Термодинамический анализ системы генерации электроэнергии на угле с частичной рециркуляцией углекислого газа

HAN Zhonghe ,  

GUO Dongyang ,  

CHEN Dongxu ,  

BAI Yaping ,  

摘要

Рециркуляция углекислого газа повышенного давления обладает преимуществами простой структуры и высокой эффективности цикла. Однако, при применении рециркуляции повышенного давления в угольных электростанциях возникают проблемы с большим падением давления в котле, высокой температурой охладительной стенки и сложностями использования теплоты. Частичная рециркуляция углекислого газа благодаря своим циклическим характеристикам успешно смягчает эти проблемы при интеграции с угольными котлами. Была написана программа теплового расчета системы генерации электроэнергии на угле мощностью 600 МВт с использованием программы MATLAB. Сначала было исследовано изменение эффективности цикла системы при изменении отдельного параметра. Результаты показали, что эффективность системы достигает максимального значения, когда входное давление и температура основного компрессора около 7,8 МПа/32°C. Эффективность системы резко падает, когда предварительный компрессор работает вблизи критической точки. И при коэффициенте распределения и давлении реонденсации соответственно 0,35 и 17 МПа эффективность системы достигает наивысшего значения. Затем были оптимизированы параметры частичной рециркуляции цикла с использованием алгоритма роя частиц, и результаты показали, что частичная рециркуляция цикла при соответствующих условиях проектирования может достичь эффективности, близкой к эффективности рециркуляции повышенного давления. По сравнению с рециркуляцией повышенного давления, массовый расход в частичной рециркуляции углекислого газа снизился на 17,46%, а температура входа в котел снизилась с 462,45°C до 429,39°C.

关键词

сверхкритический цикл углекислого газа; угольный котел; частичная рециркуляция; алгоритм роя частиц; эффективность цикла

阅读全文