周毓佳-超临界CO2铅铋堆发电系统全工况性能研究

来源:中国电机工程学会  发布时间:2024-09-02

周毓佳,现为西安热工研究院有限公司超临界CO2循环发电技术创新团队骨干成员,工程师,工学博士。长期从事超临界CO2系统构建与优化、超临界流体流动传热特性研究工作。

依托项目名称:超临界CO2铅铋堆发电系统全工况性能研究

个人简介:

周毓佳,现为西安热工研究院有限公司超临界CO2循环发电技术创新团队骨干成员,工程师,工学博士。长期从事超临界CO2系统构建与优化、超临界流体流动传热特性研究工作。

创新性地提出了先进动力循环与反应堆耦合过程中的分温区传热和能量梯级利用协同优化方法,并成功地拓展到超临界CO2循环系统耦合四代核反应堆的多目标优化设计中,相关成果已成功应用于中广核200kW铅铋-超临界CO2试验机组。建立了欧拉-拉格朗日框架下的汽液两相流动模型,揭示了高温高压环境泡/环状流的流动传热机制,为反应堆热工水力系统的设计优化提供了理论支撑。

近五年以第一作者发表SCI论文4篇(JCR 1区2篇,2区2篇,其中1篇被选为Editor's pick),EI论文3篇。获得清华大学优秀博士学位论文、ICONE(核专业顶会)最佳视频演示奖、中国华能集团华能榜样(团队)等荣誉。作为专项负责人/骨干成员承担国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家发改委国家工程研究中心创新能力建设项目等8项。

依托项目简介:

项目名称:超临界CO2铅铋堆发电系统全工况性能研究

关 键 词:超临界CO2布雷顿循环、铅铋堆、多目标优化、全工况、动态特性

项目摘要:研究内容和意义简介

超临界CO2布雷顿循环系统因体积小、效率高、灵活性突出等优势成为铅铋堆的理想能源转换系统,两者耦合是四代核电极具潜力的方向之一,对实现双碳目标、调整能源结构、保障国防建设有重要价值。项目被依托人作为“系统动态边界约束下铅铋/超临界CO2非对称结构换热器耦合传热机理及协同优化”和“铅铋-超临界二氧化碳一体化装置之超临界二氧化碳回路”项目的技术负责人,已完成铅铋超临界CO2换热器的优化设计和200kW等级机组的建设。基于此,本项目拟针对面向舰船和分布式电源应用的小型模块化超临界CO2铅铋堆发电系统全工况性能进行研究。开发兼顾紧凑和高效要求的超临界CO2铅铋堆系统多目标优化方法,构建耦合关键设备静态特性曲线/参数和高精度动态特性计算模型的系统变工况热力学静态分析和动态仿真模型。解决超临界CO2铅铋堆发电系统设计紧凑性能评价缺失、统筹考虑设备性能和循环特性研究不足的问题。为紧凑、高效、灵活式超临界CO2铅铋堆发电系统的全工况设计和运行优化及动态过程性能控制提供可靠的理论依据和技术支撑。研究成果将促进第四代新型液态金属反应堆核电技术的发展,助力我国抢占全球核电技术创新制高点。


图1 西安热工院工作照


图2 UIUC访学交流


图3 ICONE会议口头报告