温海水管道和温海水泵组合的联合热发电系统模型
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温海水管道和温海水泵组合的联合热发电系统模型

通过模块化的建模方式,将海洋温差能太阳能联合热发电系统分成膨胀机发电模块、冷凝器模块(其中包括负责冷却的冷水管道及ca88会员登录)、工质泵模块、预热器模块(其中包括温海水管道及温海水泵)、蒸发器模块进行独立的模块分析。结合模块分析结果,利用工质物流将上面模块化后的各个热力设备利用Aspenplus进行连接,通过Aspenplus软件完成海洋温差能太阳能联合热发电系统仿真模型的建立,如图1所示。

图1:海洋温差能太阳能联合热发电系统模型

海洋温差能太阳能联合热发电系统模型

其中包括预热器模块、蒸发器模块、膨胀机模块、冷凝器模块和工质泵模块,各模块利用循环工质物流,以及各个循环泵消耗泵功量的功流和蒸发器吸收的热流连接起来,模拟海洋温差能太阳能联合循环热发电系统。该套系统运用设计规定系统输出净功量15kW。预热器热源来自表层30°C的温海水,蒸发器依靠吸收太阳能热量,冷凝器冷源来自距离海表面500米深的5°C的冷海水。


系统模拟需要确定相关的参数,其中包括全局设定、输入组分、选择物性方法、输入物流参数、输入模块参数。系统设计工况容量15kW,热源为南北炜20度海域海水温度为30°C的海洋表层海水和可以加热到200°C的太阳能集热器,低温冷源为500米温度5°C的冷海水。以R717、R22、R134a三种工质作为循环工质,这里确定预热器出口温度24°C,冷凝温度9.6°C。根据ca88手机版厂研究结果海水进出换热器的温差约为2〜4°C因此确定温海水温降4°C,冷海水温升4C。温海水进入预热器温度30°C,温海水流出预热器温度接近26C。冷凝器入口流入冷海水温度5°C,流出冷凝器的冷海水温度9°C。


完成进料物流的输入工作后,需要确定各个模块的状态参数。根据需要实现的功能,确定相对应的模块,除了模块本身的选择还包括各个模块参数的确定。利用热力学第一定律,可以从能量守恒的角度来分析系统的热力性能的优劣。在热力过程中,任何一种形式的能量都是由两部分组成,即有效能“畑”和无效能“火无”。热力学第一定律只能揭示畑与火无之和保持不变,即系统的畑与火无的总量保持不变,满足能量守恒定律。热力学第一定律能够说明能量在传递过程中,能量的总量是守恒的,而对于能量传递过程中能量之间的相互转化关系是无法评价的。因此单纯依靠热力学第一定律来分析热力学性能是不够的,需要更加行之有效的性能评价指标来评价热力系统的性能优劣,这就需要用到热力学第二定律,来对热力系统进行更加细致的分析。


热力学第二定律分析的实质是热力过程的不可逆性分析。在ca88手机版厂分析的海洋温差能太阳能联合热发电系统的能量转化过程,多个热力过程是不可逆过程,会发生能量贬值。能量由可以利用的有效能“畑”转化成无法利用的无效能“火无”,出现不可逆损失即畑损失。利用热力学第二定律分析法,能够揭示畑与火无之间的相互转化的内在规律,以及转化量的大小。在分析海洋温差能太阳能联合热发电系统的过程中,能量会发生质变,由畑转变为火无。这部分能量损失的畑,是能量转换过程中非常大的一部分。


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点击次数:  更新时间:2018-02-28 09:21:46  【打印此页】  【关闭