超临界水氧化能量回收系统的设计优化

作     者：顾旭波 廖传华 王常青 GU Xubo;LIAO Chuanhua;WANG Changqing

作者机构：南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211816 南京三方化工设备监理有限公司江苏南京210036 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2022年第41卷第9期

页      面：5094-5102页

核心收录：

学科分类：080702[工学-热能工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主　　题：超临界水氧化 能量回收 能量效率 (火用)效率 设计 

摘      要：超临界水氧化(SCWO)工艺非常适用于高浓度废液的处理。针对目前SCWO处理系统能耗大、能量回用方式单一的问题,介绍了传统工艺流程的能量回收方式,分析了系统能量利用效率,创新性地采用透平和有机朗肯循环(ORC)串联的方式分别对压力能和热能进行回收。利用Aspen Plus建立SCWO系统能量回收模型,研究不同工艺流程对系统能效、(火用)效及输出功率的影响,在此基础上探讨透平的入口温度和出口压力、ORC的蒸发温度对系统性能的影响。结果表明:对反应产物依次进行压力能和热能回收为系统最佳能量回收方式;提高透平的入口温度和出口压力均可提高系统的性能,并同时提高透平输出功率的稳定性;降低ORC的蒸发温度会提高系统蒸汽产量,但同时也减少了可直接利用电能的产生量。