高效低污染燃气轮机循环的基础研究

摘要

基于目前能源发展的现状，以响应国家节能减排的提倡为目标，研究开发高效率低污染的燃气轮机循环，是新型循环的基础研究内容。研究低污染燃机的性能，对比分析联合循环性能优劣，提出高效低污染燃气轮机联合循环，是本论文的主要研究目的和内容。 由于传统燃机的燃烧使得NOx排放量很高，同时，含碳燃料目前为止无法被取代，CO2排放量也非常高；而环境压力下吸热燃气轮机循环(APGC)，燃烧室在常压下工作，如果将排气部分回流至燃烧室参与冷却，不仅抑制NOx的生成，同时能够在一定程度上减少CO2排放量，满足对环保的要求。本文以APGC回热循环为基础，将烟气部分回流至燃烧室中，构成烟气回流的APGC回热循环，并利用Aspenplus软件建立了流程分析模型，研究了循环性能与回流量、压比的变化规律，以及烟气回流对减少CO2排放的效果，并将回流量对回热度的影响作为关键问题展开了分析，最终得出了系统最佳性能参数。 利用Aspenplus软件对蒸-燃联合循环和新型燃-燃联合循环进行了建模，并从热力学第一定律和第二定律出发对系统的整体性能进行了分析，结果表明，尽管蒸-燃联合循环有一定优势，但由于增加了底部的朗肯循环，无疑大大增加了投资成本，并不适合用于微小型燃气轮机中。 将烟气回流与回热燃-燃联合循环相结合，提出了烟气回流的回热燃-燃联合循环，并对其流程进行模拟。研究了循环性能与回流量、底部循环膨胀压力以及顶部循环压比的变化关系，得出了系统的最佳性能参数。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1研究背景：

1.2低污染燃气轮机国内外发展概况

1.3研究内容和目的：

2.流程模拟分析软件Aspen plus

3低污染燃机循环性能研究

3.1低污染燃机系统数值性能分析

3.2系统性能研究

3.3低污染燃机循环中回热器温度效率分析

3.4小结

4.高效燃机联合循环装置的研究

4.1现有蒸汽-燃气联合循环

4.2新颖燃气轮机联合循环

4.3小结

5高效低污染燃机循环性能研究

5.1高效低污染燃机循环系统描述

5.2模拟条件

5.3整体性能分析

5.4小结

结论与展望

展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢