SCO2布雷顿循环耦合海水淡化系统的优化
Optimization of SCO2 Brayton Cycle Coupled Seawater Desalination System
DOI: 10.12677/NST.2023.112014, PDF,   
作者: 滕一非, 陆道纲, 隋丹婷：华北电力大学核科学与工程学院，北京；非能动核能安全技术北京市重点实验室，北京
关键词: 超临界二氧化碳；布雷顿再压缩循环；海水淡化；Supercritical Carbon Dioxide； Brayton Cycle； Desalination
摘要: 超临界二氧化碳布雷顿循环由于其紧凑的系统布置和较高的热电转换效率，是非常有前景的新型核动力系统热电转换装置的技术方案。在传统的布雷顿循环中，超临界二氧化碳在进入压缩机前需要冷却，因此在系统中存在废热。本文研究用于小型铅冷快堆的能量转换系统，将海水淡化装置与超临界二氧化碳布雷顿循环耦合，进行废热利用，扩展能量转换系统的多用途应用方向，实现淡水生产，提高系统总体的效率。
Abstract: Supercritical carbon dioxide Brayton cycle is a promising technical scheme for the thermoelectric conversion device of new nuclear power system due to its compact system layout and high thermoelectric conversion efficiency. In the traditional Brayton cycle, supercritical carbon dioxide needs to be cooled before entering the compressor, so there is waste heat in the system. In this paper, the energy conversion system for small lead-cooled fast reactor is studied. The seawater desalination device is coupled with the SCO2 Brayton cycle to carry out waste heat utilization, expand the multi-purpose application direction of the energy conversion system, realize freshwater production, and improve the overall efficiency of the system.
文章引用：滕一非, 陆道纲, 隋丹婷. SCO2布雷顿循环耦合海水淡化系统的优化[J]. 核科学与技术, 2023, 11(2): 127-132. https://doi.org/10.12677/NST.2023.112014

参考文献

[1] 唐鑫, 钱奕然, 方华伟, 李洋, 李思广, 易经纬, 陈伟雄, 严俊杰. 超临界二氧化碳布雷顿循环控制策略研究综述[J/OL]. 发电技术, 2022: 1-10, http://kns.cnki.net/kcms/detail/33.1405.TK.20221214.0931.001.html.
[2] Feher, E.G. (1968) The Supercritical Thermodynamic Power Cycle. Energy Conversion, 8, 85-90.
[3] Angelino, G. (1968) Carbon Dioxide Condensation Cycles. Journal of Engineering for Power, 90, 287-295.
[4] Ahn, Y. and Lee, J.I. (2014) Study of Various Brayton Cycle Designs for Small Modular Sodium-Cooled Fast Reactor. Nuclear Engineering and De-sign, 276, 128-141.
[5] 刘宏帅, 郑超颖, 李丹, 于竹芹. 核能海水淡化的应用分析[J]. 产业与科技论坛, 2022, 21(5): 51-52.
[6] 贾海军. 核能海水淡化技术的研究及发展[C]//中国土木工程学会. 科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集. 北京: 中国科学技术出版社, 2004: 2.
[7] Esmaeilion, F. (2020) Hybrid Renewable Energy Systems for Desalination. Applied Water Science. Springer International Publishing, Ber-lin.
[8] 于开录, 吕庆春, 阮国岭. 低温多效蒸馏海水淡化工程与技术进展[J]. 中国给水排水, 2008, 24(22): 82-85.
[9] 宋瀚文, 宋达, 张辉, 付赫, 彭昌盛. 国内外海水淡化技术、产能、用途综述[J/OL]. 膜科学与技术, 2021: 1-11. http://kns.cnki.net/kcms/detail/62.1049.TB.20210607.1102.004.html
[10] 贾海军, 姜胜耀, 吴少融, 李毅, 肖志, 李胜强, 仲朔平, 张佑杰, 杨巾农, 查美生, 薄涵亮. 双塔竖直蒸发管高温多效蒸发海水淡化实验系统[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2003(10): 1336-1338+1358.
[11] THERMOFLEX®. Version 30.0 Thermoflow Inc., USA. https://www.thermoflow.com
[12] 谢长坤. 热带岛屿淡水供需分析与模拟研究[D]: [硕士学位论文]. 上海: 华东师范大学, 2013.
[13] 郭磊, 黄本胜, 邱静, 邱颂曦. 核电站淡水用水特征综合分析研究[J]. 水利学报, 2013, 44(5): 615–621. [Google Scholar] [CrossRef]