如果超临界二氧化碳发电技术全面攻克的话,对于军舰动力也是一次划时代变革

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超临界二氧化碳发电的优势恰恰是中高温,出口温度在550℃以下时,超临界二氧化碳循环的效率要小于超临界蒸汽循环效率,在550℃以上时,超临界二氧化碳循环效率大于超临界蒸汽循环效率。这和水与二氧化碳的物性不同有关。

所以,二氧化碳的超临界的温度和压力虽然低于水,但如果用超临界二氧化碳发电,它的出口温度要高于550℃时,效率才会高于蒸气超临界或超超临界发电。效率提升理论可达到50%以上,这个效率相当惊人了(蒸汽循环发电的理论值只有34%)。

烧结余热(主要时炼钢时的烧结石)的温度可不低,很多都在700℃以上,所以特别适合超临界二氧化碳发电。

之前中高温之所以没有采用超临界二氧化碳发电,主要是超临界二氧化碳的独特强烈非线性特点,循环系统控制难度非常大。整个系统的高效率要求循环起点的二氧化碳也要是超临界状态,所以整个系统的吸热,压缩机,发电机的调节要求非常精准,这个控制一直处于研制阶段。

其次,发电机是系统的核心,也是由于超临界二氧化碳的强烈的非线性特点,设计要求非常高。特别是涡轮,要求耐很大的温度变化曲线。

第三是超临界二氧化碳表面换热能力很差,换热器薄钢板需要非常薄但又非常耐压和耐腐蚀的材料,后来攻克了大型真空扩散焊炉,才解决了这个问题。

其实如果超临界二氧化碳发电技术全面攻克的话,不仅对于中高温发电是一次革命性变革以外,而且对于军舰动力也是一次革命性变革。同等功率的超临界二氧化碳循环系统的体积可以只有蒸汽系统的1/30,而且其振动和噪声要低于蒸汽循环系统。


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