Bewertung und Vergleich der Leistung des gemeinsamen Absorptionseenergieerzeugungssystems gekoppelt mit einem teilweise vorgewärmten überkritischen Kohlendioxidarbeitskreislauf

HU Hao ,  

GUO Qianxin ,  

YANG Li ,  

YU Xiaobing ,  

XUE Chenxi ,  

LIU Yonglin ,  

XUE Yanping ,  

YANG Qingchuan ,  

GU Yuheng ,  

摘要

Ein Teil der Vorwärmung des Arbeitskreislaufs des überkritischem Kohlendioxids (S-CO_2) wird weithin als vielversprechende Lösung zur Wärmerückgewinnung betrachtet. Es wurden zwei S-CO_2-Arbeitskreissysteme mit teilweiser Vorwärmung und ein Arbeitskreislauf mit Ammoniak-H_2O und ein gemeinsames Absorptionsenergieerzeugungssystem (S-CO2/APC) unter Verwendung von LiBr-H2O und NH3-H2O als Arbeitspaare vorgeschlagen. Ein thermodynamisches Modell des vorgeschlagenen S-CO2/APC-Systems wurde entwickelt und validiert. Basierend auf den Ergebnissen der Einzel- und Mehrzieloptimierung wurde die Leistung des vorgeschlagenen S-CO2/APC-Systems mit der Leistung des einzelnen S-CO2-Systems sowohl aus thermodynamischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht verglichen. Die Ergebnisse der Einzeloptimierung zeigen, dass die Nettostromleistung und der Nettowirkungsgrad der S-CO2/LiBr-H2O- und S-CO2/NH3-H2O-Systeme jeweils um 7,40% bzw. 4,30% gegenüber dem einzelnen S-CO2-System gestiegen sind. Die Ergebnisse der Mehrzieloptimierung zeigen, dass der Nettowirkungsgrad der S-CO2/LiBr-H2O- und S-CO2/NH3-H2O-Systeme um 7,94% bzw. 5,13% gestiegen ist, während die Einheitsinvestitionskosten jeweils um 12,35% bzw. 9,02% gestiegen sind, was darauf hinweist, dass das S-CO2/LiBr-H2O-System ein größeres Entwicklungspotenzial hat. Die Ergebnisse der Verlustanalyse zeigen, dass die Verluste hauptsächlich im Kühler und im Heizer auftreten und dass das vorgeschlagene S-CO2/APCSystem die Verluste des einzelnen S-CO2-Systems im Kühler um etwa 45% signifikant reduzieren kann.

关键词

Teilweise Vorwärmung des Arbeitskreislaufs des überkritischem Kohlendioxids; Absorptionsarbeitskreislauf; Wärmerückgewinnung; Wirtschaftsanalyse; Mehrzieloptimierung

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