单工质朗肯循环海洋温差能发电系统优化研究

为了获得海洋温差下朗肯循环系统的最高净输出,对27℃温海水、5℃冷海水条件下,25～23℃蒸发温度、5～9℃冷凝温度之间各工况的朗肯循环进行了理论分析和数值模拟,得到了系统效率与蒸发温度、冷凝温度之间的变化规律,以及不同温差和换热端差下净输出、循环海水流量、换热器换热面积等因素的变化规律,结果表明随着蒸发温度的下降和冷凝温度的升高系统的效率相应的得到了提高,在一定的温差下系统有最佳的净输出。上述研究对温差能发电系统的工况选取及优化具有良好的实用性和指导意义。     

海洋温差发电有机朗肯循环工质选择

为了筛选出适宜于海洋温差热力发电有机朗肯循环的工质.采用PR状态方程计算11种低沸点有机流体工质在闭式海洋温差有机朗肯循环中的热力性能.结果表明,随着工质临界温度升高,循环热效率总体呈上升趋势.正丁烷具有较高的循环热效率,其蒸发压力较低、凝汽压力比较适中,比较适合用作海洋温差发电有机朗肯循环的工质.     

新型海洋温差能回热循环热力学分析

针对海洋温差能可利用温差小,利用效率低的问题,本文提出了一种采用非共沸混合工质的新型海洋温差能回热循环,并基于热力学定律对提出的热力循环进行热力学分析。选取蒸发压力、工质的质量分数作为变量,对提出的热力循环进行热力学分析研究。研究结果表明：以工质质量分数为变量时,循环热效率和系统净输出随蒸发压力的增加先增大后减小,系统热效率在工质质量分数为0.91时取得最大值5.28%,净输出功在浓度为0.96时取得最大值3.83 kW。以蒸发压力为变量时,循环热效率和系统净输出随工质质量分数的增大先增大后减小,系统热效率在蒸发压力为0.595 MPa时取得最大值5.26%,净输出功在压力为0.58 MPa时取得最大值3.57 kW。在相同运行控制参数下与Uehara循环、Yoon循环进行对比,提出的循环系统热效率最佳。提出的热力循环系统分析结果可对提高海洋温差能利用效率提供理论依据和参考。     

海洋温差能发电技术的现状与前景

对海洋温差能发电技术的基本原理、类型、系统与装置、发展历史和现状作了全面的综述。介绍了国内外海洋温差发电技术的特点、难点和近期的研究热点,指出海洋温差发电技术必须与附属产品的开发利用相结合才能有竞争力,海洋温差发电技术要达到规模产业化还有相当长的路要走。     

一种高效海洋温差能发电循环的性能分析

海洋温差能是一种环境友好型、可持续利用的清洁能源,但是较低的海洋温差能发电系统效率阻碍了海洋温差能发电的商业化应用。提出一种新式循环,采用氨水混合工质,以及贫氨溶液回热和中间抽汽回热方式,实现对贫氨溶液及乏汽的热量二次回收利用。基于能量守恒方程和热力学定律,通过对循环中各设备部分建模分析,构建了新循环的热力模型,并与海洋温差能发电常用循环——朗肯循环进行性能对比分析,结果表明,新循环的热效率与净输出功相比朗肯循环均有显著提高,循环热效率最高可达4.565%,相较朗肯循环提高了25.9%。15 kW等级海洋温差能发电系统中,新循环的净输出功为7.038 kW,高于朗肯循环中的5.343 kW。新循环模型的建立及由此得到的各部分性能分析结果,可为海洋温差能商业化开发提供基础数据理论支撑。     

海洋温差能发电系统仿真平台开发及应用

构建海洋温差能发电系统仿真平台,对于开展该领域的技术研究具有重要意义。本文介绍了海洋温差能发电系统仿真平台研发技术,包括仿真系统热力循环模型和海水输送模型的构建、仿真平台的技术框架、仿真系统的特点及功能等,详细介绍朗肯循环各热力学过程的仿真计算模型,并利用该仿真平台分别计算了朗肯循环下9 种不同工质在海洋温差能发电系统中的运行效率,比较了它们之间的性能差异,给出了不同装机容量下的工质流量、温海水流量、冷海水流量及蒸发器、冷凝器的热负荷计算值。该成果为海洋温差能研究提供了一个有价值的仿真试验研究平台。     

国内外海洋温差能发电技术最新进展及发展建议

国际社会对能源安全、生态环境保护及应对气候变化等问题日益重视,加快开发利用海洋能已成为世界沿海国家和地区的普遍共识。海洋温差能因其"可持续24 h无间歇发电、清洁无污染"等特点受到各国青睐,纷纷通过制定中长期发展路线和布局以推动海洋温差能技术发展。文中对温差能开发利用技术进展情况进行了总结归纳,对比了国外已建项目的技术特点,重点对近年来国外海洋温差能开发利用技术最新进展进行总结,对海洋温差能发展趋势及前景进行展望,并结合实际情况对我国开展海洋温差能开发利用技术提出建议。     

海水温差能发电系统两种循环方式的比较研究

对混合式海水温差能发电系统的两种循环形式进行了对比分析。建立了两种OTEC发电系统的数学模型,并进行数值模拟。结果表明前者偏重于淡水的生产,后者主要用于发电。     

小型温差能发电装置换热系统设计与试验

以海洋观测平台温差能供电装置为对象,开展了小型温差能换热系统研究工作。设计了一种换热系统,建立了换热管热传导仿真分析模型,并通过仿真,对换热管关键参数进行了优化。在此基础上,制作了小型温差能发电装置;对换热系统和发电装置进行了试验。试验结果表明,研制的换热系统能够在22.5℃的水环境中3 h内完成热能转换,与仿真结果一致,验证了文中设计的准确性,具有科研参考价值。     

海洋温差发电系统中板式换热器换热特性研究

对传统可拆式板式换热器进行了改良,以适用于海洋温差能发电系统工况,并对改良后的板式换热器进行了理论数值分析。研建了海洋温差发电系统测试平台,对系统内的换热器换热特性进行测试,在不同工况下对换热器换热特性进行了实验研究,得到了板式换热器瞬态运行特性,同时还得到了换热器换热特性随热流密度的变化曲线及压降随工质流量的变化关系。结合实验数据拟合了换热器换热特性经验关联式和压降随工质流量关联式,预测值和实验值偏差均在20%以内。结果表明:在实验系统运行工况范围内,换热器的换热系数随着热流密度的增加而增大,当热流密度大于3 kW/m2时,换热系数随热流密度变化的曲线斜率变小;换热器压降随着工质流量增大而增加,压降随工质流量变化的曲线斜率变大。     

卡琳娜海洋温差发电循环性能研究

海洋温差能是一种可再生、清洁无污染、储量巨大的能源。开发利用温差能有利于保护环境和缓解我国的能源压力。基于Aspen Plus软件对卡琳娜循环进行模拟,计算了各设备损失,分析了蒸发压力和氨水浓度对系统各参数的影响。结果表明:蒸发器、冷凝器和汽轮机中的损失较大,三种设备损失分别为19.3%,28.6%和16.1%。在氨水浓度不变的条件下,随着蒸发压力的增大,汽轮机功率先增大后减小;气液分离器出口气相质量流量不断降低;系统热效率和效率均先增大后急剧减小,最佳蒸发压力为0.82 MPa。在蒸发压力不变的条件下,随着氨水浓度增大,气液分离器出口气相质量流量线性增大;汽轮机功率非线性增加;系统热效率和效率先增大后减小,最佳氨水浓度为0.91。研究结果对海洋温差能的工程应用提供了理论参考。     

海洋能发电装置的防腐技术概述

防腐蚀是海洋能开发利用过程中急需解决的关键技术之一.文中分析研究了海洋能发电装置的腐蚀因素、腐蚀环境以及存在的腐蚀类型,总结了提高防腐蚀的措施,提出了规范化海洋能发电装置防腐蚀的建议.     

海洋热能的利用

海洋热能是一种重要的可再生能源,对其进行开发利用是解决当前人类所面临的能源短缺和由于矿物燃料燃烧和大量使用空调所造成的环境效应的有效途径。文章综述了海洋热能利用的3个领域：海洋温差发电、海水冷却和海水源空调,介绍了几种利用方式的现状、优缺点及其应用前景。重点对海水作为空调热源的可行性进行分析和讨论,在对空调系统进行yong分析的基础上,针对间接换热和热泵方式的缺点,提出了两种高效的节能环保海水空调的应用方案,即海水直接换热供冷供热和热泵 直接换热方案。     

潮流能发电装置现状分析

潮流能是海洋新能源中相对稳定且可提前预报的一类,较传统的拦坝式潮汐能开发具有环境影响小、开发规模灵活等优点,其大力发展可为海岛经济发展和海洋观测设备提供能源。文章对潮流能发电技术的研究现状进行了总结分析,详细介绍了水平轴、垂直轴和其他形式潮流能发电装置的构造以及国际上主流装置的设计参数和试验示范情况,重点对比分析了不同类型潮流能发电装置的特点和技术参数,简要总结了我国潮流能示范电站安装运行情况,并对其装置类型、导流罩作用以及布放形式等内容进行了讨论,可为我国潮流能资源的开发利用和潮流能装置测试区建设提供科学参考和设计依据。     

海洋热能资源及其开发利用

海洋热能是清洁的可再生能源,全球海洋中蕴藏着丰富的热能资源,开发利用潜力巨大,它有可能成为21世纪人类解决能源短缺、全球变暖和淡水缺乏等问题的有效手段.目前,许多国家都在考虑海洋温差发电的问题,其中法国、日本、美国和印度的海洋温差发电技术发展比较快,已经建成了一些海洋温差能发电站,我国正处于研究试验阶段.文章结合全球大洋可利用的海洋温差能资源,回顾了世界海洋温差发电技术的发展历史,重点介绍了法国、日本、美国和印度的发展情况,希望我国积极开展海洋温差发电技术研究.     

海洋温差能驱动的水下监测装置水动力学特性研究

以海洋温差能驱动的垂直运动水下监测装置为研究对象,通过MATLAB/Simulink仿真,对运动阶段下的运动基本方程进行了数值求解。结果表明:在设定情况下,水下监测装置从水面下潜到500 m所需时间约为2 900 s;水下监测装置从深约500 m上浮到海面所需时间约为2 890 s;水下监测装置水下运动时间随阻尼盘直径的增大略有增加,这有利于相变材料的相变过程特别是凝固过程顺利完成,但是随着阻尼盘直径的增大,浮力驱动系统的功耗也增大,通过综合比较认为阻尼盘直径为50 cm比较合适。     

海洋能调查与评价的相关性分析

为了更好地完成我国近海海洋能调查与评价工作,分析了调查方案的设计与评价的相关性问题,说明了不同的调查方法对评价结果的影响。增加调查方案的相关性,是完成评价工作的重要保证。如何利用有限的资金,科学合理的设计调查方案,是海洋能调查与评价工作者必须认真对待的问题。