Energy, Exergy, Economic, Exergoeconomic, and Exergoenvironmental (5E) Analyses and Optimization of a Novel Three‐Stage Cascade System Based on Liquefied Natural Gas Cold Energy

火用 工艺工程 有机朗肯循环 布莱顿循环 超临界流体 热电联产 兰金度 可用能 天然气 级联 工程类 发电 液化天然气 环境科学 废物管理 核工程 涡轮机 功率(物理) 化学 机械工程 热力学 化学工程 有机化学 物理
作者
Jingjing Wu,Liyan Shang,Zhen Pan,Li Zhou
出处
期刊:Energy technology [Wiley]
卷期号:10 (7) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/ente.202200228
摘要

Herein, a novel three‐stage cascade power/cooling cogeneration system that includes the gas turbine (GT) cycle, supercritical CO 2 Brayton cycle (S‐CO 2 ), transcritical CO 2 Rankine cycle (T‐CO 2 ), and organic Rankine cycle is proposed. The system is simulated by connecting MATLAB and Aspen HYSYS via Active‐X control. It is indicated in the results that the system exhibits power generation, primary energy utilization, and exergy efficiencies of 59.43%, 81.66%, and 53.94%, respectively. The total product cost and environmental cost per unit exergy are 23.80 and 32.66 $GJ −1 , respectively. Monoethanolamine is used to absorb CO 2 from the exhaust gas, and cold energy from liquefied natural gas is utilized to capture carbon, with a capture rate of 96%, to realize low‐carbon‐emission characteristics. Additionally, the performance of the established system is verified using three basic cycles for comparison. It is revealed in the results that the designed system exhibits the highest thermodynamic performance and net present value among the investigated cycles. Furthermore, multi‐objective optimization of the systems is performed using the second‐generation non‐dominated sorting genetic algorithm algorithm. Although the GT/S‐CO 2 /T‐CO 2 cycle is found to be more cost‐effective than the proposed system at generation efficiencies less than 55%, the established system is deemed the best option among the cycles at power‐generation efficiencies greater than 55%.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
PENGDOCTOR完成签到,获得积分10
刚刚
懒咩咩发布了新的文献求助10
1秒前
gjww应助Vicktor2021采纳,获得10
1秒前
LXXue完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
feifan159完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
两棵树发布了新的文献求助10
7秒前
锦诗完成签到,获得积分10
9秒前
122发布了新的文献求助20
9秒前
十七发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
14秒前
15秒前
胡杨发布了新的文献求助30
15秒前
jovrtic发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
zhouleiwang发布了新的文献求助10
21秒前
传奇3应助十七采纳,获得10
22秒前
朝气蓬勃完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
24秒前
26秒前
JianYugen完成签到,获得积分10
29秒前
淡然依凝发布了新的文献求助10
30秒前
31秒前
专注沛儿完成签到,获得积分10
33秒前
yxy303256651完成签到,获得积分10
33秒前
可爱以松完成签到,获得积分10
33秒前
拼搏的宇完成签到,获得积分10
34秒前
34秒前
123发布了新的文献求助10
37秒前
无理完成签到 ,获得积分10
38秒前
PENGDOCTOR发布了新的文献求助10
40秒前
xx完成签到,获得积分10
40秒前
botanist完成签到 ,获得积分10
41秒前
43秒前
44秒前
科研通AI2S应助liuhy采纳,获得10
46秒前
xyh完成签到 ,获得积分10
49秒前
高分求助中
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Yaws' Handbook of Antoine coefficients for vapor pressure 500
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
Heterocyclic Stilbene and Bibenzyl Derivatives in Liverworts: Distribution, Structures, Total Synthesis and Biological Activity 500
重庆市新能源汽车产业大数据招商指南(两链两图两池两库两平台两清单两报告) 400
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2550015
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2177349
关于积分的说明 5608427
捐赠科研通 1898090
什么是DOI,文献DOI怎么找? 947641
版权声明 565490
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 504113