微型堆SCO2布雷顿循环系统构型及参数优化

摘要：

超临界二氧化碳(SCO2)布雷顿循环具有循环效率高、结构紧凑等优点,适合作为微型核反应堆的能量转换系统.本文以不同构型SCO2布雷顿循环系统为研究对象,建立了设备模型及系统整体分析模型,进行了系统关键部件选型及热力设计,并开展了不同评价指标下系统不同构型参数优化,获得了不同优化目标下最佳构型及最优参数配置.结果表明:以发电效率最大作为优化目标,最优构型再压缩再热循环的发电效率最高达到47.5％;以功率密度最大作为优化目标,最优构型再压缩循环的功率密度最高可达282.42 kW/m3;以功率质量比最大作为优化目标,最优构型再压缩循环的功率质量比最高可达98.81 kW/t.通过不同构型对比发现,再压缩构型具有较高的功率密度和功率质量比,能较好兼顾高效性和紧凑型,更适合作为可移动微型堆能量转换系统.

关键词：微型堆、SCO2布雷顿循环、构型对比、参数优化

所属期刊栏目：57

分类号：TL334;TK14(核反应堆工程)

资助基金：国家重点研发计划;中核集团领创科研项目

在线出版日期：2023-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1706-1719