Étude d'optimisation du système de récupération de chaleur des gaz d'échappement de la turbine à gaz à l'aide du cycle de puissance au dioxyde de carbone supercritique

ZHANG Xuwei ,  

BAI Wengang ,  

WU Jiarong ,  

LI Hongzhi ,  

YANG Yu ,  

YAO Mingyu ,  

摘要

L'utilisation du cycle de puissance au dioxyde de carbone supercritique (S-CO_2) pour récupérer la chaleur des gaz d'échappement de la turbine à gaz peut améliorer les performances du système, augmenter sa flexibilité et réduire sa taille. Pour ce faire, cet article utilise un algorithme génétique pour optimiser quatre configurations de cycle de puissance S-CO_2 en utilisant les gaz d'échappement de la turbine à gaz Taurus 60 comme source de chaleur. Les résultats montrent que la configuration de cycle avec un échangeur de chaleur à deux niveaux de haute et basse température offre la plus grande puissance nette de sortie, soit 3,20 MW, et peut augmenter l'efficacité thermique du système de 17,78 points de pourcentage par rapport à une turbine à gaz seule. Cela en fait la configuration préférée pour la génération d'électricité en utilisant la récupération de chaleur des gaz d'échappement de la turbine à gaz. Pour pallier les pertes importantes de source froide du cycle de puissance S-CO_2, l'intégration supplémentaire du cycle de dioxyde de carbone supercritique transcritique T-CO_2, utilisant le gaz naturel liquéfié (GNL) comme source froide, peut augmenter encore la puissance nette de 1,23 MW et augmenter l'efficacité thermique du système de 6,86 points de pourcentage. L'analyse du point de rosée montre que la plus petite différence de température de transfert de chaleur se produit au niveau de l'échangeur de prérefroidissement, sans effet de point de rosée, ce qui répond aux exigences de conception.

关键词

Turbine à gaz; récupération de chaleur; cycle de puissance S-CO_2; cycle de puissance T-CO_2; algorithme génétique

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