微型堆SCO2布雷顿循环系统构型及参数优化

• 作者: 梁铁波 唐鑫 钱奕然 赵全斌 陈伟雄 严俊杰
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 关键词: 微型堆 SCO2布雷顿循环 构型对比 参数优化
• 年，卷（期）: 2023,（9）
• 所属期刊栏目: 超临界二氧化碳核能动力技术专栏
• 页码范围: 47-60
• 页数: 14页
• 语种: 中文

摘要

超临界二氧化碳(SCO2)布雷顿循环具有循环效率高、结构紧凑等优点，适合作为微型核反应堆的能量转换系统。本文以不同构型SCO2布雷顿循环系统为研究对象，建立了设备模型及系统整体分析模型，进行了系统关键部件选型及热力设计，并开展了不同评价指标下系统不同构型参数优化，获得了不同优化目标下最佳构型及最优参数配置。结果表明：以发电效率最大作为优化目标，最优构型再压缩再热循环的发电效率最高达到47.5%;以功率密度最大作为优化目标，最优构型再压缩循环的功率密度最高可达282.42 kW/m3;以功率质量比最大作为优化目标，最优构型再压缩循环的功率质量比最高可达98.81 kW/t。通过不同构型对比发现，再压缩构型具有较高的功率密度和功率质量比，能较好兼顾高效性和紧凑型，更适合作为可移动微型堆能量转换系统。