Технико-экономический анализ цикла на сверхкритическом диоксиде углерода, интегрированного с угольной электростанцией

Циклы на сверхкритическом диоксиде углерода (sCO2) могут обеспечивать более высокий КПД, чем эквивалентный паровой цикл Ренкина, при более высоких температурах на входе в турбину (>550 °C), занимая при этом существенно меньшую площадь (примерно в десять раз). Циклы sCO2 характеризуются низкой степенью повышения давления (~4–7), поэтому в них необходима регенерация, которая сокращает диапазон температур подвода теплоты. Интеграция циклов sCO2 с котлом требует тщательного управления низкотемпературной теплотой для достижения более высокого КПД электростанции. В данном исследовании анализируются четыре новые конфигурации циклов sCO2, эффективно утилизирующие низкотемпературную теплоту; их характеристики сопоставляются с характеристиками современного парового цикла Ренкина. Параметры процессов (13–16 переменных) всех конфигураций циклов оптимизируются с использованием генетического алгоритма для двух значений температуры на входе в турбину (620 °C и 760 °C), а их технико-экономические показатели сравниваются с показателями усовершенствованного ультрасверхкритического парового цикла Ренкина. Энергетический цикл sCO2 может обеспечивать КПД примерно на 3–4 процентных пункта выше, чем паровой цикл Ренкина, что соответствует повышению КПД электростанции на 2–3 процентных пункта и приводит к снижению стоимости электроэнергии (COE). Хотя при повышении температуры на входе в турбину с 620 °C до 760 °C КПД цикла возрастает, стоимость электроэнергии заметно не снижается из-за увеличения капитальных затрат. Проведено подробное исследование чувствительности к изменениям изоэнтропического КПД компрессора и турбины, перепада давления, температурного напора в рекуператоре и коэффициента использования установленной мощности. Анализ методом Монте-Карло показывает, что стоимость электроэнергии может быть снижена на 6–8% по сравнению с паровым циклом Ренкина; однако неопределённость стоимостных функций цикла sCO2 может уменьшить это снижение до 0–3% при 95-м процентиле кумулятивной вероятности. വിദ аанацҳауеит盈彩票১৷【อ่านข้อความเต็ม?}