El ciclo comprimido de recirculación de dióxido de carbono presenta la ventaja de una estructura simple y una alta eficiencia del ciclo. Sin embargo, al ser utilizado en centrales eléctricas de carbón, el ciclo de recirculación comprimido enfrenta problemas como una gran caída de presión en la caldera, alta temperatura en la pared de enfriamiento y dificultades para utilizar el calor residual. La recirculación parcial de dióxido de carbono, gracias a sus propias características cíclicas, mitiga de manera efectiva estos problemas cuando se integra con las calderas de carbón. Se escribió un programa de cálculo térmico para un sistema de generación de energía eléctrica de carbón de 600 MW utilizando el software MATLAB. Primero, se estudiaron las variaciones de la eficiencia del ciclo del sistema al modificar un único parámetro. Los resultados mostraron que la eficiencia del sistema alcanzaba su valor máximo cuando la presión de entrada y la temperatura del compresor principal estaban alrededor de 7,8 MPa/32°C. La eficiencia del sistema disminuía fuertemente cuando el compresor preliminar operaba cerca del punto crítico. Y cuando el coeficiente de división y la presión de recalentamiento alcanzaban respectivamente 0,35 y 17 MPa, la eficiencia del sistema alcanzaba el valor más alto. Luego, los parámetros del ciclo de recirculación parcial fueron optimizados usando el algoritmo de enjambre de partículas, y los resultados mostraron que el ciclo de recirculación parcial, en condiciones de diseño adecuadas, podía alcanzar una eficiencia cercana a la del ciclo comprimido. En comparación con el ciclo de recirculación comprimido, el flujo másico del ciclo de recirculación parcial disminuyó un 17,46%, y la temperatura de entrada a la caldera pasó de 462,45°C a 429,39°C.

ciclo supercrítico de dióxido de carbono; caldera de carbón; recirculación parcial; algoritmo de enjambre de partículas; eficiencia del ciclo