2025年底,全球首台商用超临界二氧化碳发电机组在贵州六盘水首钢水港集团成功投入商业运营。该项目也是“超碳一号”超临界二氧化碳余热发电技术示范项目。此次发电由中国原子能集团公司中国原子能研究设计院、济钢集团国际工程技术有限公司、首钢水城钢铁(集团)有限公司联合推进。发电成功后,发电效率较余热蒸汽发电技术提高85%以上,净发电量提高50%以上。现有的烧结。传统发电技术蒸汽将水加热并转化为蒸汽,驱动蒸汽轮机带动发电机发电。豪维呃,在实际应用中,水作为介质在系统复杂性、效率、紧凑性、响应速度等方面都有不足。我们会找到新的替代媒介吗?中国原子能集团公司首席专家、超碳一号总设计师黄燕平认为:“当二氧化碳被加压到7.38兆帕并加热到31摄氏度时,它就成为超越气态和液态物质性质的‘超临界状态’,它具有高密度和低粘度的双重优势,非常适合这项工作。”然而,找到超临界二氧化碳这种“超级介质”只是第一步。关键是如何发电。 2009年,黄燕平带领团队开始GE技术研发,利用超临界二氧化碳发电。 “我们设想用两台机器和三台设备建造一个封闭的布雷顿循环(使用气体作为介质的热力循环),以实现高效发电。”胡先生杨艳平解释说,“两机”是指汽轮机和压缩机,“三器”是指热源换热器、蓄热室和冷水机组。超临界二氧化碳发电技术的发展是一个“从零到一”的过程。团队成员、换热装置研发关键人物刘瑞龙回忆,2017年,团队连续工作100多个日日夜夜,攻克了数十个技术难题,最终从印刷电路板制造工艺中得到启发,自主研发出2.4米(长)的真空扩散焊机,用于在不锈钢板材上蚀刻焊接高精度毫米级微流道。 6,000块薄板组装成超紧凑的微通道换热器。当一台全球单芯长度最大的换热器样机通过性能测试时,整个实验室沸腾了。经过10多年的研究,我国超临界二氧化碳发电技术的产学研体系已基本建立,全国产业链已基本形成,具备了工程化综合应用的条件。 2023年,中核集团核研究设计院与济钢国际将建设两台15MW超临界二氧化碳余热发电机组,利用环冷器末端加热器残余高温烧结废气高效发电。与传统技术相比,场地要求降低50%,发电效率提高85%以上,净发电量提高50%以上。中核集团熔盐储能超临界二氧化碳发电示范项目将于2024年开工,预计2026年开工建设。(编辑:项小斌)
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