摘要: 超临界二氧化碳（S-CO2）循环具有效率高、系统紧凑等优点，未来可能取代或部分取代水蒸气朗肯循环，具有很大发展前景。二次再热S-CO2循环由于提高了平均吸热温度，可进一步提高循环效率，但再热压降导致效率惩罚，较大的再热压降将抵消此增量甚至降低循环效率。当循环与燃煤发电系统耦合时，锅炉内存在工质质量流量大导致的大压降问题，使得上述矛盾更加突出。同时，由于进入锅炉的CO2温度偏高，炉内冷却壁面临超温危机。因此，锅炉的设计优化目标为：在保证冷却壁安全的前提下，进一步降低炉内压降，提高循环效率。本文围绕1000MW二次再热顶底复合循环系统，采用耦合热力学循环、锅炉热力计算与流动传热的计算方法，对模块化锅炉锅炉进行了优化设计及分析。结果表明，优化后，循环热效率由50.36%增加至50.75%；系统㶲效率由46.41%增加至46.77%；机组发电煤耗率由322.88g/(kW·h)降至320.40g/(kW·h)，节煤2.48g/(kW·h)，节煤效果显著。优化后冷却壁壁温变化在5°C以内，可保证安全性。