科技工作者之家
科技工作者之家APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。
科技工作者之家 2020-09-27
内容来源:中国科学院
近年来,以CO2为工质的动力循环发电技术具有进一步提升热能利用效率和机组紧凑化水平的潜力,而引起关注,该技术在太阳热能与核能利用领域具有优势,可满足小空间供电的紧凑化设计。自2008年起,中国科学院力学研究所高效洁净燃烧课题组对该技术开展基础研究和关键技术研发。
依据实际应用领域和条件,相关研究可采用超临界CO2布雷顿循环和CO2跨临界动力循环两种基本循环形式,但均面临不足。对于超临界CO2布雷顿循环,由于近临界区物性对运行参数的强敏感性,其近临界大压比增压过程成为该循环技术的难点,主要体现为增压部件研发难、高效稳定运行难;对于CO2跨临界动力循环,由于CO2的临界温度仅为31℃,工程中常用的30℃左右的冷却水难以冷凝CO2并促成循环。针对CO2动力循环的特点和两种基本循环形式面临的实际问题,研究人员提出自冷凝CO2跨临界动力循环和CO2混合工质跨临界动力循环,为避免超临界CO2布雷顿循环的近临界大压比增压过程、解决CO2跨临界动力循环中亚临界CO2冷凝问题提供新思路。
研究人员采用理论方法,探究自冷凝CO2跨临界动力循环的运行规律和优化方法;建立实验平台和采用实验方法,验证自冷凝CO2跨临界动力循环的可行性(2020,198:117335),实现CO2跨临界动力循环的30℃常规冷却水运行,也利于解决超临界CO2布雷顿循环近临界压缩问题。针对烷烃/CO2混合工质的可燃性问题,通过实验获得丁烷/CO2、异丁烷/CO2和丙烷/CO2等二元混合工质的燃烧特性,获得其可燃临界摩尔比分别为0.04/0.96、0.09/0.91和0.08/0.92。
相关研究已产生5项相关技术,并获得国家发明专利授权。研究工作得到国家自然科学基金、中科院仪器设备功能开发技术创新项目、力学所高温气体动力学国家重点实验室基本科研业务课题的资助。
图1.自冷凝CO2跨临界动力循环系统
图2.自冷凝CO2跨临界动力循环实验验证结果
图3.丁烷/CO2混合工质跨临界动力循环
图4.丁烷/CO2燃烧特性实验研究(火焰形态)
来源:中国科学院
原文链接:http://www.cas.cn/syky/202009/t20200925_4761295.shtml
版权声明:除非特别注明,本站所载内容来源于互联网、微信公众号等公开渠道,不代表本站观点,仅供参考、交流、公益传播之目的。转载的稿件版权归原作者或机构所有,如有侵权,请联系删除。
电话:(010)86409582
邮箱:kejie@scimall.org.cn
海洋酸化达到了1400万年未见的水平
催化:CO2与O2共同电解提升CO2RR活性
研究:疫情期间中国省级CO2减排
固体表面FLPs位点活化CO2并用于选择性串联转化烯烃和CO2至环状碳酸酯
三门核电2号机组首次临界前控制点核安全检查顺利完成
Angew: OH-并非CO2/CO电催化转化制备C2+产物的助剂
青岛能源所实现高效电催化还原CO2生产CO
CICC科普栏目|宇树科技新版Laikago在IROS 2018“逮到”波士顿动力大黄狗Spotmini
CO2RR催化剂最新Nature:CO2转化为乙烯的分子调控
田湾核电4号机组首次成功达到临界状态