摘要

相比于传统的蒸汽朗肯循环,超临界二氧化碳(SCO2)布雷顿循环具有发电效率高、系统体积小,噪声低、变工况响应快等优点。然而SCO2燃煤发电尚处于起步阶段,探索小型燃煤发电系统性能对于建设示范工程,推广SCO2燃煤发电技术具有重要意义。但由于系统结构复杂,锅炉和回热器等设备设计涉及大量的设备参数、物性和热集成计算,全系统集成设计困难。本文针对SCO2燃煤发电系统包含工质物性参数、循环操作参数、设备结构参数的强耦合而导致设计困难的问题,提出了一种高效的SCO2燃煤发电系统全局建模和求解方法,并应用于50 MW再压缩和再热SCO2循环发电系统的设计。设计计算结果表明,再热SCO2循环发电系统的发电效率较再压缩SCO2循环发电系统提高1.8个百分点,煤耗降低0.0125 kg/kWh;此外,50 MW SCO2燃煤发电系统还具有压降小的特点,有利于系统效率的提高。