Der überkritische Kohlendioxidzyklus hat breite Anwendungsperspektiven im Bereich der Kohlestromerzeugung. In diesem Artikel wurde ein Modell für ein überkritisches Kohlendioxid (S-CO_2)-Kohlekraftwerk mit 1 000 MW Leistung unter Verwendung der EBSILON Professional-Software entwickelt. Es wurden auch die thermodynamischen Eigenschaften des Systems und die Verteilung der Energieverluste analysiert und diskutiert, wie sich Schlüsselparameter wie die Turbineneintrittstemperatur und das Kompressor-Splitting-Verhältnis auf die thermodynamische Leistung des Systems auswirken. Die Ergebnisse zeigen, dass bei gegebenen Parametern die Stromerzeugungseffizienz des 1 000-MW-Kohlekraftwerks mit überkritischem Kohlendioxid 47,32% und der Wirkungsgrad 46,11% beträgt, was jeweils um 1,21% bzw. 1,17% höher ist als im typischen Rankine-Zyklus. Die Energieverluste des Systems machen 74,55% der Gesamtverluste, die Geräteeffizienz beträgt 59,83%. Eine Erhöhung der Turbineneintrittstemperatur von 500°C auf 660°C kann die Stromerzeugungseffizienz des Systems um 7,98% erhöhen und den spezifischen Verbrauch von Standardkohle um 43,03 g/(kW·h) senken. Eine Erhöhung des Kompressor-Splitting-Verhältnisses erhöht die Gesamtstromerzeugung des Systems und den Gesamtenergieverbrauch des Kompressors, daher gibt es ein optimales Splitting-Verhältnis. Im 1 000-MW-Kohlekraftwerk S-CO_2 ist die Stromerzeugungseffizienz maximal, wenn das Splitting-Verhältnis 28% beträgt, was 47,65% entspricht.

Kohle; Überkritisches Kohlendioxid; EBSILON-Software; Modellierung; Thermodynamische Analyse; Stromerzeugungseffizienz; Splitting-Verhältnis