改进回热布局的Allam循环热力、经济性能分析和双目标优化.pdfVIP

CIESCJournal,2025,76(4):1680-1692化工学报2025年第76卷第4期|

研究论文DOI：10.11949/0438-1157

改进回热布局的Allam循环热力、经济性能分析和双目标优化

1，21，21，21，21，21，2

产文，余万，王岗，苏华山，黄芬霞，胡涛

1

（三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室，湖北宜昌443002；

2三峡大学机械与动力学院，湖北宜昌443002）

摘要：Allam循环是一种以CO为工质的高度回热的纯氧燃烧动力循环，被认为有望实现化石燃料的零碳发电。

2

为准确评估Allam循环的热力经济性能，提出了一种全新的包含4个换热器的改进回热布局，对改进后的Allam

循环开展了详细的热力经济分析，分析了主要操作参数和经济参数对循环热力经济性能的影响，以热效率（η）

tot

和平准化度电成本（LCOE）为目标开展了双目标优化。结果表明，在燃烧温度为1150℃、透平进出口压力分别

为30MPa和3.4MPa条件下，循环的η和LCOE分别为51.9%和107.5USD/MWh。回热器1和回热器3具有较高

tot

的投资成本，使得整个回热单元的总成本率位于第二位。燃烧温度对η和LCOE均有较大影响，循环最大压力

tot

和透平排气压力具有相似影响，且主要影响循环的LCOE。容量因子对LCOE影响最大，其次为利率的影响。

LCOE随着天然气价格的下降而线性降低，天然气价格每下降10%，LCOE降低约4USD/MWh。η和LCOE无法

tot

同时达到最优，在给定范围内，最优的η和LCOE分别为52.3%和95.7USD/MWh。