热能动力工程

作者：刘浩雨，王洪利

单位：华北理工大学 冶金与能源学院，河北 唐山 063210,,华北理工大学 冶金与能源学院，河北 唐山 063210,

关键词：余热梯级利用;有机朗肯循环;燃气轮机循环;闪蒸发电;超临界CO2布雷顿循环

基金：国家自然科学基金（51774143）;唐山市科技创新团队培养计划资助项目（21130207D）

基于能量等级回收和梯级利用的原则，构建了一种燃气轮机废热利用的新型动力系统。该系统主要由燃气轮机布雷顿循环(GTC)、再压缩式超临界CO2布雷顿循环(SCO2)、朗肯循环(RC)、有机朗肯循环（ORC）和有机闪蒸循环（OFC）组成。该动力系统不仅克服了单个子循环热量回收范围窄的局限性，而且通过回热的方式实现了能量的梯级利用，进而提高了系统效率。通过Aspen HYSYS软件对构建的动力系统及各子循环分别进行模拟仿真，进一步研究了工况参数对系统的影响。与现有文献中的数据对比表明，该动力系统中各子循环均得到较好的验证。在相同工况条件下，文献中动力系统净功率为48 592.84 kW，热效率和火用效率分别为42.41%和62.02%，而本研究系统净功率为50 040.46 kW，热效率和火用效率分别达到43.673%和73.593%。因此，该新型动力系统具有较好的能源利用效果。

来源：2024年第1期

《热能动力工程》期刊编辑部

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