国际能源领域专家汇聚大连探讨“多能互补,融合发展”(新华网2018-08-29)
全温全压超临界二氧化碳换热器综合试验平台建设完成
时间:2018年11月19日 14:52    栏目:科技动态    浏览次数:

日前,在所传热传质研究中心超强换热团队的努力下,我国首座“双回路全温全压超临界二氧化碳(SCO2)换热器综合试验测试平台”在廊坊中试基地建成。目前,平台已完成调试并达到设计目标,正在开展SCO2发电系统用印刷电路板换热器(Printed Circuit Heat Exchange, PCHE)性能测试。全温全压SCO2换热器综合试验测试平台的建成投运,为研究所深入开展SCO2换热器研制及性能提供了重要支撑,填补了国内相关试验测试平台的空白,有助于加快我国SCO2发电系统的研究步伐,为早日赶超世界先进水平提供保障。

SCO2布雷顿循环发电系统具有热效率高、结构紧凑、经济性好等特点,在太阳能、核能、地热、工业余热回收等领域应用前景广阔,是未来清洁高效发电技术和能源综合利用技术的热点研究方向。换热器作为SCO2发电系统中的关键设备,是数量最多、体积最大、成本最高的设备,其综合性能对系统效率提升与安全稳定运行至关重要。

新型高效紧凑式PCHE具有换热效率高、结构紧凑、承压和耐温能力强等特点,非常适用于SCO2布雷顿循环发电系统,是国内外研究的热点前沿。但由于SCO2在临界点附近物性变化剧烈,换热器设计难度增大。目前大多数PCHE研发工作均停留在理论层面,相关设计和评价方法也缺乏试验数据验证,从而限制了SCO2发电系统的研发进度。全温全压大功率超临界二氧化碳换热器综合试验平台的建成,将为SCO2用PCHE的设计研发提供重要实验数据支撑。

在国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项、企业合作等项目的支持下,超强换热团队自主设计了该综合试验平台的工艺流程,并经业内专家论证,用时6个月完成平台建设、安装、调试等工作。该平台高压回路最高设计压力32MPa、温度823K,低压回路最高设计压力12MPa、温度873K,可以进行百千瓦级SCO2流动传热特性研究、高效紧凑式换热器设计方法及结构方案验证、新型换热结构的测试等系列理论和技术方面的研发工作。(工程热物理研究所 淮秀兰、成克用、周敬之)

双回路全温全压SCO2换热器综合试验平台

综合试验平台控制系统

试验测试用PCHE

依托单位: 共建单位:
 
 

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