Die Verwendung des superkritischen Kohlendioxid (S-CO_2) Power-Zyklus zur Rückgewinnung der Abgaswärme der Gasturbine kann die Leistung des Systems verbessern, die Flexibilität erhöhen und die Systemgröße reduzieren. Zu diesem Zweck verwendet dieser Artikel einen genetischen Algorithmus zur Optimierung von 4 S-CO_2 Power-Zyklus-Konfigurationen unter Verwendung der Abgase der Gasturbine Taurus 60 als Wärmequelle. Die Ergebnisse zeigen, dass die Zykluskonfiguration mit einem zweistufigen Hoch- und Niedertemperatur-Wärmeübertrager die höchste Nettostromleistung von 3,20 MW bietet und die thermische Systemeffizienz um 17,78 Prozentpunkte im Vergleich zu einer einzelnen Gasturbine erhöhen kann. Deshalb ist diese Konfiguration die bevorzugte Wahl für die Stromerzeugung durch Wärmerückgewinnung der Gasturbine. Um die großen Verluste der Kältequelle des S-CO_2 Power-Zyklus zu beheben, kann die zusätzliche Integration des transkritischen Kohlendioxid (T-CO_2) Power-Zyklus unter Verwendung von verflüssigtem Erdgas (LNG) als Kältequelle die Nettostromleistung um weitere 1,23 MW erhöhen und die thermische Systemeffizienz um weitere 6,86 Prozentpunkte steigern. Die Taupunktanalyse zeigt, dass der kleinste Temperaturunterschied für die Wärmeübertragung am frühen Ende des Vorwärms wird, und es tritt kein Taupunkteffekt auf, was den Designanforderungen entspricht.

Gasturbine; Abwärmerückgewinnung; S-CO_2 Power Cycle; T-CO_2 Power Cycle; genetischer Algorithmus