加上高温高压 二氧化碳也能当发电“能手”

　　为什么要设定如此的目标？

　　“在我国发展sCO2燃煤发电过程中，基于我国国情及自主创新指导思想，走与国外不同的技术路线。我们既考虑原始创新，又考虑工程落地需求。”徐进良说。

　　在目标方面，我们要梳理sCO2煤炭发电和水蒸气发电，在热力系统构建、关键设备机理、设计、制造及运行方面，哪些是相同的，哪些是不同的，重点要攻克哪些技术难题？

　　“针对关键技术突破，形成系统的热力系统构建、关键设备工作机理、以及经过实验验证的理论和方法，支撑我国sCO2煤炭发电事业的发展。”徐进良说，通过研究，需回答采用sCO2煤炭发电在节省煤炭资源、降低二氧化碳排放及经济性方面的优势，这些分析需建立在定量数据基础上。

　　在循环热力系统的构建上取得突破

　　徐进良介绍，项目实施分两个阶段，第一阶段是2019年的中期验收。第二阶段是从中期验收到目前。

　　第一阶段在sCO2煤炭发电循环热力系统的构建上取得突破性进展。

　　“超高参数二氧化碳循环最初不是针对煤炭发电提出的。这个循环要用到煤炭发电上，出现了许多新的问题。在项目第一阶段，围绕循环流量大，锅炉管堵塞引起机组效率下降，以及如何实现烟气热量‘吃干榨净’等关键问题，项目提出了锅炉模块化设计以及能量复叠利用原理，彻底解决了循环构建方面的难题。”徐进良说。

　　第二阶段在关键部件能量传递转化上取得突破。

　　“最典型的是发现超临界流体的不均匀物质结构，颠覆了超临界流体具有均匀流体结构的常规认知，这一发现对于发展关键部件设计及运行技术意义重大，大幅提高关键设备设计精度并保证安全。”徐进良说。

　　超临界态是物质的一种状态，超临界流体在自然界和工程上广泛应用。项目关于超临界不均匀物质结构的研究也引起国际学术界关注，美国学者在发表的论文中，长篇幅正面引用及评价了本项目工作。

　　“本项目的工作指导了工程实际，项目理论指导了在华北电力大学建立的超高参数二氧化碳实验设施的建设，该实验台压力高达26兆帕（MPa），而国际上超高参数二氧化碳数据集中在8MPa左右，难以满足工程实际的需求，该实验台的建立弥补了国际上超高参数二氧化碳传热数据的不足。”徐进良说，另外，本项目成果还指导了我国建设的小容量超临界二氧化碳煤炭机组的研发。