海洋溫差能太陽能聯(lián)合熱發(fā)電系統(tǒng)熱力學性能研究.pdf

1、海洋溫差能、太陽能是儲量巨大的清潔可再生能源，其合理的開發(fā)和利用可以緩解我國當前面臨的能源危機、環(huán)境污染等問題。單一依靠海洋溫差能發(fā)電的系統(tǒng)存在發(fā)電效率低、自身耗電量大、投資較大等，比較棘手的問題。同樣單一依靠太陽能驅(qū)動的內(nèi)陸太陽能熱電廠，同樣存在熱效率低下、發(fā)電不連續(xù)、不穩(wěn)定、需要加裝蓄熱裝置和管路系統(tǒng)，造成整個電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，成本居高不下的問題。海洋溫差能來源于太陽能和極地冰川冷能，海洋溫差能儲量豐富的地區(qū)同樣有著豐富的太陽能，設

2、計研究海洋溫差能太陽能聯(lián)合熱發(fā)電系統(tǒng)的熱力學性能，不僅能解決海洋溫差能面臨的問題，也能解決太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)面臨的問題。
　　本文以海洋溫差能太陽能聯(lián)合熱發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，對該系統(tǒng)工作原理進行了介紹。建立了海洋溫差能太陽能聯(lián)合熱發(fā)電熱力系統(tǒng)、熱力設備的數(shù)學模型，并對模型進行理論計算以及熱力過程分析。根據(jù)海洋溫差能太陽能聯(lián)合系統(tǒng)的特點結(jié)合有機工質(zhì)自身的物性特征，確定R134a、R717、R22為候選工質(zhì)。利用Aspen plus軟件

3、對海洋溫差能太陽能聯(lián)合熱發(fā)電系統(tǒng)建立了仿真模型，并對該循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)進行了仿真模擬。結(jié)合仿真結(jié)果利用熱力學第一定律和熱力學第二定律，分析了R717、R134a、R22三種工質(zhì)、膨脹機入口工質(zhì)溫度和膨脹機入口壓力，對系統(tǒng)熱效率、泵耗功及（火用）損的影響規(guī)律。
　　通過對系統(tǒng)的仿真研究發(fā)現(xiàn)，海洋溫差能太陽能聯(lián)合熱發(fā)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)的閉式海洋溫差能發(fā)電系統(tǒng)相比，熱效率由4～5％提升到7.82%。針對海洋溫差能太陽能聯(lián)合熱發(fā)電系統(tǒng)，通過熱效率、

4、泵耗功、（火用）損三個指標對以R134a、R717、R22為工質(zhì)的系統(tǒng)進行分析比較，發(fā)現(xiàn)R134a同時具備熱效率最大，（火用）損最小的特征，具有良好的環(huán)保性能，確定為最優(yōu)循環(huán)工質(zhì)。針對采用R134a作為循環(huán)工質(zhì)的海洋溫差能太陽能聯(lián)合熱發(fā)電熱力系統(tǒng)，分析熱力參數(shù)膨脹機入口溫度、膨脹機入口壓力對系統(tǒng)熱效率、泵耗功、（火用）損的影響。研究發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)熱效率，隨著膨脹機入口溫度的升高而升高，在160℃附近達到7.82%的最高點，熱效率隨著膨脹機入口