郑开云

（上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，上海市 闵行区 200240）

0 引言

尽管二氧化碳是温室气体，但它却是一种优良的天然工质，可用于制冷、热泵和动力循环。在发电行业，超临界CO2循环是近年来的研究热点[1]。与蒸汽循环相比，超临界CO2循环更加高效，且随着温度参数提高，效率上升空间更大[2]。当前超临界CO2循环仍处于研发阶段，系统和设备均有待验证，为了全面覆盖实际运行性能的不确定性和相关的技术风险，以及进一步挖掘循环的性能潜力，循环系统的优化改进仍在持续。

超临界CO2循环冷端排出的热量温度较高，空冷时最高温度可达80 ℃以上，冷端损失较大，为此，许多学者提出余热利用方案，包括：增加底循环(有机工质循环、卡琳娜循环)进行余热发电[3-6]、海水淡化[7]、供暖[8]。但是，对于大多数的应用场合，还是希望改善冷却条件，从而尽量降低超临界CO2循环的冷端温度，以提高整个循环的效率。

在超临界CO2循环的冷端，CO2工质的余热通过预冷器释放至最终热阱。通常电厂的最终热阱为周围环境，工质的冷却温度取决于环境条件和预冷器性能。现有的预冷器设计制造技术已非常先进和成熟，可以使工质与环境之间的温差达到足够小，但是环境条件无法通过人为干预。我国气温总体特点是：冬夏气温差异大，冬季气温普遍偏低且南北温差大，夏季普遍高温且南北温差不大。受气温影响，电厂厂址环境的其他冷源也会有季节性和昼夜周期性变化。……