直燃超临界二氧化碳燃气轮机热力循环的建立与研究

来源：动力工程学报杂志2026年第3期北京时间：

作者：吴智泉, 陈洪溪, 张天博, 石䶮, 郝宁,

摘要：新型电力系统高质量发展对低碳、调节型支撑电源提出了迫切需求。利用超临界二氧化碳物性特征,构建了具有零碳发电和调节功能的直燃超临界二氧化碳燃气轮机(SCGT)热力循环,并研究了热力循环特性、性能优化策略及其与新能源耦合应用场景。结果表明:SCGT净电效率为55.62%,净比功为794.7 kW/kg,与加装碳捕集与封存(CCS)设备的燃气轮机联合循环相比,净电效率提高4.56百分点,与Allam循环相比,净比功提高141%;燃烧室、透平和回热器分别占系统㶲损失的58.99%、17.57%和7.87%,是净电效率损失的主要来源;增加透平进口温度对提高系统净电效率最为有利,保持进口条件不变,优化透平背压可获得净电效率最佳值;SCGT耦合压缩储能后,储能效率达70%左右,储能容量达28.6%,具有低燃料成本、高功率密度、长时储能的优势,符合新型电力系统发展需求。

关键词：直燃超临界二氧化碳循环,富氧燃烧,燃气透平,热力学分析,储能,