三种类型氢-氧联合循环系统热力性能的比较

根据氢-氧联合循环的特点,建立了相应的物质和能量平衡模型,并在此基础上对简单循环、回热型循环以及再热回热型的效率进行了计算和比较.结果表明:在简单循环的基础上,采用回热系统效率可提高10%;一次再热在回热的基础上可再提高效率2%;同样二次再热也可提高效率2%.因此,燃用氢气的燃气轮机和高压、低压蒸汽轮机组成的联合循环系统,从整体上提高了循环的热效率.此外,氢-氧联合循环具有无温室气体排放、效率高等特点,在今后氢能的大规模发电上有着良好的发展前景.

氢-氧联合循环效率的主要影响因素分析

在分析基本联合循环的基础上,提出了氢-氧联合循环系统,分析了影响氢-氧联合循环效率的主要因素.结果表明:随着最高温度和最高压力的提高,循环的热效率也不断提高,在温度为1700℃、压力为30 MPa时,效率可达到62%;中压燃气透平的膨胀比以及膨胀比的分配都存在1个最佳值,在温度为1 500℃、压力为30 MPa时,中压燃气透平最佳膨胀比为8.0左右,效率可达到60.5%,此时最佳膨胀比分配值为1.43;最佳膨胀比的分配在亚临界区域随着总膨胀比的升高而降低,在超临界区域随着总膨胀比的提高先降低后升高,在总膨胀比为30左右的时候出现拐点;通过对回热和再热系统参数的优化,氢-氧联合循环可以达到更高的热效率.