【목적】 탄소 포집 보조 시스템의 높은 에너지 소비로 인해 산소 농축 연소 기술에서 발전 효율이 크게 저하되는 문제를 완화하기 위해, 본 논문에서는 초임계 이산화탄소(S-CO₂) 브레이튼 사이클과 산소 농축 석탄 발전 기술을 혁신적으로 결합하여 새로운 고효율 저탄소 복합 발전 시스템을 구축하고 최적화하는 것을 목표로 한다. 【방법】 S-CO₂ 브레이튼 사이클 산소 농축 석탄 발전 시스템의 열역학 모델을 구축하였으며, 시스템의 다변수 및 강한 결합 특성에 대응하여 응답 표면법을 사용하여 다요인 최적 설계를 수행하였다. 시스템 순전기 효율과 㶲 효율을 목표로 하는 2차 회귀 방정식을 구성하여 주요 운전 매개변수의 주 효과 및 상호 작용 효과를 정량적으로 분석하였다. 【결과】 시스템 성능에 대한 각 매개변수의 영향 정도 순서는 다음과 같다: 1차 건순환 배기 가스 비율 > 냉각 1차 풍량 온도 > 절약기 분기비 > 고압 터빈 입구 압력. 상호 작용 분석 결과, 순전기 효율의 경우 절약기 분기비와 1차 건순환 배기 가스 비율, 고압 터빈 입구 압력과 냉각 1차 풍량 온도의 상호 작용이 가장 두드러졌으며, 㶲 효율의 경우 고압 터빈 입구 압력과 냉각 1차 풍량 온도의 상호 작용이 가장 뚜렷하였다. 연구를 통해 S-CO₂ 산소 농축 발전 시스템 성능 매개변수의 회귀 예측 방정식을 도출하고, 계산을 통해 최적 응답 목표 예측 값을 얻었다. 【결론】 S-CO₂ 브레이튼 사이클의 통합은 산소 농축 연소 발전 시스템의 에너지 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 모델링 및 다요인 최적화를 통해 주요 매개변수의 최적화 순서와 협동 메커니즘을 명확히 하여 향후 이 시스템의 공학적 설계 및 운전 최적화에 중요한 이론적 근거를 제공하였다.

초임계 이산화탄소;㶲 분석;브레이튼 사이클;산소 농축 연소;응답 표면법