耦合熔盐储热的超临界二氧化碳循环系统变负荷发电效率提升方法

摘要

针对非设计工况下超临界二氧化碳（SCO₂）循环发电效率大幅度降低，系统运行经济性下降的问题，提出了一种SCO₂循环系统变负荷发电效率提升方法。该方法在系统设计方案上，采用多个小容量机组代替传统的单一大容量机组；在运行模式上，采用多机组之间串并联相结合的运行模式。通过建立耦合熔盐储热的SCO₂循环系统实时动态模型，对比了多机组方案和传统单一机组方案的变负荷发电效率、调峰范围以及运行经济性，计算结果表明：对于额定功率为300 MW的单一机组，当输出功率从额定功率降低至20%额定功率时，其发电效率将从55.01%降低至21.97%;以串并联相结合模式运行的多机组方案相比于单一机组，在全工况范围内可将效率平均提高7.92%,同时可将调峰范围由100%～20%额定功率扩大至100%～3.33%额定功率；在参与调峰时，多机组方案相比于传统单一机组可节省12%的热盐消耗量。所提SCO₂循环系统变负荷提效方法对提高电站发电效率和运行经济性具有参考价值。

关键词

超临界二氧化碳循环 / 熔盐储热 / 变负荷发电效率 / 多机组方案

基金资助

国家自然科学基金重大资助项目（52293413）;国家自然科学基金资助项目（52341601）