OTEC海洋溫差發(fā)電系統(tǒng)熱力循環(huán)分析.pdf

1、近年來,隨著對(duì)節(jié)能減排的大力倡導(dǎo),海洋能等清潔能源也越來越受人們重視。但是國(guó)內(nèi)對(duì)海洋溫差發(fā)電的研究起步較晚,對(duì)其中閉式循環(huán)的研究中,大多采用以純氨為工質(zhì)的朗肯循環(huán)。由于缺少對(duì)氨水溶液熱力性質(zhì)全面準(zhǔn)確的計(jì)算,對(duì)以氨水混合溶液為工質(zhì)的海洋溫差發(fā)電熱力循環(huán)系統(tǒng)的研究在國(guó)內(nèi)缺少研究報(bào)道。理論上卡林納循環(huán)比朗肯循環(huán)效率更高,但是對(duì)卡林納循環(huán)在海洋溫差發(fā)電中的應(yīng)用研究卻很少。1994年上原春男提出了被稱為“具有最高效率的海洋溫差發(fā)電系統(tǒng)”的上原循環(huán)

2、,但是國(guó)內(nèi)對(duì)上原循環(huán)中各個(gè)因素的影響規(guī)律研究也沒有見諸于公開文獻(xiàn)。
　　 本文針對(duì)以上存在的問題,編制了計(jì)算氨水溶液熱力物性程序;考察了氨水溶液熱力物性隨濃度、壓力和溫度的變化規(guī)律;分別對(duì)可能在海洋溫差發(fā)電中應(yīng)用的朗肯循環(huán)、卡林納循環(huán)和上原循環(huán)進(jìn)行了熱力分析。提出了各個(gè)循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的確定方法,并’對(duì)每個(gè)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行了熱平衡分析和炯平衡分析,得到了運(yùn)行參數(shù)對(duì)各個(gè)循環(huán)系統(tǒng)效率的影響規(guī)律,為海洋溫差發(fā)電系統(tǒng)熱力循環(huán)的選取和運(yùn)行參數(shù)

3、的確定提供了技術(shù)參考。對(duì)于朗肯循環(huán),計(jì)算了在海洋溫差發(fā)電條件下適用于循環(huán)的氨水濃度范圍;研究了冷熱端溫度對(duì)適用氨水濃度范圍的影響;考慮了溫海水和冷海水在輸送管道中的流動(dòng)損失,計(jì)算了輸送冷溫海水所需要的泵功耗以及循環(huán)泵的功耗;分析了海水在傳熱過程中的溫度變化幅度對(duì)海水流量和泵功耗的影響;對(duì)整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行了熱平衡和(火用)平衡分析;考察了蒸發(fā)壓力、溶液氨濃度和冷熱端溫度對(duì)循環(huán)熱效率和炯效率的影響;給出了系統(tǒng)優(yōu)化的方向。對(duì)于卡林納循環(huán),提出

4、了循環(huán)中各個(gè)運(yùn)行參數(shù)的確定方法;對(duì)循環(huán)中各個(gè)設(shè)備和整個(gè)系統(tǒng)分別進(jìn)行了熱平衡分析計(jì)算;對(duì)卡林納循環(huán)在海洋溫差發(fā)電中的應(yīng)用可行性進(jìn)行了考察;提出了卡林納循環(huán)的適用條件。對(duì)于上原循環(huán),提出了循環(huán)中各個(gè)參數(shù)的確定順序和方法;對(duì)循環(huán)中的蒸發(fā)壓力、抽氣壓力、抽氣率和汽輪機(jī)背壓等參數(shù)的選取提出了約束條件;對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了熱平衡和(火用)平衡分析;研究了抽氣壓力、抽氣率、蒸發(fā)壓力、基本溶液氨濃度和冷熱端溫度對(duì)系統(tǒng)熱效率和炯效率的影響;給出了上原循環(huán)系統(tǒng)