基于儲能和碳捕集的液氧直燃動力循環(huán)研究.pdf

1、針對世界范圍內(nèi)所面臨的能源與環(huán)境問題，本課題組提出了一種新的循環(huán)，本文基于此進行研究，以期利用該循環(huán)達到移峰填谷和保護環(huán)境的目的。在電網(wǎng)低谷時期，系統(tǒng)利用谷電空分制液氧，液氧用儲罐儲存以達到儲能目的。在電網(wǎng)需要時，利用泵加壓液氧，與液態(tài)天然氣燃燒，煙氣通入透平中做功，帶動發(fā)電機發(fā)電，把儲存的能量重新轉(zhuǎn)化為電能，同時利用液氧和LNG的冷能將煙氣中的二氧化碳液化捕集。
　　首先，本文建立了系統(tǒng)的簡單流程，利用Aspen Plus進行流

2、程模擬計算，對結(jié)果進行分析，由于燃燒器出口溫度過高，為控制燃燒器溫度，選擇水作為循環(huán)工質(zhì)，對改進后的水循環(huán)系統(tǒng)進行模擬計算，考察透平入口壓力和溫度變化對系統(tǒng)的影響。結(jié)果顯示:透平入口壓力一定時，隨著透平入口溫度的升高，透平輸出功率不斷升高，廠用電份額不斷降低，系統(tǒng)發(fā)電熱效率和等效發(fā)電效率不斷提高。透平入口溫度一定，當(dāng)透平入口壓力升高時，透平輸出功率升高，廠用電份額升高，系統(tǒng)的發(fā)電熱效率和等效發(fā)電效率升高，但隨著透平入口壓力繼續(xù)升高，系統(tǒng)

3、效率的升高變得平緩。
　　其次，考慮到二氧化碳比體積比水蒸汽的比體積小，以二氧化碳作為循環(huán)工質(zhì)有助于減小設(shè)備的大小。建立以二氧化碳為循環(huán)工質(zhì)的系統(tǒng)流程，在Aspen Plus中進行流程模擬計算，考察系統(tǒng)性質(zhì)隨透平入口溫度和壓力變化的關(guān)系。結(jié)果顯示:透平入口壓力一定，隨著透平入口溫度的升高，透平輸出功不斷升高，廠用電份額降低，系統(tǒng)發(fā)電熱效率和等效發(fā)電效率升高。保持透平入口溫度不變，隨著透平入口壓力升高，透平輸出功率不斷升高，廠用電份

4、額升高，系統(tǒng)發(fā)電熱效率和等效發(fā)電效率升高。
　　對比采用不同循環(huán)工質(zhì)時系統(tǒng)的效率，在透平入口溫度相同時，以水為循環(huán)工質(zhì)的系統(tǒng)發(fā)電熱效率和等效發(fā)電效率在各個透平入口壓力值時都高于以二氧化碳為循環(huán)工質(zhì)的系統(tǒng)。隨著透平入口壓力持續(xù)升高，以水為循環(huán)介質(zhì)的系統(tǒng)發(fā)電熱效率和等效發(fā)電效率升高的趨勢減緩，而二氧化碳為循環(huán)工質(zhì)的系統(tǒng)發(fā)電效率和等效發(fā)電效率上升明顯，逐漸接近前者的效率。
　　最后，本文通過對比不同空分技術(shù)的特點，針對本文所研究的