【Objetivo】 Para abordar o problema da absorção insuficiente de novas energias na rede elétrica e as grandes perdas de vapor em unidades a carvão, foi proposto um novo sistema de bateria de Carnot integrado com um injetor de vapor, fornecendo uma solução técnica para a modernização flexível das unidades a carvão. 【Método】 Foram projetados novos sistemas I e II que utilizam vapor residual e extraído da turbina como fonte de calor de baixa temperatura. O sistema II introduz um injetor de vapor para ejetar o vapor residual do cilindro de pressão média, aumentando a temperatura da fonte fria do ciclo de armazenamento térmico. Com modelagem baseada no EBSILON Professional, foram feitas análises comparativas do coeficiente de eficiência energética, eficiência de ida e volta e perdas (combustível), além de avaliação técnico-econômica. 【Resultados】 A análise termodinâmica mostrou que as perdas de vapor residual dos novos sistemas I e II foram reduzidas em 38,19 MW e 39,62 MW respectivamente, em comparação com o sistema de referência; graças ao aumento da temperatura da fonte fria, os coeficientes de eficiência energética dos dois sistemas atingiram 1,36 e 1,42 respectivamente. A análise de sensibilidade indicou que o sistema II alcançou a melhor eficiência de ida e volta de 61,51% à temperatura de saída da fonte fria de 55 ℃, melhorando 2,11 pontos percentuais em relação ao sistema de referência. Em termos técnico-econômicos, o sistema II apresentou o melhor desempenho, com um período dinâmico de retorno do investimento de 9,44 anos e um custo nivelado de armazenamento tão baixo quanto 2.094,59 yuans/(MW·h). 【Conclusão】 O sistema II não apenas reduz efetivamente o consumo de energia e melhora a eficiência do armazenamento, mas também possui significativa competitividade econômica, sendo importante para promover a transição de baixo carbono na indústria energética chinesa.

Bateria de Carnot;Injetor de vapor;Modernização flexível;Análise termodinâmica;Avaliação técnico-econômica