王乾宁 余岳峰

上海交通大学机械与动力工程学院

基于有机朗肯循环的燃气轮机余热发电系统优化设计

王乾宁 余岳峰

上海交通大学机械与动力工程学院

采用有机朗肯循环（ORC）技术回收燃气轮机排烟余热进行发电，是回收低温余热资源的一种非常适合的方案。拟基于ORC系统对某电厂的燃气轮机余热发电系统进行优化设计，在此基础上引入准三角循环系统，并对两种系统进行计算、分析和比较。综合热效率、㶲效率和排烟温度等指标分析，准三角循环系统的整体性能优于ORC系统。

有机朗肯循环；准三角循环；余热发电；燃气轮机

小型燃气轮机联合循环机组排烟余热温度通常在200℃以下，属于低温余热范畴，采用有机朗肯循环（以下简称ORC）技术回收燃气轮机排烟余热，是一种较适合的节能方案。随着人们对ORC系统研究的不断深入，利用ORC及其类似循环可以回收利用更低温度的低温余热资源[1]。在工业领域排放的余热资源中，低温余热资源所占比重近50%。有效利用这部分原本要排放到环境中的能量，将提高能源利用效率，减少SO2，NOx，CO2等污染物的排放，有着重要的社会意义和经济意义[2]。

1 燃气轮机余热发电系统设计

某燃机热电厂建有1台装机容量为57.62 MW等级（1套 PG6561B型燃气轮机+1套抽凝式蒸汽轮机组+1套背压式蒸汽轮机发电机组）的燃气—蒸汽联合循环发电机组及其相应的配套设施。1套PG6561B型燃气轮机发电功率39.62 MW（ISO工况，燃用天然气），机组配1台72.3 t/h、3.82 MPa（G）/450℃单压非补燃强制循环余热锅炉，供1套12 MW抽凝式蒸汽轮机发电机组（发电机功率为15 MW）和1套3 MW背压式蒸汽轮机发电机组；……