據上海電氣電站集團方面消息,近日,由中國船舶集團有限公司第七一一研究所牽頭主持,聯合上海電氣電站集團等單位共同研制的300KW超臨界二氧化碳布雷頓循環發電系統成功試車并發電。其中核心設備壓縮機透平一體式發電裝置由上汽設計開發,超臨界二氧化碳鍋爐由上鍋設計開發。該機組的成功投運,標志著上海電氣電站集團在超臨界二氧化碳發電領域取得了重大技術突破,掌握了核心設備設計制造技術。

超臨界二氧化碳循環發電技術是發電領域一項重要的變革性技術,與傳統水工質朗肯循環發電技術相比較,該項技術以二氧化碳為循環工質,具有熱電轉換效率高、能量密度大設備體積小、靈活性好等顯著優勢,在核電、光熱、艦船動力等諸多領域具有良好的應用前景。
上汽自2012年開始投入該項技術研發,開展了系統設計、通流設計、材料性能試驗、部件性能設計等多項關鍵技術攻關,掌握了超臨界二氧化碳循環熱力系統設計、高效通流葉片設計、緊湊式結構設計等核心技術,形成了一套完全自主知識產權的超臨界二氧化碳發電設備設計體系。基于上述研發成果,上汽開展了300KW、3MW、20MW功率等級超臨界二氧化碳發電樣機設計開發,承擔了國家科技部重點研發計劃、國家能源集團等多個超臨界二氧化碳發電重點研發項目。

自2017年始,歷經5年艱苦技術開發,上鍋超臨界二氧化碳鍋爐技術開發團隊針對各項關鍵技術問題進行重點攻關,形成了完整的超臨界二氧化碳鍋爐工程設計方法和設計體系,掌握了超臨界二氧化碳工質受熱面設計計算方法,掌握了超臨界二氧化碳工質管屏流量分配規律;攻克了超臨界二氧化碳鍋爐受熱面加工工藝關鍵技術;開發了超臨界二氧化碳鍋爐工質管路清潔和工質置換工藝方法。

下一階段,上海電氣電站集團將進一步積極推動超臨界二氧化碳循環發電技術在核電、太陽能光熱等領域研發和應用,積極參與“十四五”期間超臨界二氧化碳發電示范項目建設,加快該項變革性發電技術商業化應用進程,努力開展新型發電產品設計研發和應用推廣。
注:本文轉自CSPPLAZA平臺會員單位上海電氣,作者:楊銳 閆凱。
