超临界二氧化碳发电系统紧急停车过程动态特性研究

作者：李新宇; 刘惠民; 林志民

来源：动力工程学报, 2021, 41(05): 420-432.

DOI：10.19805/j.cnki.jcspe.2021.05.012

• 超临界二氧化碳发电系统
• 紧急停车
• 动态仿真
• 控制策略

针对某300 kW功率等级的超临界二氧化碳简单回热发电系统建立了全系统动态仿真模型,研究了系统发生紧急停车时的动态响应过程及阀门流量特性对过程控制品质的影响。结果表明:涡轮旁通策略可以有效控制系统紧急停车过程的转速上升幅度,保障系统安全;整个紧急停车过程持续约50 s,其中第一阶段持续数秒,其特性主要受旁通阀特性主导,动作时间2 s内的快开型旁通阀可满足系统的安全控制要求;第二阶段呈单调衰减趋势,持续时间40～50 s,主要受系统自身特性影响;在紧急停车的第一阶段,压缩机出口和涡轮出口压力分别上升1.5%和7.3%,回热器冷侧和热侧入口质量流量分别上升35%和80%,回热器热侧入口温度上升约30 K;冲击效应对设备安全造成的影响应在超临界二氧化碳发电系统设计时予以特别考虑。