热核聚变发电岛三回路参数优化研究

[目的]为了适应CFETR聚变反应堆周期性的输出特性,聚变发电厂采用氦气-熔盐储能-水(汽)动力循环三回路系统。其中三回路蒸汽循环的参数及热力方案对发电岛投资和发电收益有重大影响。高参数和复杂的热力方案可提高循环效率,但增加了初投资;低参数和简单的热力方案循环效率不高,但初投资显著降低。三回路蒸汽参数及热力方案的选择应综合考虑发电效率和初投资,按综合经济性较优的原则选取。[方法]文章基于仿真软件Ebsilon进行建模仿真,考察不同回热方案、不同主汽和再热参数下的热力循环的性能。通过对不同的热力方案和参数组合进行计算,获得了各工况下的总效率和输出功率,并分析了三回路主要设备投资及其随参数的变化。[结果]综合考虑储能岛和常规岛的总投资与收益,推荐采用9级回热,主蒸汽参数12.4 MPa、540℃的热力方案。[结论]文章提出的三回路蒸汽参数和热力方案对后续聚变发电技术研究以及工程设计具有参考价值。

三重回路空气源热泵热回收系统的热力性能分析

为了提高大温差工况下空气源热泵系统的性能,本文提出一种三重回路空气源热泵系统的方案,并以回收建筑空调排风能量为基础,搭建了三重回路系统性能测试平台,实验测试了单回路与三重回路热泵系统在冬、夏季不同室外温度工况下的性能。结果表明:无论冬、夏季工况,三重回路系统在各工况下的整体性能均明显高于单回路系统,且随室内外温差的增大,三重回路系统可明显改善传统空气源热泵存在的压比过大、系统性能急剧降低等问题。冬季工况下,三重回路系统COP增长率可达1.88,室内外温差为40℃时,三重回路比单回路COP提高54.8%;夏季工况下,三重回路COP增长率可达89.8%,室内外温差为13℃时,三重回路比单回路COP提高74.6%。