钍基熔盐堆在经历第一次试运行之后,开发速度远超大家的想象。
仅仅不到三周时间,就解决了第一次试运行之中遇到的各项问题。
“各系统准备完成,具备开始第二次试运行的条件。”
核裂变反应堆开始运行,裂变反应开始。
固态钍基熔盐温度开始升高,很快就达到了500度。
通过换热管交换热量,大量的水成为蒸汽,随后推动蒸汽轮机。
第二次试运行,并没有像第一次那样出现大量的问题。
但是出于安全等问题考虑,试运行最少还会进行数次。
才能够正式宣布这项技术成功。
“张所长,我们的研究取得了一点成果,您要不要来看看?”
负责发电装置研发的袁兵,在第二次试运行成功之后。
告诉张星扬一个好消息。
“哦?熔盐推动燃气轮机运行的方式你们找到了。”
张星扬饶有兴趣地放下手中的工作说道。
目前熔盐堆还是采用的传统蒸汽轮机发电。
也就是俗称的烧开水。
如果能够直接用气化后的高温熔盐推动燃气轮机,那么能量转化效率将会提高很高。
在这之前,袁兵他们虽然已经对燃气轮机展开了不少的研究。
但是汽化熔盐远不是他们之前用的燃气能比。
无论是腐蚀性还是核辐射,都需要对燃气轮机的核心部件进行专门的改造。
“还没有。”袁兵摇了摇头。
张星扬倒是没生气,“那是有什么好消息?”
袁兵一脸骄傲:“我们做出了一台实验性质的超临界二氧化碳发电机!”
超临界二氧化碳发电机!
张星扬听到这个名词,增添了一点兴致。
“国内这方面研究还比较少吧,你们是怎么做出来的?”
超临界二氧化碳发电,算是电力科技树之中比较冷门的存在。
主要是应用了超临界流体的独特性质。
超临界流体因为温度和压力都在气液转变临界点,因而出现了一系列特性。
比如,良好的流动、传热性能。
流动性好,让他在推动涡轮做功时传递动能更多。
传热性能优异,让它能够在换热环节的热效率更高。
“我们也是取了巧。”
在前往实验室的路上,袁兵向张星扬稍微解释了一下。
“超临界二氧化碳本身的性质、换热规律非常复杂,想要得到关键性的热力参数几乎是不可能的事情。”
超临界流体不同于常规液体或气体,在热力学变化过程中会偏离理想气体,特别是在近临界区和跨临界点时,热力参数呈非线性变化。
“按照一般思路,那就只能够通过不断调节负载的工作状况和负荷调节,来一点一点的摸索。”
“一开始我们也是这么做的,如果继续按照这条路走下去,可能还要花费数年的时间。”
“但是考虑到整体的研发时间,我们放弃了这种研究方式。”
张星扬饶有兴趣问道:“然后呢?”
对于不知晓的规律,总是需要大量的时间来摸索它的性能。
张星扬一点都不感到奇怪。
让他感到好奇的是,袁兵他们难道有办法跳过了大量摸索这个环节?
“其实我们也没有放弃摸索,只是更换了摸索的方式。”
袁兵一边走着,一边回忆他们当时的做法。
“我们编写了一款自动调节程序,能够通过实验反馈的结果自主对负载和工况进行调节。”
“这样我们就省去了做实验的时间,只需要对实验数据进行建模分析就可以了。”
张星扬竖起了自己的大拇指:“你们的方法真不错,值得学习。”
实际上,袁兵他们当时还是遇到了很多的困难。
首先自动控制实验条件的程序,就不是那么好编写的。
第一次实验的时候,甚至搞坏了他们的超临界流体试验台!
一个超临界流体试验台就价值上百万!
要不是研究经费充足,并且张星扬给与足够的信任。
说不定整个项目,都直接被终止了。
哪里还会让他们继续研究下去。
编写程序需要足够优秀的软件工程师,完成数据建模分析则是要足够强大的数学功底。
好在袁兵本人的数学功底这么多年工作之中一直都没有落下。
才能够在短时间内对天文数字一般的数据完成建模分析。
机器24小时不停进行测试,得到了海量的数据。
走进袁兵所属的实验室之内,数台大型装置有序地摆放在各处,
中间通过高强度管道连接。
“这也就是你们开发出来的超临界发电机?”
张星扬扫了一眼没太看明白运转过程。
只是看出来,这套装置有数台涡轮压气机,换热器,冷却器等装置。
想要真的弄懂,还是需要开发人员来讲解。
“我们是运用的闭式布雷顿循环。”
袁兵就着自己手边的设备开始了讲解。
闭式布雷顿循环系统是燃气轮机的主要运作方式。
气体在压气机中压缩,然后压缩后的气体进入燃气轮机燃烧室,在燃烧室之中加热。
加热后的高温燃气进入燃气透平膨胀做功。
推动发电机发电。
“超流体二氧化碳在经过第一道可变速涡轮驱动压气机之后,会经过回热器,然后再经过第二次压缩机压缩。”
“随后通过核反应堆的换热器加热,再经过汽轮机工作推动发电机发电。”
“在这之后的二氧化碳将会通过冷却器降温,再重新开始新一轮的循环。”
袁兵简单介绍了一下发电系统的原理。
随后略带感慨地说道:
“虽然结构设计比较简单,但是我们在这个过程之中可是遇到了不少的困难。”
张星扬理解地拍了拍他的肩膀:
“辛苦你们了!”
超临界流体发电技术,作为一项新兴技术。
在国际上都还没有任何人完成开发。
这就意味着,袁兵他们别说是抄作业。
就连这条路能不能走得通,都是一个未知数。
张星扬没给袁兵太多伤感的时间:
“超临界二氧化碳发电机,现如今的功率是多少?”
袁兵收回了自己的思绪说道:
“目前这台超临界二氧化碳发电机的功率是25MW。”
和反应堆的功率相比,发电机的功率不算很高。
一台体型还不到一个房间大小的钍基熔盐堆,功率就超过了它的十倍。
“它的热效率呢?”
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