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美国国家能源技术实验室通过研究燃烧器,推进更清洁更有效的能源生产

2017-06-29 83浏览 标签: CO2

2017年6月26日,美国国家能源技术实验室(NETL)官网公布消息称,研发人员正在研究超临界CO2动力循环,以提高热效率,减轻化石燃料对环境产生的不利影响,希望未来可以实现零排放以及更高的效率。此项目的特点是采用氧燃料燃烧,采用氧气而不是空气来燃烧燃料。废气是由高浓度或超临界二氧化碳组成。

 


图 计算流体动力学模拟结果

 

超临界二氧化碳动力循环与其它涡轮机的循环类似,但它们采用二氧化碳作为涡轮机械中的工作流体。在超临界状态下,二氧化碳保持液态而不是气态。这种方法的优点是可以从相对小规模的设备中获取大量的能量。此外由于超临界CO2动力循环在非常高的压力下运行,因此它们的运行更有效率,这意味着可以通过减少燃料和降低成本创造更多的能源。研发人员将氧燃料集成到超临界CO2动力循环中还可以避免昂贵的碳捕获系统,有利于提高效率并降低能源成本。

为了推动新技术的商业化,NETL研发人员正在研究新型氧气燃烧器。由于超临界CO2动力循环需要比传统发电系统更高的压力,所以物理、化学、材料和部件的运行方式均与常规系统不同。

NETL热力学研究团队Peter Strakey博士说:“超临界CO2氧气燃烧器的运行压力远远超过目前的设计经验。如此高的压力会影响燃烧动力学、热传递以及燃烧器的运行方式。了解这些过程如何在超临界CO2动力循环的高压下运行是必要的设计过程。研究这些过程的一种方法是应用计算流体动力学。”

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