CaO/CaCO₃流化床反应器释能动态特性研究及敏感性分析

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作   者：

醋文凯;  方嘉宾;  魏进家;  郭晓蝶;  郑楠; 

作者机构：

西安交通大学化学工程与技术学院; 

关键词：

CaO/CaCO₃;  流化床反应器;  太阳能热发电;  动态特性; 

期刊名称：

西安交通大学学报

i s s n：

0253-987X

年卷期：

2024 年 58 卷 009 期

页   码：

19-29

摘   要：

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。