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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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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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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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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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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. 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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《Marine Policy》2017
This paper considers the practical application of exhaust gas waste heat recovery from the main engines of merchant ships. A water-based Rankine Cycle is used as a baseline and this is compared with five organic Rankine cycle systems using benzene, heptane, hexamethyldisiloxane, toluene and R245fa. The thermodynamic model of the waste heat recovery system is described. This is then applied in a case study utilising an Aframax tanker. The case study allows the comparison of the different waste heat recovery systems in more realistic scenarios. The efficiency of the different systems is compared as well as their potential to reduce CO2 emissions, ship impact, and economic viability are also discussed. The paper closes with consideration of the safety and regulatory issues associated with the use of organic fluids in the marine environment. 相似文献
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Chih Wu 《Ocean Engineering》1987,14(4)
Maximum power and efficiency at the maximum power of an irreversible OTEC heat engine are treated. When time is explicitly considered in the energy exchanges between the heat engine and its surroundings, it is found that there is a bound on the efficiency of the real OTEC heat engine at the maximum power condition. This bound can guide the evaluation of existing OTEC systems or influence design of future OTEC heat engines. 相似文献
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根据海洋温差能转换(OTEC)工艺过程的特点,分析了海洋温差能开发对海洋生态环境的特殊影响。认为大流量吸排水形成的大尺度水团在海洋中的重新分布,致使厂址周边海水的层化结构和环流结构以及海水盐度、溶解氧和营养水平等参数发生变化,进而对海洋环境造成很大改变,形成了OTEC技术特殊的环境影响方式。还着重分析了羽状流对初级生产力的影响,以及卷载和冲击对海洋生物的影响,分析归纳了海洋温差能开发生态环境影响的关键评价因子,对下一步的研究重点提出了建议。为未来开展洋温差能开发以及全面评价海洋温差能开发造成的生态环境影响提供技术参考。 相似文献
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Grard C. Nihous 《Ocean Engineering》2007,34(17-18):2210-2221
An interhemispheric box model of the Atlantic thermohaline circulation (THC) is modified by replacing the tropical box with two vertically resolved sub-domains. Seawater flows from large-scale ocean thermal energy conversion (OTEC) are allowed in one of the tropical sub-domains. Under present conditions and standardized OTEC operations, steady-state net power production density would reach a maximum of about 80 kW/km2 (corresponding to 1.8 TW) with a cold seawater withdrawal per unit area of about 14 m/yr. This maximum reflects the impact of large OTEC flows on the oceanic thermal structure, although the THC would not be significantly affected. It is larger than a recently suggested worldwide value of the order of 30 kW/km2 because of the relative strength of the Atlantic THC. Under asymmetric high-latitude warming scenarios potentially representative of current climatic trends, a substantial weakening or a reversal of the THC are possible. In the former case, recoverable OTEC resources could practically vanish. In the latter case, the emergence of a stronger reverse THC eventually could boost OTEC resources. Such events are hypothetical and would unfold over centuries, but the mere possibility of their occurrence challenges the accepted notion that OTEC resources are forever renewable. 相似文献
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海洋温差能资源时空分布特征分析和总量估算是其开发利用及选址、设计的基础工作。本文通过研究海洋温度场的变化特征,结合信息熵理论,应用高斯分布函数,建立了一种新的海洋温差能资源评估算法,即海洋温差熵(ocean temperature differences entropy, OTDE)算法,提出了表征温差时空变异特征的海洋温差熵作为评估参数,并结合中国南海海域开展了温差在不同时间尺度和空间范围上不确定性变化的定量研究。结果表明:中国南海榆亚暗沙、黄岩岛附近海域的海洋温差时空分布较稳定、资源可预测性强,是海洋温差能开发建址的理想区域,可为今后南海温差能资源评估及电站选址提供技术参考。 相似文献
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Revisiting ocean thermal energy conversion 总被引：1，自引：0，他引：1
Increasing concerns regarding oil spills, air pollution, and climate change associated with fossil fuel use have increased the urgency of the search for renewable, clean sources of energy. This assessment describes the potential of Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) to produce not only clean energy but also potable water, refrigeration, and aquaculture products. Higher oil prices and recent technical advances have improved the economic and technical viability of OTEC, perhaps making this technology more attractive and feasible than in the past. Relatively high capital costs associated with OTEC may require the integration of energy, food, and water production security in small island developing states (SIDSs) to improve cost-effectiveness. Successful implementation of OTEC at scale will require the application of insights and analytical methods from economics, technology, materials engineering, marine ecology, and other disciplines as well as a subsidized demonstration plant to provide operational data at near-commercial scales. 相似文献