海洋温差发电

海洋温差发电郑锡荣编译海洋是世界上最大的太阳能采集器；它每年吸收的太阳能相当于３７万亿千瓦时，约为人类目前用电量的４０００倍。每平方千米大洋表面水层含有的能量相当于３８００桶石油燃烧发出的热量。从最古的水车起，人类就一宜梦想利用以波浪、海流和潮汐表现...     

全天候工作海洋温差能-太阳能联合热发电系统

提出一套全天候工作海洋温差能-太阳能联合热发电系统,该系统由有光照工作子系统和无光照工作子系统组成。系统以氨-水非共沸混合工质为循环工质;利用太阳能进行再热;同时加装回热器,以此达到提高循环系统热效率的目的。同时该系统设置了2个工作压力,高压泵驱动的高压循环子系统,低压泵驱动的低压循环子系统。高压泵的作用是给气液分离器分离出的液态工质进一步加压,提升透平入口压力。实现在有光照条件下通过太阳能的进一步加热,提高汽轮机入口的温度和压力,从而提升系统热效率的目的。低压泵保证了在无光照条件下,系统运行的稳定性。同时高、低压泵的联合使用,有效地避免了联合热发电系统中单一的高压泵循环导致的单一高温相变所带来的系统吸热量主要依靠太阳能集热器,所造成的高成本投入以及系统的不稳定性。     

海洋温差能发电热力循环技术进展

受传统化石能源日趋枯竭和环境污染的影响,海洋能作为一种清洁可再生能源得到了广泛关注。海洋温差能作为海洋能的重要组成部分,其储量和可转化电能巨大,且发电波动小、能量密度高,积极开发海洋温差能资源对实现科技兴海战略具有重要意义。海洋温差热力循环是海洋温差能开发利用的关键技术,其循环效率的高低直接决定了海洋温差发电系统的技术和经济性。本文综述了海洋温差能发电热力循环技术研究现状,对其基本原理及形式、热力循环构架、循环工质和热力学分析方法进行了详细阐述,并对海洋温差能发电热力循环技术进行了深入分析和展望。     

海洋温差发电

在海洋里可利用潜能较大的是“温差”。海水越深越冷，在低纬度地区，海面以下1000m处和接近海面之间的温差能达到20-25℃。     

海洋温差发电技术

海洋温差发电的优点是几乎不会排放二氧化碳，可以获得淡水，因而有可能成为解决全球变暖和缺水这些21世纪最大环境问题的有效手段。     

海洋温差发电技术

在赤道地区，海洋表层海水在太阳强烈地照射下温度高达30℃，而水深数百米的深层海水温度只有5．10℃。法国科学家最早提出了利用海洋的温差发电的设想。海洋温差发电是利用氨和水的混合液为工作介质。氨水的沸点为33℃，氨水借助海洋表层的热量在蒸发器里沸腾，用氨蒸汽带动涡轮机发电。作功后的氨蒸汽被深层海水冷却重新变成液体。     

15kW等级闭式海洋温差KSC-11发电系统的性能分析

对15kW等级混合工质海洋温差卡林纳-11循环(简称KSC-11)系统进行计算和分析。结果表明,对于给定的透平进口压力,KSC-11系统存在相对应的最佳氨质量分数。对于给定氨质量分数的KSC-11系统,也存在相对应的最佳透平进口压力。在可利用海水温差19℃条件下,15kW等级KSC-11系统中,氨质量分数对最大净功影响不大,对应最佳透平进口压力为0.60～0.75MPa;氨质量分数为0.95的KSC-11系统综合性能最好,单位净功产量的换热器总面积γ为6～7m2/kW,对应的最佳透平进口压力为0.75MPa。     

海洋温差能的综合利用

辽阔的海洋犹如一个巨大的“储热库”,大量地吸收着太阳能,所得到的能量达60万亿千瓦左右。我国海域可利用的海水温差能达1.2亿千瓦。由于太阳辐射无法透射到海水深层,海水温度随着海洋深度的增加而降低。海洋表层海水与深500米处海水,其温度相差可达20℃以上。海洋上下水层     

改进型Kalina海洋温差能发电循环模型的建立及热力性能分析

文章以引入太阳能为辅热的海洋温差发电Kalina循环为基础,利用引射器对循环系统进行改进。对改进型Kalina循环系统的汽轮机进、出口压力和冷、热源温度进行分析,探究其对改进型Kalina循环系统的发电功率及热效率的影响。研究结果表明:改进后的Kalina循环具有较大的优越性,相比原Kalina循环,发电量增加了9%;系统的热效率随汽轮机入口压力的增大呈先增大后减小的变化趋势,并且热效率最大值可以达到9.45%;当热源温度较低时,较低的汽轮机入口压力会得到较高的热效率;当热源温度较高时,较高的汽轮机入口压力会得到较高的热效率。     

海洋温差能发电测试平台设计及试验研究

为了验证海洋温差能发电技术的可行性,检验关键设备工作性能并提供可靠的数据支撑,设计并建造了一套50 kW级海洋温差能发电测试平台。通过建立有机朗肯循环系统数学模型,研究了冷热源温度对系统性能的影响,同时通过平台运行试验,验证了理论设计模型的准确性并测试了典型工况下系统的运行特性。结果表明：冷热海水温差越大,系统循环热效率越高;测试平台运行结果与模拟结果吻合良好,系统瞬时最大发电功率可达43.9 kW,平均循环热效率为2.49%。     

华东沿海海洋温差发电系统的优化设计

海洋温差能是一种可再生的绿色能源,储藏量大,资源稳定。海洋温差发电是利用深层、表层海水的温度差,以高温海水为热源,使液态工质气化推动发电机发电,以低温海水为冷源,使气态工质液化的不断循环的过程。基于能源的可持续发展考虑,可以利用风能、太阳能等可再生能源来优化设计海洋温差发电系统。华东沿海海域有着丰富的太阳能和风能资源,利用太阳能可以提高表层海水与深层海水的温差,利用风力转化装置可以提高和调整汽轮机的转速,保证发电系统持续稳定的发电。利用太阳能、风能对海洋温差发电系统进行优化设计,不仅避免和解决了当前海洋温差发电技术上的一些难点,还扩大了应用温差能资源的海域范围。     

海洋温差发电系统蒸发压力及工质优选分析

文章基于热力学原理,建立了海洋温差发电系统仿真模型,分析了R717,R134a和R600这3种工质系统的性能参数随蒸发压力的变化。研究结果表明:随蒸发压力的增大,不同工质系统的蒸发器和冷凝器的热负荷和海水泵功率均近似呈幂递减的变化趋势,不同工质系统的泵功率均近似呈指数递增的变化趋势,不同工质系统的质量流量均近似呈幂递减的变化趋势,不同工质系统的热效率均近似呈对数递增的变化趋势;蒸发压力越大,R717和R600工质系统的单位换热面积发电量越大,但R134a工质系统的单位换热面积发电量随蒸发压力的增加存在峰值;在不同工质的饱和蒸汽压力下,R600工质系统的单位换热面积发电量最大,但其透平进出口压降较小,乏汽温度高,工质流量大,导致透平尺寸较大;R717工质系统具有较大的蒸发压力操作范围,且其热效率较大,单位换热面积发电量在合适的范围内,适用于海洋温差能发电系统。     

一种新型高效海洋温差能热力循环性能研究

为提高海洋温差能发电循环效率,提出一种带有2条回热支路的新型高效海洋温差能热力循环系统,基于热力学第一定律建立新循环系统数值计算模型对其进行理论数值研究.研究分析工质浓度、透平进口压力和海水温度对循环性能的影响.研究结果表明:随工质浓度的增加,循环系统热效率和系统净输出功均先增大后减小;随透平进口压力的增加,循环热效率...     

从世界海洋能研究开发的进展看开发广西海洋的潜力

通过对海洋能源源其世界研究开发海洋能资源进展的介绍，结合广西能源，讨论开发广西海洋能的提出了自己的一些初步设想。     

海洋温差能开发利用高效热交换技术

海洋温差能储量巨大,全球总量约400亿kW,我国温差能资源十分丰富,达3.67亿kW。海洋温差能清洁可再生、发电波动小、能量密度高,积极开发海洋温差能资源对实现科技兴海战略具有重要意义。高效热交换技术是海洋温差发电的核心技术。由于海洋温差发电过程中海水和工质流量大、换热器介质进出口温差小,开展高效热交换技术适应性分析十分必要。从高效热交换技术出发,对其换热形式进行综述,阐述并分析其在海洋温差能开发利用中的适应性,并对其发展方向进行展望,为海洋温差能发电工程示范和应用提出指导性建议。     

海洋温差能ORC系统多目标函数优化研究

以系统净功、不可逆能量损失等作为目标参数,建立海洋温差能ORC系统多目标函数优化体系,研究蒸发温度、冷凝温度、工质流量、温海水出口温度等对系统性能的影响。研究结果表明:存在最优参数值使得系统性能最优;冷凝温度越高,最优蒸发温度越高,系统目标值越大,系统性能越差;文章所选取的6种工质中,R227ea能耗最低,R141b能耗最高;温海水的适宜出水温度为19~20℃。