Исследователи из Hefei Institutes of Physical Science Китайской академии наук разработали и оптимизировали систему органического цикла Ренкина (ORC) для восстановления низкопотенциального отработанного тепла от стационарного китайского экспериментального термоядерного реактора (CFETR) с использованием органической жидкости R245fa. Это позволило повысить тепловой КПД и снизить потери тепла.
Китайский экспериментальный термоядерный реактор (CFETR) — это стационарный магнитный термоядерный реактор, который является важным шагом на пути к созданию коммерческой термоядерной энергетики. Однако управление большим количеством низкопотенциального отработанного тепла, производимого такими компонентами, как дивертор и бланкет, остаётся ключевой задачей.
Для решения проблем термодинамики и тепловой интеграции исследователи разработали передовые модели моделирования, используя Engineering Equation Solver для анализа цикла и моделирование на основе MATLAB для динамической конфигурации системы. Эти инструменты позволили провести комплексное исследование и оптимизацию конфигурации ORC, что привело к значительному улучшению тепловых характеристик.
Исследователи разработали и оптимизировали тепловой цикл, который эффективно преобразует остаточное тепло в полезное электричество с помощью системы ORC. Они продемонстрировали, как этот подход повышает тепловой КПД и поддерживает устойчивую работу будущих термоядерных электростанций. Их статья опубликована в журнале Energy.
Инновационная конструкция ORC для восстановления отработанного тепла не только демонстрирует, как низкопотенциальное отработанное тепло может быть эффективно использовано в будущих термоядерных реакторах, но и предоставляет модельную основу, которая может быть адаптирована к другим высокотемпературным энергетическим системам.
«Наш предложенный цикл не только улучшает общее использование энергии CFETR, но и демонстрирует путь интеграции низкопотенциального тепла в генерацию электроэнергии», — сказал профессор Го Бин.
Это нововведение открывает новый путь для использования ресурсов отработанного тепла и способствует достижению более широкой цели — разработки чистых и эффективных систем термоядерной энергетики.
Предоставлено Китайской академией наук.