- 文献综述（或调研报告）
目前，对于传统的蒸汽朗肯循环发电系统，由于受材料等问题的限制，提高发电效率面临着瓶颈[1]。近几年由于S-CO2闭式布雷顿循环的高效环保性，被越来越多的学者视为未来发电的主要发展方向 [2]。以S-CO2为工质的布雷顿循环工作工程包括等熵压缩、等压加热、等熵膨胀以及等压冷却四个过程，整个循环处于临界点之上，不发生相变。S-CO2在临界点附近具有高能量密度，良好的流动和传热特性，相对于传统蒸汽朗肯循环，以S-CO2作为工质的闭式布雷顿循环透平、换热器等设备更加紧凑，压缩机耗功减少，整体循环效率提高。国内外研究者针对S-CO2布雷顿循环系统构建及应用于核能、太阳能发电方面开展了较多研究。
1.S-CO2布雷顿循环构建及应用
S-CO2闭式布雷顿循环具有高的流动密度、传热性，可以大大减小压缩机、透平和热交换器的尺寸，同时不需要很高的循环温度即可达到满意的转换效率，降低运行维护成本在核反应堆、太阳能发电、工业废热发电以及舰船等领域，具有很好的应用前景和研究价值。作为一种新型发电技术，国内外对于S-CO2循环系统的构建、能量转换效率等开展了系统研究 [3]，部分国家已经完成样机制造和试验，进入工业示范电站建设阶段。
美国麻省理工学院[4]深入研究了S-CO2布雷顿循环在气冷堆中的应用，提出分流再压缩的S-CO2循环形式，如图1，有效解决回热器“夹点”问题，核反应堆堆芯出口温度为650℃，压力为20MPa，净效率可达47% 。
图1 分流再压缩循环
Turchi[5]提出S-CO2再压缩布雷顿循环系统，并将此循环与He布雷顿循环、超临界蒸汽循环和超过热蒸气循环对比，表明了S-CO2再压缩布雷顿系统获得了较高的系统效率。
日本东京工业大学[6]完成了用于核反应堆的S-CO2循环系统设计，采用了多级压缩中间冷却技术，额定功率为600MW，系统效率为45.8%。该大学还完成了用于太阳能发电的S-CO2循环系统设计，系统效率高达48.2%。
Sienicki[7]等则提出了100MWe钠冷快堆的S-CO2布雷顿循环系统的概念设计，并指出该系统比传统蒸汽循环系统循环效率高出1%甚至更多，且透平和反应堆尺寸均比蒸汽循环系统要来的小。
Iverson[8]等在780kW的试验系统上，对S-CO2布雷顿循环太阳能发电系统的深入研究中发现其确实能有效提高系统的循环效率，尤其是当透平入口工质温度高于600℃时，效果会更明显。然而在实际应用中发现，回热器高、低温侧工质比热容的差异导致回热器存在“夹点”，会降低循环效率，后来系统逐渐分离成高温回热器和低温回热器以提高效率。
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