燃机余热驱动的部分加热S-CO循环多联供系统设计与性能分析

作     者：薛凯 李涛 刘伟奇 任效效 种道彤 王进仕 严俊杰 

作者机构：动力工程多相流国家重点实验室(西安交通大学) 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：陕西省重点研发计划项目(2023-LL-QY-29) 国家自然科学基金“能源有序转化”基础科学中心项目(51888103) 

主　　题：余热回收 超临界二氧化碳循环 多联产 参数优化 性能分析 

摘      要：为减少燃气轮机余热的浪费，提出一种部分加热超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide， S-CO2)循环多联供系统，对烟气热量两级利用实现深度回收。吸收烟气热量的S-CO2在透平膨胀做功，经回热器降温后用于驱动吸收式热泵，提高烟气能量利用的同时显著降低S-CO2的冷却损失。以年利润最大为目标优化主要运行参数，并对热力学与经济性能进行分析。以某5 MW级燃气轮机为研究对象，结果表明，该系统在优化参数下运行时年化利润1 127.35万元，动态回收期为5年，生命周期净现值达6 530.37万元，具有良好的经济效益。设计工况下系统全年能量利用率67.52%，全年?效率为51.41%，实现了燃气轮机余热的高效利用。压缩机进口参数对系统性能影响较大，温度对性能的影响大于压力，经济性对参数变化最为敏感。