摘要：为对超临界二氧化碳循环预冷器进行概念设计并探究其传热特性,构建了印刷电路板式换热器(printed circuit heat exchanger,PCHE)预冷器的变结构分段设计模型,对600MW煤基超临界二氧化碳循环PCHE预冷器开展设计计算和传热特性研究,在定换热量条件下分析冷热侧质量流量与预冷器设计参数的变化关系,探讨其内部传热特性,并给出预冷器设计方案。结果表明:预冷器内S-CO_(2)拟临界工况使温度呈非线性变化,热侧工质物性变化对预冷器整体传热性能的影响更加明显;热侧单通道入口质量流量增加3倍能使平均传热系数提高54.21%,但最小温差值降低53.38%,冷侧单通道入口质量流量的增加仅能强化冷侧传热;设计时可优先选取体积为优化目标以确定截面通道数及热侧入口参数,冷侧水量选取应权衡尺寸及压降关系;最终,该方案选取预冷器内冷热侧单通道入口质量流量分别为2.2和0.75g/s,与已有结果相比该预冷器体积可减小10.50%,夹点温差提高1℃。

摘要：加压循环流化床富氧燃烧技术(PCFB-OFC)是一种新型清洁高效的燃烧技术,其高碳捕获率和低能耗的特点受到广泛关注,具有很好的发展潜力和工业应用前景。受限于燃烧压力升高后带来的问题,现有关于加压循环流化床富氧燃烧的研究多着重于理论建模或基于小型试验台的试验及机理研究。东南大学自主研发了热输入功率为100 kW的加压循环流化床富氧燃烧热态试验装置,实现了加压循环流化床富氧燃烧技术的规模化示范,并获得了热态试验数据和设计及运行经验。试验结果表明,该装置能够实现空气燃烧和富氧燃烧模式的平稳切换,在0.6 MPa压力下循环流化床能够稳定运行,炉内温度变化平稳,并且加压富氧燃烧模式下干烟气中CO_(2)体积分数能够稳定维持在90%以上,达到预期设计目标。燃烧压力的提升加快了化学反应速率并且延长了气体停留时间,再结合2级配风模式,使燃料氮更多的转化为氮气,最终表现出压力升高显著降低尾气中NO和N_(2)O的排放。此外,压力升高提升了燃烧效率,烟气中CO和CH_(4)的体积分数显著降低,并分别在0.4 MPa和0.2 MPa时达到较低体积分数。