CaO/CaCO3流化床反应器释能动态特性研究及敏感性分析

TK51; 为了获得CaO/CaCO3流化床反应器释能过程的动态特性、提高其系统设计与安全调控水平,基于有限体积法,构建了MW级的可用于sCO2热发电系统的CaO/CaCO3流化床反应器的动态仿真模型.研究了该反应器系统在典型扰动下的动态响应特性,并就不同关键参数对CaO/CaCO3流化床反应器释能过程中传热传质的影响进行了敏感性分析.研究结果表明:改变吸热侧sCO2的进口流量和温度,会显著影响出口温度;相较于改变放热侧颗粒的进口温度,改变其进口流量对吸热侧sCO2出口温度的影响更为明显,10％的放热侧颗粒进口流量阶跃扰动可导致吸热侧sCO2出口温度变化可达17.5 ℃,而相同比例的进口温度扰...

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Published in西安交通大学学报 Vol. 58; no. 9; pp. 19 - 29
Main Authors 醋文凯, 方嘉宾, 魏进家, 郭晓蝶, 郑楠
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,710049,西安 01.09.2024
西安交通大学化学工程与技术学院,710049,西安%西安交通大学化学工程与技术学院,710049,西安
Subjects
fluidized bed reactor
CaO/CaCO3
流化床反应器
太阳能热发电
solar thermal power
动态特性
dynamic characteristics
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ISSN0253-987X
DOI10.7652/xjtuxb202409003

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Summary:TK51; 为了获得CaO/CaCO3流化床反应器释能过程的动态特性、提高其系统设计与安全调控水平,基于有限体积法,构建了MW级的可用于sCO2热发电系统的CaO/CaCO3流化床反应器的动态仿真模型.研究了该反应器系统在典型扰动下的动态响应特性,并就不同关键参数对CaO/CaCO3流化床反应器释能过程中传热传质的影响进行了敏感性分析.研究结果表明:改变吸热侧sCO2的进口流量和温度,会显著影响出口温度;相较于改变放热侧颗粒的进口温度,改变其进口流量对吸热侧sCO2出口温度的影响更为明显,10％的放热侧颗粒进口流量阶跃扰动可导致吸热侧sCO2出口温度变化可达17.5 ℃,而相同比例的进口温度扰动最高只能使吸热侧sCO2出口温度产生3.9 ℃的变化;增加管数、减少管径和减小粒径有助于提高CaO/CaCO3流化床反应器的热效率和转化率,且增加管数的影响最为明显,当管数从20增加至40根时,反应器的热效率和CaO颗粒转化率分别提高了2.9％和2.4％.该研究结果可用于指导CaO/CaCO3热化学储能和太阳能热发电系统的集成与设计.
ISSN:0253-987X
DOI:10.7652/xjtuxb202409003