集成ORC与太阳能的燃煤机组碳捕集热力系统性能分析

为降低CO₂排放，提高能源利用效率，该文建立超超临界二次再热-碳捕集集成系统。利用碳捕集汽轮机排汽为再沸器提供能量，并在集成系统基础上提出3种优化方法。结果表明，3种优化方案都提高了机组效率和热力性能，热效率分别提高0.508%、1.314%和4.817%，对应煤耗分别降低4.514g/(k W.h)、11.428g/(k W.h)、39.440g/(k W.h)。当设定碳捕集率为96%、CO₂再生能耗为3.8GJ/t时，对集成系统及3种优化系统进行技术经济性分析与(火用)分析。通过分析可知，方案Ⅲ的平均发电成本(the levelized cost of energy,LCOE)和CO₂减排成本最低；(火用)分析表明高压加热器的(火用)效率、(火用)损普遍高于低压加热器。3种方案中，方案Ⅲ的高压加热器(火用)效率明显高于方案Ⅰ与方案Ⅱ，从系统各设备(火用)分析对比来看锅炉(火用)效率最低。与锅炉相比较汽轮机的(火用)损失相对较小，其中超高压缸和低压缸(火用)损失所占比例相对较大。