| 随着人类社会的不断发展,能源需求日益增加。化石能源的固定储量促进人类去开发其他类型的能源。海洋温差能是一种重要的绿色能源,利用海水表面与深层的温度差,形成透平两端工质的压力差,工质在通过透平时势能通过膨胀释放推动透平转动,转化为动能。实现这一能量转化的装置就是温差能发电装置。温差能发电装置采用的热力循环的性能,决定了温差能发电装置的能量俘获效率和造价,因此如何提高一个循环的循环效率,或者找出一个具有更高的循环效率的循环,是开发使用海洋温差能的关键技术。针对海洋温差发电工作条件,综合先前研究对热力循环的改进和结论,提出一种新的热力循环,使用氨水溶液减小吸放热过程中的熵损失,并通过回热过程和引射过程回收蒸发过程后液态工质中的能量,以提高循环的能量利用率。在循环构建完成后,基于热力学第一定律和热力学第二定律对构建出的双引射器循环进行理论分析,并对循环中各设备热力分析建立数学模型,编制循环热效率、净输出功计算程序,得到了热效率、净输出功随透平进口压力、透平进口气体温度、冷凝温度、抽气比例、基液氨浓度、引射压降等参数的变化关系。并比较了一二级透平和一二号引射器对于循环性能的影响能力。针对得到热效率、净输出功随透平进口压力、透平进口气体温度、冷凝温度、抽气比例、基液氨浓度、引射压降等参数的变化关系,得到提出的新循环在蒸发温度为303.15K,冷凝温度为279.15K,蒸发压力为650kPa,基液氨浓度为0.78,抽气比例为0.2,一二号引射器的压降都为10kPa的情况下,循环效率相对较高,可以达到4.076%,且透平输出功率在热力循环的工况变化时相对稳定,因工作环境变化产生的输出功率波动较小。最后依据确定的该热力循环的最佳工作状态时热力循环内各个状态点的状态参数,设计了验证试验台,并设计和选型了试验台所需的各个元件。 |
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