huán)方式被提出[5]。部分冷卻循環(huán)，如圖1.3(a)所示，是一種采用兩級(jí)壓縮中間冷卻的再壓縮循環(huán)，相比于再壓縮循環(huán)而言，在LTR高溫側(cè)出口與分離點(diǎn)之間增設(shè)預(yù)冷裝置和預(yù)壓縮機(jī)，使壓縮機(jī)耗功進(jìn)一步減少。同樣，中間冷卻循環(huán)也是再壓縮循環(huán)的一種變形，如圖1.3(b)所示，該循環(huán)是在分流后主壓縮部分采用二級(jí)壓縮、中間冷卻的方式，從而進(jìn)一步降低壓縮功耗。（a）（b）圖1.3超臨界CO2循環(huán)流程圖(a)超臨界CO2部分冷卻循環(huán)(b)超臨界CO2中間冷卻循環(huán)Figure1.3ThelayoutofsupercriticalCO2cycle(a)supercriticalCO2partialcoolingcycle,(b)supercriticalCO2intercoolingcycle超臨界CO2循環(huán)與蒸汽朗肯循環(huán)和有機(jī)朗肯循環(huán)等其他循環(huán)相比，具有如下特點(diǎn)：（1）超臨界CO2循環(huán)的工質(zhì)為CO2，其臨界點(diǎn)易于達(dá)到，在臨界點(diǎn)附近超臨界狀態(tài)兼具液體和氣體特性，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。CO2的臨界參數(shù)（7.38Ma，31oC）低于水的臨界參數(shù)（22.06MPa，374oC），當(dāng)壓力和溫度值均高于臨界參數(shù)時(shí)，工質(zhì)即為超臨界狀態(tài)；在臨界點(diǎn)附近，超臨界CO2的密度大，壓縮功耗低，具有液體特性，同時(shí)其粘度小，擴(kuò)散性強(qiáng)，在循環(huán)中沒(méi)有相變，又具備氣體性質(zhì)；此外，超臨界CO2還具有化學(xué)穩(wěn)定性良好等特征[6]。（2）超臨界CO2布雷頓循環(huán)效率較高。當(dāng)循環(huán)的透平入口溫度達(dá)到550oC

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超臨界二氧化碳動(dòng)力循環(huán)在鈉冷快堆中的應(yīng)用綜述[J]. 王績(jī)德,馮巖,韓東江.  核科學(xué)與工程. 2019(02)
[2]超臨界CO2及其混合工質(zhì)布雷頓循環(huán)熱力學(xué)分析[J]. 郭嘉琪,王坤,朱含慧,何雅玲.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2017(04)
[3]應(yīng)用于鈉冷快堆的超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)系統(tǒng)[J]. 張振興,武林林.  硅谷. 2014(10)

博士論文
[1]太陽(yáng)能與生物質(zhì)能熱化學(xué)互補(bǔ)高效利用系統(tǒng)集成與方法[D]. 白章.中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2016
[2]聚光太陽(yáng)能與熱化學(xué)反應(yīng)耦合的發(fā)電系統(tǒng)研究[D]. 王艷娟.中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2015

碩士論文
[1]超臨界二氧化碳循環(huán)燃煤流化床鍋爐的構(gòu)型研究[D]. 李平姣.東南大學(xué) 2019



本文編號(hào)：3535104