Estudio de optimización del sistema de recuperación de calor de los gases de escape de la turbina de gas utilizando el ciclo de potencia de dióxido de carbono supercrítico

ZHANG Xuwei ,  

BAI Wengang ,  

WU Jiarong ,  

LI Hongzhi ,  

YANG Yu ,  

YAO Mingyu ,  

摘要

El uso del ciclo de potencia de dióxido de carbono supercrítico (S-CO_2) para recuperar el calor de los gases de escape de la turbina de gas puede mejorar el rendimiento del sistema, aumentar su flexibilidad y reducir su tamaño. Para ello, este artículo utiliza un algoritmo genético para optimizar cuatro configuraciones del ciclo de potencia S-CO_2 utilizando los gases de escape de la turbina de gas Taurus 60 como fuente de calor. Los resultados muestran que la configuración del ciclo con un intercambiador de calor de dos niveles de alta y baja temperatura ofrece la mayor potencia neta de salida, que es de 3,20 MW, y puede aumentar la eficiencia térmica del sistema en un 17,78 por ciento en comparación con una turbina de gas independiente. Por lo tanto, esta configuración es la preferida para la generación de electricidad utilizando la recuperación de calor de los gases de escape de la turbina de gas. Para abordar las importantes pérdidas de fuente fría del ciclo de potencia S-CO_2, la integración adicional del ciclo transcrítico de dióxido de carbono supercrítico T-CO_2, utilizando gas natural licuado (GNL) como fuente fría, puede aumentar la potencia neta en 1,23 MW y aumentar la eficiencia térmica del sistema en 6,86 puntos porcentuales adicionales. El análisis del punto de rocío muestra que la menor diferencia de temperatura para la transferencia de calor ocurre en el preenfriador, sin efecto de punto de rocío, lo que cumple con los requisitos de diseño.

关键词

Turbina de gas; recuperación de calor; ciclo de potencia S-CO_2; ciclo de potencia T-CO_2; algoritmo genético

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