振荡水柱波浪发电空气透平工作特性数值模拟

为更深入地探讨振荡水柱式波能发电装置的原理,对用于波力发电装置二次能量转换的威尔斯式透平进行了三维全流道模拟计算。针对对称翼型叶片和非对称翼型叶片的威尔斯式透平,分别考察了其在不同叶片安装角下的效率和出力随流量系数的变化趋势,得出了不同叶片安装角时威尔斯式透平运行的最佳参数。在相同工况下,对比分析了不同翼型叶片威尔斯式透平的效率、出力、输入系数及扭矩系数随流量系数的变化,并比较了叶片表面的压力分布情况。结果表明,随着叶片安装角增大,装置最高效率值增大,且在安装角大于9°后变化缓慢,而装置最大出力却随着安装角的增大而减小;采用非对称翼型叶片时,装置的出力、输入系数、扭矩系数均大于相同工况下对称翼型叶片装置。     

波能热利用系统

波能热利用系统是高效回收冲击海岸的波能,并转换为热能进行有效利用的装置。系统由共振型波力转换装置透平发热装置、控制装置、计测装置等组成,系统基本构成如图。共振型波力转换装置把波能转换为空气流,发热装置由透平得到的旋转力驱动,并将产生的热以温水形式回收。     

BD102G型航标用波力发电装置研制

在调查航标用波力发电装置国内外发展情况,总结原有BD102B型波力发电装置设计、制造、使用经验的基础上,通过改进结构设计、材质筛选、工艺监控等手段,研制成功新一代BD102G型波力发电装置。该装置不但体积小(体积减小近50%)、重量轻(重量下降36%,仅7 kg)、发电性能好,10台样机的平均输出功率提高了35.7%,达7.54 W,而且工作可靠性也大大提高。     

BD101型波力发电装置

中国科学院广州能源研究所研制成功BD101型波力发电装置,并通过技术鉴定。这种发电装置是应用于海洋航标灯上的对称翼涡轮波浪发电的一种装置。 BD101型波力发电装置利用波浪能发电,能长期自动地在适宜海域中提供少量电力,最适宜作为海上导航灯的长效电源。该装置的价格仅为日本的TG103型波力发电装置价格的     

余速损失对Wells透平性能影响

利用实验方法系统研究了稳态流动中威尔斯透平的速度场、压力场的变化规律，并利用实验数据分析了余速损失对威尔斯透平性能的影响。分析结果指出，当进气迎角较大时，余速损失对透平性能的影响几乎可以忽略；随着进气迎角的减小（wells透平逐渐过渡到正常工作区内），余速损失对透平性能的影响略有增加。针对这一现象，就如何改进透平结构以降低余速损失的方法进行了讨论。     

波力发电技术现状及发展趋势

波浪能是一种清洁无污染、蕴藏量丰富的可再生新能源。随着可再生能源开发的日益加强,世界各国政府对波浪能的开发也越来越予以重视,波浪能开发的各项技术已不断取得突破。介绍了波浪能发电技术的基本原理,特别是其能量转换系统作了全面介绍,综述了国内外波力发电技术的现状,分析了波力发电研究的未来发展趋势,指出了波力发电对于我国未来的能源发展战略具有十分重要的意义。     

波浪能独立稳定电站负载抗冲击性研究

采用蓄能稳压方式把不稳定能量的输入转换为稳定能量的输出是保证可再生能源发电质量和提高能量转换效率的一种有效方法,波力电站采用该方法实现了独立稳定发电.波浪能的波动性及蓄能稳压系统的特点导致了波力电站发电的间歇性和开始发电时电压的冲击性,这些特点决定了负载配置的特殊性.文章论述了具有抗冲击性负载系统的设计思想、实现方法和试验结果.实际海况试验结果表明,该系统有效地避开了发电机的尖峰电压,不仅实现了对白炽灯的正常供电,还实现了对蓄电池的正常充电.     

我国海洋能源开发有突破性进展

2005年初，广东省汕尾市遮浪半岛的“100kW岸式振荡水柱波力电站波浪能独立稳定发电系统第一次实海况试验获得成功，这是世界首座波浪能独立稳定发电系统。这表明，波浪能独立稳定发电这一世界上至今未解决的难题已经有了突破性的进展，人类第一次实现了将波浪能转换为稳定的电能。这座波力电站是广州能源研究所建设的。     

电热冷联产的新压缩空气蓄能系统

提出一个将压缩空气直接在空气透平中膨胀做功发电,并产出热量和冷量的新压缩空气蓄能方法。分析了该新压缩空气蓄能系统工作的不可逆循环,并建立了仅忽略所有换热器流动阻力损失的该蓄能系统之能量转换利用率（η）计算方程式。用该方程分析研究了空气透平膨胀机与压缩机等熵效率、压缩机排气热能度、空气透平排气冷量度、换热器传热温差和空气压缩比等参数对系统η值的影响,发现空气透平等熵效率提高对η值的贡献大于压缩机效率同样提高的功效;在其它参数确定时,存在最佳压比,可使系统的能量转换利用率在该条件下达极值。分析表明：电热冷联产新压缩空气蓄能系统的能量转换利用率可达0．8左右。     

大型太阳能烟囱发电站热力分析与计算

利用热力学方法建立太阳能烟囱发电系统中集热棚、烟囱及风力透平的热气流能量转换过程的理论模型及求解方法.鉴于太阳能烟囱发电站的大尺寸特征,采用一维假设建立热气流传热模型,使用龙格-库塔方法对非线性能量方程进行数值求解.对集热棚直径3 600 m,烟囱高950 m,设计功率100 MW的大型太阳能烟囱发电站进行分析与计算,给出了该电站的风力透平轴功率随质量流量和太阳辐射强度变化的规律,为风力透平机组提供热力气动设计参数,为大规模开发利用太阳能提供借鉴.     

大万山波力实验电站的研究和发展

珠江口大万山岛波力实验电站采用振荡水柱波浪能转换原理，是我国第一座岸式波力电站。本文简介了国外岸式ＯＷＣ波力电站发展现状和大万山３ｋＷ波力发电装置的研究成果，重点介绍了２０ｋＷ岸式波力实验电站的设计和气室结构改造中遇到及解决的问题。     

船舶动力余热透平发电一体机性能研究

为进一步提高有机朗肯循环(ORC)发电系统的密封性、可靠性及发电效率等性能,开展透平发电一体机性能实验研究。研究对象为350 kW等级ORC发电装置,循环介质为R134a,船舶余热热源温度为60～90℃,冷源温度为9±1℃。利用试验测试及理论分析等方法,对透平发电机功率、效率以及冷却方式开展研究。结果表明：在热负荷达到4 023 kW时,发电上网功率平均值为315 kW,透平轴功平均值为341.6 kW,系统稳定时,透平等熵效率达到79.22%;发电机效率达到92.55%,系统效率达到7.85%,相对于参考文献中几种常用的透平发电机技术方案,磁悬浮高速径流透平一体发电机具有较高的热功转换效率及发电效率,额定发电功率下用于冷却电机的工质流量仅为0.124 5 kg/s。     

海洋波浪信息资源评估系统的波力发电应用研究

波浪的原始观测数据量大,难以进行直观分析,为此建立了海洋波浪信息资源计算机评估系统,并利用此系统详细评估了浙江嵊山海域的波浪资源.结果表明:该海域波功率为0.5～8.8 kW/m,2 kW/m的频率分布为60%左右,因而在该海区可采用波能发电作为能源供给的一种辅助方式.分析风浪向波功率的频率分布,对于波力发电装置的浪向选择有一定指导意义.在夏季,55%以上波功率频率分布与偏南方向有关;在秋冬季,60%以上波功率频率分布与偏北方向有关.该海区波浪周期集中分布于4～5 s,波高集中分布于1.2～1.5 m,这种集中分布的特点对波能装置的设计和波能的有效利用非常有利.     

摆袋式千瓦级波力发电装置

提出了两种波浪能利用装置，它们能降低造价，适合中国国情。漂浮橡胶气袋式波力发电装置迎主浪各放置于海面上，利用前后室压差在喉和外产生气流，带动改型Ｗｅｌｌｓ机发电；岸边悬吊软袋式波力发电装置是利用悬崖上悬吊的软袋在波浪作用下，袋内气体的压出和吸入使机组工作。     

美国投运有机工质透平地热发电装置

美国加利福尼亚东台(East Mesa)采用有机工质朗肯循环透平发电的地热电站投运,这座由奥玛特(Ormat)系统公司提供的26套有机工质朗肯循环(ORC)透平发电功率可达24MW,这座二元体系发电装置总发电功率30MW,其中6MW电力供地热水泵,凉水塔风机和泵,以及装置辅助设备使用。     

波力透平发电机

英国唐郡的 Munster Simms 工程有限公司是一家生产、销售船用泵的公司,它的鲸牌(Whale)产品行销世界各地。现在它试制成一种名为“鲸牌波力透平发电机”的新型透平机。 该透平机即将在英国海岸作最后一次试运转,而后还将在冰岛、美国、加拿大和挪威作长期性鉴定。     

MCFC_燃气轮机联合循环系统模拟与优化

熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）工作温度较高,其高温排气可由燃气轮机利用,组成联合发电系统。文中分别建立了MCFC和底层循环的计算模型,利用该模型详细分析了影响联合发电系统性能的重要参数。结果表明：将MCFC工作温度取为650℃可以得到最佳性能和最高的电堆寿命;联合发电系统中应取较低的燃料气利用率;在一定的透平初温下,燃气轮机存在一个对应于功率最大的最佳压缩比。根据上述结果计算出了各参数的最优值,最后对优化后系统进行仿真得出结果：MCFE与燃气轮机组成联合发电系统,发电效率达到57．0％（LHV）,使用燃气轮机可提升整体发电效率约10％。     

一种新型的太阳能发电技术

对迄今为止有关太阳能热气流发电技术的研究成果进行了全面的综述,其中包括作者在该领域的最新研究进展：太阳能热气流发电系统的热力学循环,HAG效应,带有蓄热层的系统以及带有透平的系统耦合数值模拟等,并对下一步的研究工作进行了展望。     

OWC波能装置冲击式透平的计算流体力学分析

近年来,配有固定导流叶片的冲击式透平在OWC式波能发电装置的应用中受到广泛重视.利用Fluent软件对这种透平进行三维数值模拟,考察了外径间隙和轮毂比对透平工作性能的影响;研究了动叶片表面的压力分布和空气流动情况.计算结果与试验数据较为符合,为透平的设计提供了参考值,该数值方法可以成为深入研究波能发电装置冲击式透平的有效手段.     

基于塔式光热的S-CO2布雷顿循环关键参数优化

超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环在光热发电领域具有良好的应用前景,优化参数是进一步提高系统循环效率的重要措施.采用THERMOFLEX软件建立了10 MW级基于塔式光热的S-CO2布雷顿循环发电系统模型,通过模拟计算分析了诸多系统参数对循环效率的影响.结果表明,S-CO2透平入口温度、分流比和主压缩机入口温度均对...