高温气冷堆核电厂余热利用的热力学研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nbu_james
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高温气冷堆是一种具有固有安全性的堆型,合理的热力循环是保证其实现高效率的前提。在核能闭式Brayton循环或氦气/蒸汽联合循环中,预冷器中有大量余热可回收利用,且进入此设备的氦气温度约125℃,在此温度范围内,利用水作为工质回收利用余热的效率低,而低温发电技术正好提供了可行的手段。本课题以高温气冷堆闭式Brayton循环中预冷器处排放的低温余热为研究对象,以热力学第一、第二定律为基础,构建用于回收核能闭式Brayton循环低温余热的新型热力学循环,以研究高温气冷堆电厂排放余热的深度利用。本文首先构建了核能闭式Brayton/ORC联合循环,计算结果表明:在最优的ORC情况下,此联合循环的净输出功、热效率分别为3.1×105k W、52.14%,分别比闭式Brayton循环高1.16×104k W、2.45%;其中,本文以Brayton循环中预冷器的入口温度(398.8K)为热源基础,针对ORC,以三种不同的优化方式进行优化:一,ORC的单目标优化,以蒸发温度及冷凝温度分别变化的情况下,分析了不同目标函数的性能,结果表明:当冷凝温度不变时,热源出口温度、热效率随着蒸发温度的增加而提高,总不可逆损失则相应减少,而除R227ea外,其余工质的?效率及输出净功则先增加后降低。当蒸发温度不变时,热源出口温度、热效率、?效率、输出净功以及总不可逆损失都随着冷凝温度的增加而减少。二,ORC的多目标优化,论文针对R245fa等8种工质,以热效率与?效率组成多目标函数,对于多目标优化能更好的协调各性能指标间的关系,在对蒸发温度及冷凝温度同时优化后发现:存在最佳蒸发温度和冷凝温度。三,ORC的技术经济性优化,分析了蒸发压力和冷凝压力对循环性能的影响,更全面的对循环系统进行分析,在研究工质中,R123的综合目标函数值最小,存在最佳蒸发压力和冷凝压力,且发电成本最低,投资回收期最短,为最佳工质。本文还构建了核能闭式Brayton/Kalina联合循环,并对此联合循环进行了热力学分析。计算结果表明:在最优的Kalina循环情况下,此联合循环的净输出功率、热效率分别为3.24×105k W、54.53%,分别比闭式Brayton循环高2.57×104k W、4.84%,其中,本文以Brayton循环中预冷器的入口温度(398.8K)为热源基础,对不同的优化函数进行了性能分析,表明,提高透平入口工质温度或压力,降低冷凝压力或温度以及提高基础溶液的氨浓度都有利于提高循环的净输出功和热效率。
其他文献
220kV变电站作为电网枢纽变电站有着举足轻重的作用,220kV变电站的安全稳定运行关系到整个电网的稳定,而站内直流系统作为继电保护、自动装置、信号和操作回路的电源,更是重
根据综合性大学各专业的培养目标和教学特点,从激发学生学习的主观能动性、培养学生创新思维及实现有机化学分层次教学模式等方面探讨有机化学课堂教学中存在的一些问题,提出
科思创研发了一款代号K2016 EV的自动驾驶概念车,该车的内外饰大胆地采用包裹聚碳酸酯的装配玻璃替代了传统车窗。相较于传统车窗玻璃,该方案的总体质量减轻了50%。
随着集成电路的飞速发展,作为硅基集成电路核心器件金属-氧化物-场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET)的特征尺寸正以摩尔定律速度缩小
随着现代工业技术的发展,电力系统中非线性负荷大量增加。各种非线性和时变性电子装置的大规模应用,由此带来的谐波和无功问题也日益严重,对电力系统安全、稳定、经济运行带
基于石油勘探角度分析,其油气藏是非常重要的一个方向,在油气藏勘探期间需具备详细的地震资料数据,在确保其数据准确性的基础上,才能够为勘探作业顺利、有序的进行提供有效保
研究背景结核病(Tuberculosis, TB)是一个严重的公共卫生问题,全世界每年估计有880万新增结核病例并且170万结核病人死亡。我国是全球22个结核病高负担国家之一。2000年第四
随着我国国民经济的急速增长,国内外市场对于我国快速消费品的需求量迅速增加,同时因为该行业入驻门坎较低,快速消费品生产企业迅猛发展,同类产品愈发同质化,市场竞争极为激烈,趋于
以外研版《英语》七年级(下)Module 5 Unit 2 You can buy everything on the Internet为例,探究在初中英语阅读教学的三个阶段(Pre-reading,While-reading和Post-reading)如
作为二十世纪最重要的西方作曲家之一,乔治.里盖蒂无疑已经受到人们的广泛关注,他独特而大胆的创作思维及理念影响着整个现代音乐的前进道路。本文之所以选取《小提琴协奏曲