Die Verbesserung der Ausgleichsfähigkeit des überkritischen Kohlendioxid-Kreislaufs (S-CO_2) ist entscheidend für eine flexible Betriebsführung von Kohlekraftwerken mit S-CO_2-Kreislauf. Die Untersuchung der dynamischen Eigenschaften von S-CO_2-Kesseln trägt zur Optimierung der Betriebssteuerung der Kessel bei. Am Beispiel des 5-MW-S-CO_2-Kreislaufs des Instituts für Thermodynamik in Xi'an wurde ein dynamisches Simulationsmodell des Kessels auf der Grundlage der thermodynamischen und der Wärmeübertragungsprinzipien erstellt und seine Zuverlässigkeit anhand von Betriebsdaten der Anlage überprüft. Basierend auf dem Simulationsmodell wurde eine Analyse der dynamischen Eigenschaften des S-CO_2-Kessels bei Stufendisturbationen verschiedener Grenzbedingungen wie Brennstoffmenge, Arbeitsmittelstrom und Arbeitsmitteltemperatur durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass der S-CO_2-Kessel eine signifikante thermische Trägheit aufweist, dass die Stabilisierungszeit der Austrittstemperatur des Arbeitsmittels aus dem Kessel bei unterschiedlichen Grenzbedingungsstörungen variiert und mit der Zunahme ihrer Amplitude länger wird; mit zunehmender thermischer Last des S-CO_2-Kessels sinkt der Ausgangsdruck des Arbeitsmittels, und es kann ein Spitzenwert im Arbeitsmittelstrom auftreten.

Überkritischer Kohlendioxidkessel; Simulationsmodell; dynamische Eigenschaften; Grenzbedingungen