王兵兵， 乔加飞

(神华国华(北京)电力研究院有限公司, 北京 100025)

超临界CO2(S-CO2)布雷顿循环是一种以S-CO2为工质的基于布雷顿循环原理的闭式循环，早在1948年Sulzer Bros申请了一项关于部分冷却CO2布雷顿循环的专利[1]，其中CO2工质的优点和S-CO2循环技术受到重视，各国学者针对该技术开展了大量的研究，并取得了一些成果[2-4]。由于在材料性能、密封技术以及制造工艺等方面的限制，该技术在当时没有得到利用和推广。由于S-CO2布雷顿循环功率密度高，透平叶片的应力很大，其轮盘和叶片需一次性整体加工，加工工艺难以满足。90年代中期，随着五轴加工中心的广泛使用，涡轮制造工艺得以突破，该技术得到进一步发展[5]。目前，光热发电技术由于其独特优势受到很多国家的关注。将S-CO2循环技术应用在光热发电领域，不但可以提高电站的发电效率，还会大幅度降低光热发电成本，这对光热发电技术的产业化推广具有重要意义。S-CO2布雷顿循环还可与核反应堆[5]及余热利用相结合，在火电领域有很大的应用前景[6]。笔者对再压缩式S-CO2布雷顿循环的性能进行了研究，分析了主压缩机入口温度和压力、透平入口温度和压力、设备效率等系统关键参数对循环效率的影响，阐述了其影响机理，并对循环的最佳工况点进行了寻优计算。

1 系统描述

1.1 系统及CO2物性介绍

根据循环结构的不同，S-CO2布雷顿循环可以分为多种形式，其中再压缩式布雷顿循环是一种比较典型的应用形式，其结构如图1所示。……