Исследование термодинамических циклов на S-CO2 для ТЭС и АЭС и процессов тепломассопереноса в обеспечение создания высокоэффективного теплообменного оборудования для углекислотных установок

В последнее время большой интерес мировой научной общественности и энергомашиностроительных корпораций вызывает направление использования в энергетических установках диоксида углерода, в том числе находящегося при сверхкритических параметрах, что создает предпосылки для создания экологически безопасных высокоэффективных энергетических установок с относительно невысоким уровнем стоимости установленной мощности. Переход к использованию углекислотных термодинамических циклов на тепловых и атомных электростанциях позволит существенно уменьшить габаритные размеры энергетического оборудования при одновременном повышении топливной эффективности и экологической безопасности. При этом эффективность во многом определяется конфигурацией термодинамического цикла и тепловой схемы энергоустановки, а стоимость – габаритными размерами теплообменного оборудования, которое при использовании сверхкритического диоксида углерода работает при высоком уровне температур, что вынуждает использовать дорогостоящие конструкционные материалы. В рамках научного проекта предполагается провести оптимизационные исследования тепловых схем энергоустановок ТЭС и АЭС с целью определения оптимальных параметров и конфигурации тепловых схем, а также исследовать возможности создания сверхкомпактного теплообменного оборудования, обеспечивающего высокий уровень эффективности за счет возврата тепловой энергии в термодинамический цикл. Высокого уровня эффективности и компактности предполагается достичь за счет применения новых интенсификаторов теплообмена, которые могут быть изготовлены широко применяемым в последнее время методом селективного лазерного спекания металлических порошков (SLM-технология). В ходе проведения расчетно-экспериментальных исследований будут получены теплогидравлические характеристики новых систем интенсификации. Также будут разработаны рекомендации по использованию новых методов при создании теплообменного оборудования для энергоустановок на диоксиде углерода.