洁净煤技术

作者：韩磊, 于婷婷, 殷亚宁, 李冲, 杨冬

关键词：超临界二氧化碳,Sc-CO₂发电技术,热力计算研究,Python,计算平台开发

实现煤炭的高效、清洁利用是燃煤发电领域长期以来最为关心的课题之一，持续提升发电效率、降低碳排放是实现绿色低碳转型的重中之重。超临界二氧化碳（Sc-CO2）发电技术作为新兴的动力循环发电技术之一，其具有更高的理论发电效率，有望在未来燃煤发电机组效率提升和热力系统优化等方面发挥至关重要的作用。相较于传统蒸汽锅炉，Sc-CO2锅炉的工程设计经验相对缺乏，如何校核给定设计方案下烟气能否实现全温区高效换热、工质能否达到预期热力参数，已成为该领域技术突破的关键研究课题。因此，建立一套完整的Sc-CO2锅炉热力计算体系进而计算得到各受热面处烟气与工质的温度分布情况尤为重要。基于国内自主设计的世界首台50 MW的29.2 MPa/602 ℃/602 ℃ Sc-CO2锅炉箱式布置方案建立了Sc-CO2锅炉热力计算模型，使用Fortran 90与Python 3.11搭建了超临界二氧化碳热力计算平台，并通过该计算平台开展了热力计算工作，得到了各受热面进出口烟气与工质温度分布情况。根据热力性能分析，该设计方案下过热、再热CO2能够达到预期的热力参数，烟道设计合理，但省煤器处存在进出口温差过大的问题。此外，针对Sc-CO2锅炉与传统蒸汽锅炉的设计特征进行了对比分析。

来源：2026年第1期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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