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J-GLOBAL ID：202102236295747949   整理番号：21A1774637

石炭燃焼応用における超臨界CO_2パワーサイクルと蒸気Rankineサイクルの比較【JST・京大機械翻訳】

Comparison of Supercritical CO2 Power Cycles to Steam Rankine Cycles in Coal-Fired Applications

著者 (8件)： Miller Jason D. (Echogen Power Systems (DE), Inc., Akron, OH) ,  Buckmaster David J. (Echogen Power Systems (DE), Inc., Akron, OH) ,  Hart Katherine (Echogen Power Systems (DE), Inc., Akron, OH) ,  Held Timothy J. (Echogen Power Systems (DE), Inc., Akron, OH) ,  Thimsen David (Electric Power Research Institute, Inc., St. Paul, MN) ,  Maxson Andrew (Electric Power Research Institute, Inc., Palo Alto, CA) ,  Phillips Jeffrey N. (Electric Power Research Institute, Inc., Charlotte, NC) ,  Hume Scott (Electric Power Research Institute, Inc., Charlotte, NC)
資料名： ASME Conference Proceedings  (ASME Conference Proceedings)
号： GT2017  ページ： Null  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0478C  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 石炭火力発電所の効率の増加は,電力コストと排出を削減するのに不可欠である。作動流体として超臨界二酸化炭素(sCO_2)を使用する電力サイクルは,同等の条件下で運転する最先端のオキシ燃焼蒸気-Rankineサイクルに対して,電力サイクル効率を3~5%ポイント増加させる可能性がある。今日まで,大部分の研究は,廃熱,太陽,または原子力用途におけるsCO_2電力サイクルの統合と最適化に焦点を合わせてきた。本研究の目標は,sCO_2電力サイクルの可能性を実証し,酸素燃焼石炭発電所で採用された最先端の蒸気-Rankineサイクルに対して達成できるパワーサイクル効率利得を定量化することである。タービン入口条件をsCO_2試験ケース間で変化させ,既存のエネルギー(DOE)/国家エネルギー技術6研究所(NETL)蒸気ベースケースと比較した。2つの別々のsCO_2テストケースを考察し,関連するフローシートを開発した。本研究のためのタービン入口条件を,石炭燃焼超超臨界蒸気プラント(Tinlet=593°C,Pinlet=24.1MPa)および先進超超臨界蒸気プラント(Tinlet=730°C,Pinlet=27.6MPa)における条件に適合するために選択した。550MWeのプラントサイズを選択し,既存のDOE/NETLベースケースに関する利用可能な情報を整合させた。サイクルアーキテクチャ,燃焼-空気予熱器温度,および冷却源タイプの影響を,蒸気Rankine参照ケースから取られた比較熱源と参照条件を考慮して検討した。カスケードおよび再圧縮および多重再熱および圧縮ステップを有する変形を含むsCO_2電力サイクルの組合せおよび変形を,熱除去サブシステム-空気冷却,直接冷却塔および間接ループ冷却塔を変えて考察した。適切な燃焼空気予熱器入口温度も変化させた。性能と経済的影響の両方を考慮する多変量非線形最適化設計プロセスの使用を通して,最小コスト対効率の曲線を各sCO_2試験事例とアーキテクチャと操作選択の組合せに対して発生させた。これらの曲線はピーク理論効率を示し,増分コスト対性能に基づく実用的限界を示唆した。与えられたテストケースに対して,個々のアーキテクチャと運用オプションに対する結果は,システムの複雑さと設計におけるステップ変化からコストと性能の改善への洞察を与え,候補アーキテクチャの選択を可能にする。各試験ケースに対する最適化設計を,残りの候補アーキテクチャ内の実際の効率限界に基づいて選択し,関連するベースライン蒸気プラントsCO_2サイクルフローシートを各最適化設計に対して提示した。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 最適化 ,  電力 ,  熱源 ,  冷却塔 ,  最適設計 ,  流れ図 ,  *Rankineサイクル ,  多重化 ,  タービン ,  廃熱 ,  計算機アーキテクチャ ,  再加熱 ,  *超臨界
準シソーラス用語： 作動流体 ,  石炭火力発電所 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (3件)： 火力発電  (NB03040D) ,  内燃機関発電  (NB03050O) ,  太陽熱発電  (NB03100U)

タイトルに関連する用語 (6件)： 石炭燃焼 ,  応用 ,  超臨界 ,  パワーサイクル ,  蒸気 ,  Rankineサイクル