600MW煤基超临界二氧化碳发电系统回热器和预冷器的概念设计  

Conceptual Design of the Recuperator and Precooler for a 600MW Fossil-based Supercritical CO_2 Power Generation System

作　　者：张一帆[1] 李红智[1] 姚明宇[1] 王月明[1] 

机构地区：[1]西安热工研究院有限公司,陕西省西安市710054

出　　处：《中国电机工程学报》2017年第24期7223-7229,共7页Proceedings of the CSEE

基　　金：国家自然科学基金项目(51406166;51706181);华能集团重点科技项目(HNKJ15-H07);中国电机工程学会青年人才托举工程项目(JCB-2016-70)~~

摘　　要：超临界二氧化碳发电系统中通常采用印刷电路板换热器作为高温回热器、低温回热器和预冷器。为了更好地研究高温回热器、低温回热器和预冷器,并进行相应的概念设计,该文基于FORTRAN平台,从换热器的热力计算模型入手,建立了通用的印刷电路板换热器计算模型和程序。基于文献中的实验数据,对该模型中换热系数计算关联式的选取进行了论证,进而确保计算模型的准确性。基于该计算模型,该文完成了600MW煤基超临界二氧化碳发电系统中的高温回热器、低温回热器和预冷器的概念设计,并对各换热器中温度沿程分布及是否有夹点现象进行了校核计算。文中研究结果对未来建设煤基超临界二氧化碳发电系统具有重要的参考价值。In a supercritical CO_2（sCO_2） power generation system, printed circuit heat exchangers（PCHE） are always employed as the high temperature recuperator（HTR）, low temperature recuperator（LTR） and precooler（PC）. To study PCHE in detail and design HTR, LTR and PC conveniently, an universal model and the relevant procedure for PCHE were developed using FORTRAN, based on thermodynamic principle. To ensure the calculation accuracy, the model was verified according to the published experimental data. Then, the conceptual designs of HTR, LTR and PC for a 600 MW fossil-based CO_2 reheat and recompression power generation system were completed, based on the present model. The results and conclusions can provide a basis for the design of fossil-based supercritical CO_2 Brayton cycle.

关 键 词：印刷电路板换热器模型 超临界二氧化碳 600MW 煤基 发电 概念设计 回热器 预冷器 

分 类 号：TK122[动力工程及工程热物理—工程热物理]