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超燃冲压发动机用SCO_(2)闭式回热布雷顿循环的热电转换系统性能分析
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作者 罗干干 罗磊 +1 位作者 杜巍 闫晗 《风机技术》 2024年第4期7-13,共7页
针对高超声速飞行器的供电和热防护需求,本文提出了一种基于超临界二氧化碳(SCO_(2))闭式回热布雷顿循环(RCBC)的热电转换系统,建立了一个由超燃冲压发动机燃烧室、壁面冷却通道和SCO_(2),RCBC组成的耦合模型来评估系统性能。对比了燃... 针对高超声速飞行器的供电和热防护需求,本文提出了一种基于超临界二氧化碳(SCO_(2))闭式回热布雷顿循环(RCBC)的热电转换系统,建立了一个由超燃冲压发动机燃烧室、壁面冷却通道和SCO_(2),RCBC组成的耦合模型来评估系统性能。对比了燃烧室与冷却通道耦合和不耦合的差距;分析了冷却流体进人冷却通道时的进口参数对系统热防护以及供电的影响。结果表明,热电转换系统通过将部分热量转化为电能,在对发动机进行热防护的同时,可以为高超声速飞行器提供25.14kW的电能。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 sco_(2) 闭式回热布雷顿循环 供电 热防护
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微型堆SCO_(2)布雷顿循环系统构型及参数优化
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作者 梁铁波 唐鑫 +3 位作者 钱奕然 赵全斌 陈伟雄 严俊杰 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1706-1719,共14页
超临界二氧化碳(SCO_(2))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SCO_(2)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... 超临界二氧化碳(SCO_(2))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SCO_(2)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/m^(3);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。 展开更多
关键词 微型堆 sco_(2)布雷顿循环 构型对比 参数优化
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小型氟盐冷却高温堆SCO_(2)布雷顿循环冷端特性研究
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作者 许家源 赵全斌 +3 位作者 孙剑锋 刘秀婷 张大林 卓文斌 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1720-1730,共11页
氟盐冷却高温堆与SCO_(2)布雷顿循环耦合发电系统具有固有安全性高、效率高、可模块化建造等优点,但SCO_(2)布雷顿循环系统对于冷端参数十分敏感,严重影响循环系统性能。本文以小型氟盐冷却高温堆SCO_(2)布雷顿循环系统为对象,开展在SCO... 氟盐冷却高温堆与SCO_(2)布雷顿循环耦合发电系统具有固有安全性高、效率高、可模块化建造等优点,但SCO_(2)布雷顿循环系统对于冷端参数十分敏感,严重影响循环系统性能。本文以小型氟盐冷却高温堆SCO_(2)布雷顿循环系统为对象,开展在SCO_(2)冷端扰动下系统的动态特性研究,并探究变负荷过程中冷端参数变化对系统性能的影响。结果表明:在降负荷过程中,主压缩机对入口温度和入口压力的敏感性逐渐增强;低负荷状态下,主压缩机入口温度扰动1℃,出口压力变化最高7 MPa,效率变化最高6.82%;主压缩机入口压力扰动0.1 MPa,出口压力变化最高6.33 MPa,效率变化最高6.23%。 展开更多
关键词 氟盐冷却高温堆 sco_(2)布雷顿循环 动态特性 变负荷
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基于燃机余热和LNG冷能的sCO_(2)朗肯循环系统构建
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作者 牟文彪 王征 +2 位作者 傅洪军 王瑾 肖刚 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1599-1606,共8页
构建了以燃气轮机烟气为热源、LNG气化热为冷源的超临界二氧化碳(sCO_(2))朗肯循环与天然气直接膨胀耦合的余热发电系统。针对300万t/a LNG气化站,开展了循环参数对热力学性能的敏感性分析以及优化计算。结果表明:该系统的总出力可达528... 构建了以燃气轮机烟气为热源、LNG气化热为冷源的超临界二氧化碳(sCO_(2))朗肯循环与天然气直接膨胀耦合的余热发电系统。针对300万t/a LNG气化站,开展了循环参数对热力学性能的敏感性分析以及优化计算。结果表明:该系统的总出力可达528.57 MW,可匹配约342 MW等级燃机,LNG贡献电能为0.095 7 MJ/kg,联合系统燃料热效率达到63.54%;相比传统的燃气蒸汽联合循环,系统净功提高3.5%,燃料热效率提升2.15个百分点。 展开更多
关键词 液化天然气 冷能利用 燃气轮机 sco_(2)朗肯循环 直接膨胀
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Thermodynamic and Economic Analysis of a Conceptual System Combining Sludge Gasification,SOFC,Supercritical CO_(2)Cycle,and Organic Rankine Cycle
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作者 LV Jiayang WANG Chizhong +3 位作者 CHEN Heng PAN Peiyuan XU Gang ZHANG Guoqiang 《Journal of Thermal Science》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第4期1491-1508,共18页
In order to reduce the environmental impact of conventional sludge treatment methods and to utilize the energy in sludge more effectively,a coupled system based on sewage sludge gasifier(SSG),solid oxide fuel cells(SO... In order to reduce the environmental impact of conventional sludge treatment methods and to utilize the energy in sludge more effectively,a coupled system based on sewage sludge gasifier(SSG),solid oxide fuel cells(SOFC),supercritical CO_(2)cycle(S-CO_(2)),and organic Rankine cycle(ORC)is proposed.The clean syngas obtained from sludge gasification is mixed with CH4 and then first utilized by the fuel cell.The exhaust gas from the fuel cell is fully combusted in the afterburning chamber and then enters the bottom cycle system consisting of S-CO_(2)&ORC to generate electricity.To understand the performance of the system,thermodynamic and economic analyses were conducted to examine the project's performance.The thermodynamics as well as the economics of the coupled system were analyzed to arrive at the following conclusions,the power production of the system is 37.34 MW;the exergy efficiency is 55.62%,and the net electrical efficiency is 61.48%.The main exergy destruction is the gasifier and SOFC,accounting for 62.45%of the total exergy destruction.It takes only6.13 years to repay the construction investment in the novel system,and the project obtains a NPV of 17723820USD during 20 years lifetime.The above findings indicate that the new coupled system has a better performance in terms of energy utilization and economy. 展开更多
关键词 sewage sludge gasifier SOFC supercritical CO_(2)cycle organic rankine cycle multi-system coupling
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燃气-SCO_(2)联合循环的热力学性能及分析 被引量:1
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作者 吴佳华 《汽轮机技术》 北大核心 2022年第1期38-42,共5页
以燃气循环作顶循环,超临界二氧化碳(SCO_(2))布雷顿循环作底循环构建了燃气-SCO_(2)联合循环。建立了关键部件的数学模型,分析了循环参数对系统性能的影响,并从分析的角度探索了燃气-SCO_(2)联合循环实现能量梯级利用的理论基础。结果... 以燃气循环作顶循环,超临界二氧化碳(SCO_(2))布雷顿循环作底循环构建了燃气-SCO_(2)联合循环。建立了关键部件的数学模型,分析了循环参数对系统性能的影响,并从分析的角度探索了燃气-SCO_(2)联合循环实现能量梯级利用的理论基础。结果表明:底循环效率随透平入口参数在低压段(14MPa~20MPa)变化明显,高压段(20MPa~26MPa)趋于平缓。高压条件下,提高透平入口温度对联合循环效率增益作用更明显。分流比与最高循环压力存在最佳配比。压缩机入口压力较低时入口温度对热力性能影响较大,随着压缩机入口压力增加,压力逐渐成为主要影响因素。单个再压缩循环余热回收能力有限,为提高能量利用率可增加底循环数量。 展开更多
关键词 燃气轮机 余热回收 sco_(2)布雷顿循环 分析
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一种冷热电联供和CO_(2)捕集的联合动力循环
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作者 乔焱 姜文全 +3 位作者 杨帆 宿诗雨 石杰峰 赵泽铭 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期46-50,共5页
针对液化天然气(LNG)的冷能利用、天然气燃烧生成烟气的余热回收和烟气中CO_(2)的捕集问题,提出了一种冷热电联供的CO_(2)回热朗肯循环和三级有机朗肯循环联合动力循环(CO_(2)RRC-TORC)。采用Aspen HYSYS软件对系统进行模拟,分析了CO_(2... 针对液化天然气(LNG)的冷能利用、天然气燃烧生成烟气的余热回收和烟气中CO_(2)的捕集问题,提出了一种冷热电联供的CO_(2)回热朗肯循环和三级有机朗肯循环联合动力循环(CO_(2)RRC-TORC)。采用Aspen HYSYS软件对系统进行模拟,分析了CO_(2)回热朗肯循环透平入口压力、三级ORC透平入口温度和压缩机出口压力对热力学性能的影响。结果表明:在CO_(2)质量流量为3.2 kg/s,透平等熵效率为75%时,系统净输出功可达2425.57 kW,热效率为64.76%,冷[火用]回收率为44.78%,[火用]效率为42.57%,年度净资产为3503736.70美元。相较于CO_(2)回热朗肯循环和单级有机朗肯循环联合动力循环(CO_(2)RRC-SORC),CO_(2)RRC-TORC系统在热力学和经济性方面均具有更大优势。 展开更多
关键词 LNG 冷热电联供 朗肯循环 热力学分析 CO_(2)
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半闭式SCO2布雷顿循环和朗肯循环性能分析 被引量:2
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作者 彭辉 张学镭 +2 位作者 刘晓锋 张泰岩 曹扬 《汽轮机技术》 北大核心 2020年第6期424-429,共6页
超临界二氧化碳(SCO2)循环是最有潜力的高效发电循环之一。构建了半闭式SCO2布雷顿循环和朗肯循环,建立了关键部件的数学模型,基于AspenPlus软件研究了其热力性能,分析了再压缩过程及循环参数对系统性能的影响。结果表明:再压缩使得半闭... 超临界二氧化碳(SCO2)循环是最有潜力的高效发电循环之一。构建了半闭式SCO2布雷顿循环和朗肯循环,建立了关键部件的数学模型,基于AspenPlus软件研究了其热力性能,分析了再压缩过程及循环参数对系统性能的影响。结果表明:再压缩使得半闭式SCO2布雷顿循环和朗肯循环的净效率分别提高了4.96%、4.46%;半闭式SCO 2朗肯循环的性能优于半闭式SCO2布雷顿循环;提高分流系数、透平进口温度和透平排气压力均可提升半闭式再压缩SCO2朗肯循环的性能。当分流系数从10%增加到25%时,循环净效率增加3.15%;当燃气初温从850℃升高到1000℃时,循环净效率增加3.62%;当排气压力从6.81MPa升高到7.21MPa时,循环净效率升高0.34%。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 布雷顿循环 性能 朗肯循环
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CPGS国内外研究现状及发电应用进展
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作者 魏菊艳 付美龙 刘玉龙 《能源与环保》 2024年第2期171-177,共7页
CPGS结合了CO_(2)地质封存和深部地热开发2种技术的优势,在实现地热能开采的同时,也对CO_(2)进行了地质封存,从而实现了温室气体减排和可再生能源利用技术的结合,CO_(2)的排放在最大限度上减少。介绍了增强型地热系统和CO_(2)羽流地热系... CPGS结合了CO_(2)地质封存和深部地热开发2种技术的优势,在实现地热能开采的同时,也对CO_(2)进行了地质封存,从而实现了温室气体减排和可再生能源利用技术的结合,CO_(2)的排放在最大限度上减少。介绍了增强型地热系统和CO_(2)羽流地热系统,对比分析了水和CO_(2)作为传热工质的优缺点,同时详细地介绍了CO_(2)羽流地热系统的国内外研究现状以及研究需要改进之处。最后介绍了3种CO_(2)羽流地热系统发电应用技术,即热伏发电、有机朗肯循环发电技术、基于以太阳能为辅助热源的CPGS-sCO_(2)布雷顿联合循环发电技术。 展开更多
关键词 CO 2羽流地热系统 增强型地热系统 地热能 热伏发电 有机朗肯循环
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Performance Assessment of a Novel Polygeneration System Based on the Integration of Waste Plasma Gasification,Tire Pyrolysis,Gas Turbine,Supercritical CO_(2)Cycle and Organic Rankine Cycle
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作者 FENG Fuyuan LI Tongyu +5 位作者 AN Jizhen CHEN Heng WANG Yi’nan XU Gang ZHAO Qinxin LIU Tong 《Journal of Thermal Science》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第6期2196-2214,共19页
In this paper,a novel polygeneration system involving plasma gasifier,pyrolysis reactor,gas turbine(GT),supercritical CO_(2)(S-CO_(2))cycle,and organic Rankine cycle(ORC)has been developed.In the proposed scheme,the s... In this paper,a novel polygeneration system involving plasma gasifier,pyrolysis reactor,gas turbine(GT),supercritical CO_(2)(S-CO_(2))cycle,and organic Rankine cycle(ORC)has been developed.In the proposed scheme,the syngas is obtained by the gasification and the pyrolysis is first burned and drives the gas turbine for power generation,and then the resulting hot exhaust gas is applied to heat the working fluid for the supercritical CO_(2)cycle and the working fluid for the bottom organic Rankine cycle.In addition to the electrical output,the pyrolysis subsystem also produces pyrolysis oil and char.Accordingly,energy recovery is achieved while treating waste in a non-hazardous manner.The performance of the new scheme was examined by numerous methods,containing energy analysis,exergy analysis,and economic analysis.It is found that the net total energy output of the polygeneration system could attain 19.89 MW with a net total energy efficiency of 52.77%,and the total exergy efficiency of 50.14%.Besides,the dynamic payback period for the restoration of the proposed project is only 3.31 years,and the relative net present value of 77552640 USD can be achieved during its 20-year lifetime. 展开更多
关键词 polygeneration system waste plasma gasification tire pyrolysis gas turbine cycle supercritical CO_(2)cycle organic rankine cycle
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超临界压力下CO_(2)在旋流通道内对流换热试验研究 被引量:7
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作者 宋嘉梁 陈健 +2 位作者 赵锐 程文龙 陈永东 《压力容器》 北大核心 2021年第11期9-17,35,共10页
将缠绕管式换热器代替目前普遍使用的印刷电路板式换热器(PCHE)用于超临界二氧化碳(SCO_(2))布雷顿循环发电系统具有潜在前景,而SCO_(2)在变物性和旋流强化支撑体交互作用下的传热与流动试验研究仍十分匮乏。搭建了一套SCO_(2)闭式循环... 将缠绕管式换热器代替目前普遍使用的印刷电路板式换热器(PCHE)用于超临界二氧化碳(SCO_(2))布雷顿循环发电系统具有潜在前景,而SCO_(2)在变物性和旋流强化支撑体交互作用下的传热与流动试验研究仍十分匮乏。搭建了一套SCO_(2)闭式循环测试平台,对超临界压力下CO_(2)在受热竖直旋流通道(管外径6.35 mm、管内径4.57 mm、螺距50 mm、螺旋直径80 mm、总长度1000 mm)中的对流换热特性进行试验研究,并与直管进行对比。揭示旋流通道内SCO_(2)在变物性、浮升力、离心力耦合作用下的湍流传热特性,并基于1071个试验工况数据得出了新的传热准则式,为缠绕管式回热器热力设计方法奠定了基础。该研究进一步丰富和发展了SCO_(2)测试系统,对缠绕管式SCO_(2)换热器在核电以及光热发电中的应用及推广具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 缠绕管式回热器 超临界CO_(2)布雷顿循环 旋流通道 竖直向上流动
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LNG冷能用于朗肯循环和CO2液化新工艺 被引量:5
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作者 刘梅梅 张引弟 +1 位作者 薛鹏 邱伊婕 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期43-49,共7页
针对CO2 排放过量的问题,提出了两种利用液化天然气冷能进行朗肯循环发电和液化CO2 的新工艺流程。流程1在常规朗肯循环的基础上增加了再热循环和回热循环;流程2在保证预冷和液化CO2 所需冷能不变的情况下,在流程1的基础上集成了氮气液... 针对CO2 排放过量的问题,提出了两种利用液化天然气冷能进行朗肯循环发电和液化CO2 的新工艺流程。流程1在常规朗肯循环的基础上增加了再热循环和回热循环;流程2在保证预冷和液化CO2 所需冷能不变的情况下,在流程1的基础上集成了氮气液化系统,目的是降低蒸发器内冷热物流的品位差,提高蒸发器的火用效率。分析了烟气温度、循环工质压力和流量对流程比功和火用效率的影响。模拟计算得到,流程1、流程2的火用效率分别可达到49.70%和49.80%,对应比功分别为237.70kJ/kgLNG和235.20kJ/kgLNG,CO2 的液化率为0.60kg/kgLNG。结合具体实例进行计算,证明新流程具有良好的经济效益和环境效益。 展开更多
关键词 LNG冷能 液化CO2 朗肯循环 火用效率 敏感性分析
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Brayton Power Cycles for Electricity Generation from Fusion Reactors
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作者 J.l. Linares L.E. Herranz +1 位作者 B.Y. Moratilla I.P. Serrano 《Journal of Energy and Power Engineering》 2011年第7期590-599,共10页
Brayton power cycles for fusion reactors have been investigated, using Helium in classical configurations and CO2 in a recompression layout. Thermal sources from the reactor have strongly constrained the cycle configu... Brayton power cycles for fusion reactors have been investigated, using Helium in classical configurations and CO2 in a recompression layout. Thermal sources from the reactor have strongly constrained the cycle configurations, hindering use of a recuperator in Helium cycles and conditioning the outlet turbine temperature in CO2 ones. In both cycles, it is possible to take advantage of the exhaust thermal energy by coupling the Brayton to a Rankine cycle, with an organic fluid in the helium case (iso-butane has been investigated) and steam in the CO2 case. The highest efficiency achieved with Helium cycle is 38.5% using Organic Rankine Cycle and 32.6% with Helium alone. The efficiency changes from 46.7% using Rankine cycle to 41% with CO2 alone. The Helium cycle is highly sensitive to turbine efficiency and in a moderate way to compressor efficiency and pressure drops, being nearly insensitive to thermal effectiveness in heat exchangers. On the other hand, CO2 is nearly insensitive to all the parameters. 展开更多
关键词 Brayton cycles fusion technology CO2 recompression cycles organic rankine cycles.
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基于超临界CO_(2)朗肯循环的太阳能光热发电系统分析
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作者 魏占海 《节能》 2022年第9期17-21,共5页
基于太阳能光热发电原理,提出加装回热系统的发电系统模型,结合朗肯循环,以超临界CO_(2)作为工质,系统分析进气温度、进气压力对发电系统效率的影响,研究回热系统的热经济性。结果表明:低压状态下进气压力对发电系统循环效率的影响较大... 基于太阳能光热发电原理,提出加装回热系统的发电系统模型,结合朗肯循环,以超临界CO_(2)作为工质,系统分析进气温度、进气压力对发电系统效率的影响,研究回热系统的热经济性。结果表明:低压状态下进气压力对发电系统循环效率的影响较大,高压状态下进气温度对发电系统循环效率的影响较大;压力增大时,发电系统效率先增后减,温度增加时,发电系统效率保持增加;与无回热系统相比,加装回热系统能够明显提升发电系统循环效率;发电系统的不可逆损失随着压力的升高而降低,随着温度的升高而升高,为基于超临界CO_(2)朗肯循环的太阳能光热发电提供参考。 展开更多
关键词 太阳能光热发电 超临界CO_(2) 朗肯循环 循环效率
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匹配高温氟盐堆的SCO_(2)系统冷端变工况运行特性研究
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作者 赵全斌 赵凯 +3 位作者 种道彤 刘秀婷 张大林 卓文斌 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期242-248,共7页
高温氟盐堆与超临界二氧化碳(SCO_(2))布雷顿循环耦合的小型发电系统具有高效、紧凑和高固有安全性而被认为在小型核动力/核发电领域具有良好发展前景。本文针对高温氟盐堆与SCO_(2)布雷顿循环的耦合系统开展了系统优化设计与变工况运... 高温氟盐堆与超临界二氧化碳(SCO_(2))布雷顿循环耦合的小型发电系统具有高效、紧凑和高固有安全性而被认为在小型核动力/核发电领域具有良好发展前景。本文针对高温氟盐堆与SCO_(2)布雷顿循环的耦合系统开展了系统优化设计与变工况运行特性研究。基于高温氟盐堆热端特征和冷端环境条件设计和对比了多种循环构型下的系统性能,发现对于2种反应堆循环回路系统,采用再压缩循环在循环热效率和紧凑性综合方面具有优势,在此基础上研究了冷端系统SCO_(2)布雷顿循环系统变工况运行特性,发现当主压缩入口温度改变时,采用定压比运行模式不仅循环效率高,且对冷端环境温度变化适应性范围也大。因此当环境温度变化时,布雷顿循环推荐采用定压比运行模式。 展开更多
关键词 高温氟盐堆 sco_(2)布雷顿循环 冷端变工况 定压比运行模式 定转速运行模式
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回热型SCO_(2)布雷顿循环及压气机设计
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作者 屈彬 罗千千 +1 位作者 杜巍 罗磊 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期58-67,共10页
为了解决船舶、飞行器等动力装置的持续供电问题,选定超临界二氧化碳(SCO_(2))布雷顿循环作为动力来源。用Aspen plus软件对简单型、回热型和再压缩型SCO_(2)布雷顿循环进行分析,根据设计工况下循环的热效率和功率以及循环系统的重量,... 为了解决船舶、飞行器等动力装置的持续供电问题,选定超临界二氧化碳(SCO_(2))布雷顿循环作为动力来源。用Aspen plus软件对简单型、回热型和再压缩型SCO_(2)布雷顿循环进行分析,根据设计工况下循环的热效率和功率以及循环系统的重量,最终选择回热型SCO_(2)布雷顿循环作为动力装置的供电循环。对回热循环进行分析,分析结果表明:在回热循环中随着压气机、涡轮效率增大,循环的热效率和循环功率也增大。压气机出口压力对循环热效率的影响可以近似为线性,涡轮入口温度对循环热效率几乎没有影响。换热器温度对效率的影响大于压力对效率的影响并且换热器对循环功率几乎没有影响。在确定回热循环压气机工况参数后,利用Concepts NREC COMPAL软件和CFX软件分别对回热循环的压气机进行了一维设计和三维计算,设计出了等熵效率能够达到90.53%的单级离心压气机。 展开更多
关键词 sco_(2) 布雷顿循环 回热循环 离心压气机
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SCO_(2)再压缩循环的非设计性能及控制策略研究
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作者 杜亚东 杨策 +2 位作者 余志毅 张涵之 胡晨星 《工程热物理学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期3213-3219,共7页
SCO_(2)循环的部件性能随系统负载降低会发生显著变化。因此,本文首先建立了10 MW输出功率的SCO_(2)再压缩循环。然后分别在库存控制和涡轮旁通控制下研究了系统的非设计性能。结果表明,当系统负载减小到10%时,库存控制的热效率降至21.0... SCO_(2)循环的部件性能随系统负载降低会发生显著变化。因此,本文首先建立了10 MW输出功率的SCO_(2)再压缩循环。然后分别在库存控制和涡轮旁通控制下研究了系统的非设计性能。结果表明,当系统负载减小到10%时,库存控制的热效率降至21.04%,再压气机趋向失速;涡轮旁通控制的热效率至13.56%,压气机发生堵塞。基于此,提出了库存–旁通混合控制策略。该混合策略的使用改善了两单一策略下的压气机运行状态,且系统性能介于两单一策略的之间。 展开更多
关键词 sco_(2)再压缩循环 负载降低 非设计控制策略 压气机性能
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结合碳捕集的SOFC-sCO_(2)布雷顿循环集成系统性能分析 被引量:1
18
作者 刘泽坤 谢媚娜 +3 位作者 何娴雅 张文娴 谢珊 赵英汝 《工程热物理学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期3016-3021,共6页
固体氧化物燃料电池是将化学能转化成电能的全固态能量转换装置,被认为是极具前景的绿色发电系统。本研究提出了结合碳捕集的固体氧化物燃料电池-超临界二氧化碳布雷顿循环集成系统,通过阳极尾气富氧燃烧实现低能耗碳捕集,并利用s CO_(2... 固体氧化物燃料电池是将化学能转化成电能的全固态能量转换装置,被认为是极具前景的绿色发电系统。本研究提出了结合碳捕集的固体氧化物燃料电池-超临界二氧化碳布雷顿循环集成系统,通过阳极尾气富氧燃烧实现低能耗碳捕集,并利用s CO_(2)再压缩布雷顿循环回收燃烧室余热提高系统效率。模拟结果显示,该集成系统在设计工况下的净发电效率为59.74%,二氧化碳捕集量为134.50 kg/h。此外,关键工作参数对系统性能的影响分析结果表明,合理的阳极尾气再循环比、燃料利用率和燃料流量是确保系统安全高效运行的必要前提。 展开更多
关键词 SOFC 碳捕集 sco_(2)再压缩布雷顿循环 变工况
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Comparative analysis of CO_2-based transcritical Rankine cycle and HFC245fa-based subcritical organic Rankine cycle using low-temperature geothermal source 被引量:26
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作者 GUO Tao,WANG HuaiXin & ZHANG ShengJun Department of Thermal Energy and Refrigeration Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2010年第6期1638-1646,共9页
A detailed thermodynamic and techno-economic comparison is presented for a CO2-based transcritical Rankine cycle and a subcritical organic Rankine cycle (ORC) using HFC245fa (1,1,1,3,3-pentafluoro-propane) as the work... A detailed thermodynamic and techno-economic comparison is presented for a CO2-based transcritical Rankine cycle and a subcritical organic Rankine cycle (ORC) using HFC245fa (1,1,1,3,3-pentafluoro-propane) as the working fluid driven by the low-temperature geothermal source,in order to determine the configuration that presents the maximum net power output with a minimum investment.The evaluations of both Rankine cycles have been performed based on equal thermodynamic mean heat rejection temperature by varying certain system operating parameters to achieve each Rankine cycle's optimum design at various geothermal source temperature levels ranging from 80oC to 120oC.The results obtained show that the optimum ther-modynamic mean heat injection temperatures of both Rankine cycles are distributed in the scope of 55% to 65% of a given geothermal source temperature level,and that the CO2-based transcritical Rankine cycle presents 3% to 7% higher net power output,84% reduction of turbine inlet volume flow rate,47% reduction of expansion ratio and 1.68 times higher total heat transfer capacity compared with the HFC245fa-based subcritical ORC.It is also indicated that using the CO2-based transcritical system can reduce the dimension of turbine design.However,it requires larger heat transfer areas with higher strength heat exchanger materials because of the higher system pressure. 展开更多
关键词 TRANSCRITICAL rankine cycle organic rankine cycle (ORC) LOW-TEMPERATURE geothermal CO2 HFC245fa
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Component Exergy Analysis of Solar Powered Transcritical CO_2 Rankine Cycle System 被引量:6
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作者 Xiaojuan Li Xinrong Zhang 《Journal of Thermal Science》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第3期195-200,共6页
In this paper,exergy analysis method is developed to assess a Rankine cycle system,by using supercritical CO2 as working fluid and powered by solar energy.The proposed system consists of evacuated solar collectors,thr... In this paper,exergy analysis method is developed to assess a Rankine cycle system,by using supercritical CO2 as working fluid and powered by solar energy.The proposed system consists of evacuated solar collectors,throttling valve,high-temperature heat exchanger,low-temperature heat exchanger,and feed pump.The system is designed for utilize evacuated solar collectors to convert solar energy into mechanical energy and hence electricity.In order to investigate and estimate exergy performance of this system,the energy,entropy,exergy balances are developed for the components.The exergy destructions and exergy efficiency values of the system components are also determined.The results indicate that solar collector and high temperature heat exchanger which have low exergy efficiencies contribute the largest share to system irreversibility and should be the optimization design focus to improve system exergy effectiveness.Further,exergy analysis is a useful tool in this regard as it permits the performance of each process to be assessed and losses to be quantified.Exergy analysis results can be used in design,optimization,and improvement efforts. 展开更多
关键词 Transcritical CO2 rankine cycle Solar energy Solar collector Component exergy analysis
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