超临界二氧化碳布雷顿循环冷源扰动控制研究

作     者：孙玉伟 刘阜林 危卫 袁成清 宋振国 SUN Yuwei;LIU Fulin;WEI Wei;YUAN Chengqing;SONG Zhenguo

作者机构：武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430063 武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心湖北武汉430063 武汉理工大学交通与物流工程学院湖北武汉430063 中国舰船研究设计中心湖北武汉430064 

基　　金：工信部高技术船舶科研资助项目(工信部装函614号) 船舶动力工程技术交通运输行业重点实验室开放基金资助项目(KLMPET2020-02) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2021Ⅲ007GX) 

出 版 物：《中国舰船研究》 (Chinese Journal of Ship Research)

年 卷 期：2023年第18卷第5期

页      码：234-243页

摘      要：[目的]旨在应对超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环发电系统外界条件扰动对运行参数可能造成的影响,保证系统高效、安全稳定地运行。[方法]基于Matlab/Simulink平台搭建简单S-CO_(2)布雷顿循环发电系统动态数值仿真模型,并进行系统瞬态运行特性分析;模拟冷却器参数发生变化时热力循环系统运行参数的变化规律,分析冷源温度波动对系统各部件进出口参数和系统循环效率的影响以及调节手段。[结果]结果显示,由搭建的系统瞬态仿真模型所得结果与实验结果间的最大误差为3.658%;冷却水温度升高2 K会导致压缩机入口温度升高1.4 K,系统需300 s恢复稳定;增加PID控制系统后,压缩机入口温度变化幅值降低50%,系统稳定时间减少62%。[结论]建立的模型能够准确反映系统运行情况,由冷却水温度升高和流量增加对系统影响的对立性为基础而搭建的PID控制系统能够保证系统内CO_(2)工质始终处于临界点以上,可以保障系统安全稳定运行。

主 题 词：超临界二氧化碳 布雷顿循环 数值建模 动态特性 PID控制 

学科分类：08[工学] 082402[082402] 0824[工学-林业工程类] 

D　O　I：10.19693/j.issn.1673-3185.02980

馆 藏 号：203124255...