中温烟气余热动力回收C02超临界回热循环优化.pdfVIP

第42卷第4期 化 学 工 程 Vo1．42No．4 2014年 4月 CHEMICALENGINEERING(CHINA) Apr．2014 中温烟气余热动力回收CO2超临界 回热循环优化 朱晓杰 ，王怀信，孙宏科 (天津大学 机械工程学院，天津 300072) 摘要：考虑烟气的放热特性、一般冷源条件、中高温工况对工质热稳定性的要求和工质的环境特性，提出以CO超 临界循环(c0一sc)作为初温300—5oo℃的烟气余热动力回收基础循环；针对 c0一sc吸热过程工质初温低 、有限 循环压比下膨胀过程终温过高的问题，对 CO：一SC引入回热过程得到了CO：回热超临界循环 (CO：一RSC)。对 COz— sc和CO，RSC开展了以单位质量烟气的循环净输出功 (比净功)最大为 目标函数 ，以膨胀过程初温 、初压 、终压和 回热度 (对c0，一RSC)为优化变量的优化对比研究，结果表明：回热过程的引入 ，有效改进了循环效率，使循环比净 功明显提高；在指定的换热器传热窄点温差和系统部件效率值下，烟气初温分别为300，400，500℃时，CO2-RSC的 比净功较CO，．SC高50．9％，52．7％，49．6％。回热还使得 CO2-RSC工质吸热过程初温高于烟气的酸露点，避免了 超临界加热器烟气侧低温腐蚀问题。 关键词：中温烟气余热；CO超临界循环；CO回热超临界循环；优化对比 中图分类号：TK121 文献标识码：A 文章编号：1005-9954(2014)04-0013-O5 DOI：10．3969／j．issn．1005-9954．2014．04．003 Optimization ofCO2regenerativesuper-criticalcyclefor wasteheatfrom exhaustgasesatmoderatetemperature ZHUXiao-jie，WANGHuaix·in，SUNHong-ke (SchoolofMechanicalEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China) Abstract：CO2super-criticalcycle(CO2-SC)wassuggestedasthebasicpowercycleforwasteheatfromexhaust gasesofinitialtemperatureof300—500℃ ．consideringtheheatreleasingcharacteroftheexhaustgasasthewaste heatsource，generaltemperaturelevelsofheatsinks，requirementstothethermalstabilityoftheworkingfluidfor moderate／hightemperatureoperatingconditions，aswellastheenvironmentalcharactersoftheworkingfluid．The regenerativeprocesswasadopted，resultingintheCO2regenerativesuper—criticalcycle(CO2-RSC)，toimprove thethemr alefficiencybyincreasingtheaverageheatadditiontemperatureanddecreasingtheaverageheatreleasing temperatureofthe cycle．Theoptimization on the initialtemperature，initialpressure，finalpressureofthe expansionprocess(ofrbothCO2一SCandCO2-RSC)andtheregenerationdegree