【目的】炭素捕捉支援システムの高いエネルギー消費により酸素燃焼技術が発電効率の著しい低下を招く問題を緩和するため、本稿では超臨界二酸化炭素（S-CO₂）ブレイトンサイクルと酸素燃焼石炭発電技術を革新的に融合し、新型の高効率低炭素複合発電システムの構築と最適化を目指す。【方法】S-CO₂ブレイトンサイクル酸素燃焼石炭発電システムの熱力学モデルを確立し、システムの多変数性および強い結合性を踏まえ、応答曲面法を用いて多因子最適設計を行った。システムの正味電力効率および㶲効率を目的とした二次回帰方程式を構築し、主要運転パラメータの主効果および交互作用効果を定量的に分析した。【結果】システム性能に対する各パラメータの影響度の順位は、一次乾式循環排ガス比率＞冷一次空気温度＞省煤器分流比＞高圧タービン入口圧力であった。交互作用分析により、正味電力効率については省煤器分流比と一次乾式循環排ガス比率、高圧タービン入口圧力と冷一次空気温度の交互作用効果が最も顕著であり、㶲効率については高圧タービン入口圧力と冷一次空気温度の交互作用が最も顕著であった。研究によりS-CO₂酸素燃焼発電システムの性能パラメータの回帰予測方程式を導出し、計算により最適応答目標予測値を得た。【結論】S-CO₂ブレイトンサイクルの統合は酸素燃焼発電システムのエネルギー効率を効果的に向上させることができる。本研究はモデリングと多因子最適化により主要パラメータの最適化順序と協調メカニズムを明確にし、本システムの将来の工学設計および運用最適化に重要な理論的基盤を提供する。

超臨界二酸化炭素;㶲解析;ブレイトンサイクル;酸素燃焼;応答曲面法