船用烟气余热S-CO2布雷顿循环发电系统性能分析

开展船舶主机不同负荷工况下的S-CO₂布雷顿循环余热系统热力学特性和效能分析是其实现工程应用的必要环节。本文通过性能分析确定系统热力学参数对净输出功率和平准化能源成本的影响变化趋势，最佳运行参数范围以及系统关键热力学参数。通过主机典型负荷工况下的效能评估，分析集成S-CO₂再压缩布雷顿循环余热发电系统后的船舶节能减排效益。结果表明：主压缩机入口压力和压比对整个余热发电系统热力学性能和经济性影响最为显著，可调节这2个关键热力学参数以确保系统在船舶主机不同负荷下获得良好系统性能；集成该余热发电系统后，MAN8S90ME-C10.2型主机系统热效率最高可提高0.91%，燃油消耗量平均每年可减少51 t,NO₂和CO₂的排放量每年可分别减少2.28 t和760 t。