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华北电力大学能动与机械工程学院徐进良教授承担的国家重点研发计划项目取得阶段性成果
更新时间 2021-02-04     已被浏览: 761

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来源:华北电力大学官网

日前,由华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室主任、能源动力与机械工程学院教授徐进良牵头的国家重点研发计划“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”重点专项部署的“超高参数高效二氧化碳燃煤发电基础理论与关键技术研究”项目,最终完成发电效率51%的1000MW级系统概念设计,为逐步推进大容量S-CO2燃煤发电系统示范及应用奠定理论与技术基础,为实现碳达峰、碳中和做出重要贡献。

本项目旨在研究解决超高参数二氧化碳燃煤系统能量梯级利用、热力学循环及热学优化理论,以及关键部件能质转换与传递机理的关键科学问题,突破锅炉燃烧及污染物控制、换热器、透平及一体化系统设计等关键技术。近日,徐进良教授接受《科技日报》采访,介绍该项目取得的突破进展时指出,超临界二氧化碳煤炭发电(简称sCO2发电)相比于水蒸气发电机组,具有明显效率优势,减少了CO2排放。同时,sCO2发电机组设备少,体积小,机组惯性小,非常灵活,可实现快速升降负荷,这对于水蒸气发电来说是难以实现的。sCO2发电对于平衡电网负荷波动,保持供给侧和需求侧平衡,具有重要意义,是未来发展方向。

该项目实施分两个阶段,第一阶段在sCO2发电循环热力系统的构建上取得突破性进展,提出了锅炉模块化设计以及能量复叠利用原理,彻底解决循环构建方面的难题。第二阶段在关键部件能量传递转化上取得突破。最典型的是发现超临界流体的不均匀物质结构,颠覆了超临界流体具有均匀流体结构的常规认知,这一发现大幅提高了关键设备设计精度并保证安全。

对于未来项目的攻关工作,徐进良教授认为,相比于水蒸气发电机组,sCO2发电是颠覆性技术,涉及到许多关键技术的研发,商业化还需一段时间,但它代表能源动力行业的发展方向。徐进良建议,“十四五”期间,围绕sCO2煤炭发电,建设综合性关键技术及系统集成平台,验证已取得的sCO2发电理论和方法,取得运行数据,系统评估材料的耐久性,评估sCO2发电在经济及环保方面的优势,为建设商业化的sCO2煤炭发电机组进行技术储备和奠定基础。着手进行大型sCO2煤炭发电机组发电的设计工作。地方政府和企业也积极加入sCO2发电技术的研发行列,并开辟sCO2太阳能发电、sCO2中高温余热发电的新模式。

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