文档名：基于燃机余热和地热能的联合发电系统优化设计及热力性能分析
摘要：设计了一种超临界二氧化碳(S-CO2)再压缩系统与地热双闪蒸系统相结合的新型燃机余热利用联合发电系统.基于所建联合系统参数优化模型,应用遗传算法计算分析了联合系统内部参数和边界参数对最大输出功和燃机余热利用率的影响.结果表明:通过系统参数优化,联合系统实现了余热在2个子系统中的合理分配,加深了燃机余热的进一步利用;当一级闪蒸压力取99.89kPa、二级闪蒸压力取29.4kPa、S-CO2质量流量取22.68kg/s、分流比取0.3085时,联合系统最大净输出功达到6.402MW,对应余热效率为67.9％;当一级闪蒸压力在90～115kPa、二级闪蒸压力在25～35kPa时,联合系统均可实现较高的净输出功,与最佳值的相对偏差在0.8％以内;随着S-CO2流量或分流比逐渐增大,联合系统的净输出功均呈现先增大后减小的规律;联合系统的最大净输出功随S-CO2透平进口压力的增大而增加,随S-CO2透平出口压力和预冷器出口温度的增大而减小.
Abstract：Anewtypeofcombinedpowergenerationsystemwasdesigned,whichintegratedtheS-CO2re-compressionsystemandthegeothermaldoubleflashsystem.Theeffectsofinternalandboundaryparame-tersonthenetmaximumoutputpowerandwasteheatutilizationratewerecalculatedandanalyzedusinggeneticalgorithmbasedontheparameteroptimizationmodelofthecombinedsystem.Resultsshowthatoptimizingsystemparameterscanachieveareasonabledistributionofwasteheatinthetwosubsystemsandcascadeutilizationofgasturbinewasteheat.Whentheprimaryflashpressureis99.89kPa,thesecondaryflashpressureis29.4kPa,theS-CO2flowrateis22.68kg/s,andthesplitratiois0.3085,themaximumnetoutputpowerofthecombinedsystemis6.402MW,thecorrespondingwasteheatefficiencyis67.9％.Whentheprimaryflashpressureis90-115kPaandthesecondaryflashpressureis25-35kPa,thecombinedsystemcanachievehighnetoutputpower,witharelativedeviationfromtheoptimalvaluewithin0.8％.ThenetoutputpowerofthecombinedsystemshowsapatternofincreasingfirstandthendecreasingastheS-CO2massflowrateorsplitratioincreases.Themaximumnetoutputpowerofthecombinedsystemin-creaseswiththeincreaseofS-CO2turbineinletpressureanddecreaseswiththeincreaseofS-CO2turbineoutletpressureandprecooleroutlettemperature.
作者：付文锋 王金楹 王蓝婧 杨乐 Author：FUWenfeng WANGJinying WANGLanjing YANGLe
作者单位：华北电力大学河北省低碳高效发电技术重点实验室,河北保定071003河北建投能源科学技术研究院有限公司,石家庄050000华北电力大学控制与计算机工程学院,河北保定071003
刊名：动力工程学报
Journal：JournalOfChineseSocietyOfPowerEngineering
年，卷(期)：2024, 44(2)
分类号：TK284.1
关键词：燃机 余热利用 S-CO2布雷顿循环 地热闪蒸系统 净输出功
Keywords：gasturbine wasteheatutilization S-CO2Braytoncycle geothermalflashsystem netoutputpower
机标分类号：TK123TM621TK529
在线出版日期：2024年3月19日
基金项目：国家自然科学基金，中央高校基本科研业务费专项资金资助项目基于燃机余热和地热能的联合发电系统优化设计及热力性能分析[
期刊论文] 动力工程学报--2024, 44(2)付文锋 王金楹 王蓝婧 杨乐设计了一种超临界二氧化碳(S-CO2)再压缩系统与地热双闪蒸系统相结合的新型燃机余热利用联合发电系统.基于所建联合系统参数优化模型,应用遗传算法计算分析了联合系统内部参数和边界参数对最大输出功和燃机余热利用率的...参考文献和引证文献
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