Оптимизационное исследование системы восстановления тепла отработанных газов газовой турбины с использованием цикла суперкритического диоксида углерода
Использование цикла суперкритического диоксида углерода (S-CO_2) для восстановления тепла отработанных газов газовой турбины может улучшить производительность системы, увеличить ее гибкость и уменьшить ее объем. Для этой цели в данной работе использовался генетический алгоритм для оптимизации 4-х конфигураций цикла S-CO_2 с использованием отработанных газов газовой турбины Taurus 60 в качестве источника тепла. Результаты показывают, что конфигурация цикла, включающая двухуровневый нагреватель высокой и низкой температуры, имеет наивысшую чистую мощность выхода, равную 3,20 МВт, и может повысить тепловую эффективность системы на 17,78 процентных пункта по сравнению с отдельной газовой турбиной, поэтому эта конфигурация является предпочтительной для генерации электроэнергии с использованием восстановления тепла отработанных газов газовой турбины. Для решения проблемы больших потерь источника холода цикла мощности S-CO_2, дополнительная интеграция цикла суперкритического диоксида углерода T-CO_2, использующего сжиженный природный газ (LNG) в качестве холодильного средства, может дополнительно увеличить чистую мощность на 1,23 МВт и дополнительно повысить тепловую эффективность системы на 6,86 процентных пункта. Анализ точки росы показывает, что минимальная разность температур для теплопередачи происходит у теплообменника в ранней точке, не появляется эффект точки росы, что соответствует конструктивным требованиям.
关键词
Газовая турбина; восстановление тепла; цикл мощности S-CO_2; цикл мощности T-CO_2; генетический алгоритм