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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。 相似文献
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海洋温差发电有机朗肯循环工质选择 总被引：3，自引：0，他引：3
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. 相似文献
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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。 相似文献
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本文研究了使用引射器来提高海洋温差能热力循环效率,热力循环采用氨-水混合工质,通过对使用引射器与没使用引射器的热力循环进行数值模拟和对比分析,探究不同工质浓度、透平进口压力和温、冷海水温度对循环净输出功和热力循环效率的影响。研究结果表明,使用引射器后循环净输出功和热力循环效率都得到了提高。随着氨工质浓度的增加,循环净输出功不断增加,热力循环效率先增大后减小;随着透平进口压力的变化,循环净输出功和热力循环效率均先增大后减小;循环净输出功和热力循环效率随温海水温度的升高而升高,随冷海水温度的升高而减小。 相似文献
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受专利保护和技术封锁的制约,海洋温差能发电关键技术及设备国产化问题亟待解决。以建造大型温差能发电平台为背景,通过建立朗肯循环OTEC发电系统仿真模型,对比分析R717、R13a和R600工质发电系统性能参数,探索装机规模对热效率和单位换热面积发电量的影响,为大型OTEC发电系统建造提供理论依据和技术支持。结果表明:R717系统在蒸发器和冷凝器热负荷以及工质方面均优于R134a和R600系统。相同装机功率下,R717工质的循环和系统热效率均最大。增加装机规模有助于提升系统的热效率和单位换热面积发电量。R717系统热效率最大,单位换热面积发电量在合适的范围内,是海洋温差发电系统较为理想的循环工质。 相似文献
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《海洋技术学报》2018,(6)
在简述海洋温差能发电项目进展的基础上,文中综述了闭式海洋温差能循环系统用工质对热力循环效率影响的现状,以及朗肯循环和非共沸工质的Kalina循环等循环的研究和进展。目前,海洋温差能热力循环的热效率仍需要进一步提高,这一方面的研究主要集中在选择合适的热力循环工质,提高热力循环的发电温差,以及在热力循环中采取回热、中间抽气、贫氨溶液再热回收、引射器引射乏气等措施上。循环热效率也从朗肯循环的3%提高到了上原循环、国海循环等热力循环的5%以上。但目前对海洋温差能闭式循环的研究仍然偏向于理论,运用试验手段的试验研究相对较少,同时仍存在扩充非共沸工质种类等需要研究解决的问题。 相似文献
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三沙市温差能电站潜在站址选划分析 总被引：1，自引：0，他引：1
本文基于Nihous等人的方法利用WOA13海洋再分析资料针对三沙市所属几个重要海岛进行了温差能电站站址选划工作。研究表明南中国海温差能资源十分丰富,且功率密度的年变化很小,资源稳定性良好。综合考虑到温差能资源开发所涉及的温差、水深地形、离岸距离、环境影响以及社会经济等指标,本文在三沙市重点岛礁中优选出4个具有潜在开发价值的温差能潜在站址,并进行了详细的资源评估。结果显示:4个电站表层暖水温度介于24℃~28℃之间,年平均值为26℃,1 000 m水深冷水温度约为4℃,表层暖水与1 000 m水深处年平均温差约为22℃,冬季最低为20℃,夏季最高为26℃。温差达20℃时的水深分布情况显示,冷水可获取深度约为500~600 m,离岸距离均在10 km以内。在设计输出功率为10MW的前提下,年净输出功率均在10~19 MW之间,每年发电80GWh并输出22 000 m~3淡水。 相似文献
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氨水溶液解吸-压缩制冷循环(本文中简称ADAR循环)是1种以氨水溶液解吸-吸收过程取代蒸发和冷凝过程的制冷循环。本文在已有循环理论分析和热力计算基础上,建立ADAR循环的变工况分析模型,对系统的变工况性能进行了分析,讨论压缩机、低压发生器以及吸收器之间的性能匹配关系对制冷系统的影响,为该制冷循环系统的能量调节提供理论基础。 相似文献
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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一、前言海洋热能转换(Ocean Thermal Energy Conversion OTEC)这一概念早在1881年法国物理学家 D~1 Arsonval 就提出来了。他设想在热带海洋表面温海水与深层冷海水之间,设置闭式朗肯循环,把海洋中所储存的太阳热能转换为电能。为实现这一设想,D~1Arsonval 的学生,法国工程师 G.Claude 于1926年在一个海水温差发电的模拟装置上使 相似文献
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在冰脊的固结过程中，由于接触面积与温差的大幅提升，冰水之间的换热强度显著增强。本文通过浸没试验对自然对流条件下冰水间的换热系数进行了研究。在试验过程中，对试样内部的温度分布与体积变化分别用温度梯度测试系统与数字图像进行测量。为研究初始条件对换热系数的影响，分别采用不同初始温度与厚度的试样在瞬态热传导的环境下进行测试。试验结果表明，换热系数与表面温差呈指数增长，且在本文试验条件下的变化区间为0.3~175 W/（m2·K）。试样的初始温度及厚度并不是影响换热系数的直接因素，而其根本因素为流-固界面的边界层状态。在自然对流状态下流体的驱动条件是热胀效应，即当边界层存在温度差时，虽然外界并不存在扰动流体状态的因素，但由于液体自身温差引起的密度差进而驱动流体运动并影响了换热系数。随着边界层温度梯度的增加，边界层的影响区域扩大，从而导致了较高的换热系数。 相似文献
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氨水溶液解吸-压缩制冷循环的理论研究与实验 总被引：1，自引：0，他引：1
氨水溶液解吸-压缩制冷循环(简称ADAR循环)是1种以氨水溶液解吸-吸收过程取代蒸发和冷凝过程的制冷循环。对该循环进行理论分析和热力计算,并对循环的关键步骤低压发生过程进行实验。结果表明:在相同高低温下ADAR循环的理论制冷系数随低压发生过程压降幅度的减小而升高;在其他条件不变的情况下,增大冷却水进口温度,循环COP下降;增大低温热媒进口温度,循环COP升高;低压发生器的变压解吸过程可以实现。 相似文献
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本文描述了世界上第一座陆上式海水温差电站的一些结果。电站被按装在瑙鲁共和国海岸。R—22被用作闭式循环电站的工质。对于平均海水温差为20℃时,可产生大约为100千瓦的总电功率。电站采用壳管式换热器,总传热系数较高。文中也讨论了海水温差电站用的透平。电站的净出力为15千瓦并且输送到瑙鲁共和国电力网。从实验电厂的各种试验中得到许多世界性的记录以及许多有价值的数据。海水温差电站的商用化时期即将到来。 相似文献
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基于有限体积法的MIKE3 Flow Model建立了渤海地区水动力和温盐数值计算模型,并考虑了渤海沿岸十六条主要河流径流输入、风、降水、蒸发、太阳辐射(短波辐射、长波辐射、感热、潜热)等因素的影响。输出2010年数据作为结果,水动力和温盐模拟结果验证良好。经分析得到如下结论:模拟得到的2010年渤海温盐全年变化均呈一峰一谷形式。渤海冬季最高温度出现在渤海海峡附近海域,温度约4.5℃;渤海夏季平均海表温度26.34℃,较1970～1996年渤海海区夏季的平均温度区间22.5～26.5℃明显偏高;夏季温跃层集中在5m-15m深度范围内,渤海海峡处跃层深度超过了20m;模拟得到的冬季莱州湾盐度在27.8～30.4PSU的范围,夏季25～29.5PSU;莱州湾和辽东湾在夏季出现低盐区,辽东湾顶的低盐区面积约1364km~2,黄河口处的低盐区面积约448km~2,小清河口附近的低盐区面积约1029km~2;渤海大部分海域夏季盐度分层并不像温跃层那样明显。 相似文献
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盐水闪蒸技术广泛应用于海水淡化及海洋温差能发电,含盐质量分数、给盐液温度和闪蒸压力对闪蒸汽化率和热效率有很大影响。在质量分数为3.5%～20%、给盐液温度为30～95℃和闪蒸压力为1～30 kPa的范围内,对NaCl溶液闪蒸汽化率和热效率等闪蒸效率特性进行了定量计算研究,研究得到了盐水含盐质量分数、给盐液温度和闪蒸压力对闪蒸汽化率以及热效率影响的规律。结果表明,降低含盐质量分数,提高给盐液温度,降低闪蒸压力可提高闪蒸汽化率与热效率;含盐质量分数越高,造成的热损失越大,而提高给盐液温度会增大热损失。 相似文献