回热型S-CO_(2)布雷顿循环的火用效率分析与优化

摘要

回热型超临界二氧化碳布雷顿循环在燃气轮机余热回收利用领域具有较大的发展和应用潜力,对其开展性能分析与优化具有重要意义。文中应用有限时间热力学理论,建立了变温热源条件下存在有限温差传热、不可逆压缩、不可逆膨胀等不可逆因素的回热型超临界二氧化碳布雷顿循环模型,分析了工质质量流率、压缩机与透平效率、总热导率对循环[火用]效率与循环压比特性关系的影响,然后在总热导率一定的条件下以[火用]效率最大为目标,对加热器、冷却器和回热器的热导率分配比以及循环压比、工质质量流率进行优化。结果表明:在文中取值范围内,经优化后的[火用]效率可比初始设计点提高37.96%。文中还给出了不同工质质量流率下[火用]效率达到最大时所对应的设计参数。