超临界CO2再压缩/再热燃煤发电系统热力循环

• 作者: 孙恩慧 徐进良 王鸽 郑雅文
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 超临界二氧化碳循环 燃煤发电 烟气余热 烟气冷却器
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 页码范围: 中插13,234-244
• 页数: 2页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N972018-00532

摘要

煤在我国处于基础能源地位,发展变革性燃煤发电技术具有重要意义.与超临界水蒸气朗肯循环相比,超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环具有效率高及系统紧凑等优点,是未来动力循环的发展方向,但S-CO2燃煤发电面临循环构建、锅炉压降及烟气余热吸收等关键难题.为此,本文发展了热力学、CO2流动传热及烟气余热能量分布综合模型,研究了S-CO2再压缩/再热燃煤发电系统热力学特性,首次发现热效率曲线对于一次再热和二次再热出现交叉,进而提出了S-CO2循环采用一次再热或二次再热的筛选准则.针对锅炉烟气余热吸收问题,本文通过揭示主蒸气温度和压力间的内在关系,提出了调节主蒸气压力方法,结果表明该方法可有效吸收烟气余热,但受材料耐压极限所制约,因而本文在S-CO2再压缩/再热循环基础上,引入烟气冷却器,以解决烟气余热吸收问题,给出了烟气冷却器与热力系统间的最佳集成模式,所构建的燃煤发电系统热效率达50.82％,锅炉效率达94.43％.本文为发展S-CO2燃煤发电系统奠定了理论和技术基础.