Термодинамический анализ и оптимизация процесса системы генерации нулевого углеродного электроснабжения на основе цикла сгорания богатого кислородом CO_2

XU Hongyu ,  

CHEN Shuo ,  

XU Cheng ,  

摘要

В цикле сгорания богатого кислородом CO_2 обычно используется тепловая интеграция воздушного деления для улучшения соответствия теплоемкости процессу регенерации. Однако тепловая интеграция воздушного деления увеличивает количество регенеративного тепла цикла, и в то же время из-за низкой скорости регулирования нагрузки дляделения воздуха влияет на работу системы генерации энергии. Для отмены тепловой интеграции деления воздуха и дальнейшего повышения КПД цикла был предложен метод обходного изентропического сжатия, направленный на баланс теплоемкости холодного и горячего потока. На основе программного обеспечения Aspen для моделирования была построена модель полной системы генерации энергии на основе сжигания углеводородного газосодержащего газа CO_2, и был проанализирован термодинамический результат системы и влияние тепловой интеграции деления на производительность системы и сравнен с суперкритической системой. Исследование показало, что эффективность цикла традиционной системы тепловой интеграции составляет 43,39 %; по сравнению с системой без тепловой интеграции, показатель энергоемкости деления увеличился на 19,9 МВт, и в то же время предоставил 180,8 МВт тепловой интеграции, что повысило КПД цикла на 1,64%. Учитывая ограничение разницы регенерации, оптимальный расход разделенного потока для суперкритической системы составляет 258,2 кг/с; по сравнению с тепловой интеграцией, нагрузка перераспределения для системы повторного сжатия уменьшилась на 59,8 МВт, и средний температурный перепад теплообмена снизился на 3,1 ℃, что повысило КПД цикла до 43,52 %. Исследование раскрывает механизм влияния тепловой интеграции на КПД цикла сгорания богатого кислородом CO_2 и предлагает способ оптимизации процесса разделения теплоемкостей разделения и направляет изоляцию системы повторного сжатия для системы энергетического цикла, и в то же время теоретически обеспечивает руководство параметрами изолированной системы повторного сжатия.

关键词

газификация; суперкритический цикл со2; газификация; улавливание и хранение углерода; рекомпрессия

阅读全文