海洋温差能发电循环的流程模拟与多目标优化

发布时间：2021-07-21 14:30

　　海洋温差能是一种可再生的清洁能源,其巨大的储量和利用潜力非常适合用于解决沿海地区的供能问题。本文围绕海洋温差能发电技术展开研究,基于实测的海洋环境数据,构建海洋温差能有机朗肯循环的数学模型,对系统进行流程模拟与敏感性分析,并采用多目标优化与决策方法对海洋温差发电系统进行热经济性分析与优化,据此开展不同工质的性能对比与筛选。论文主要内容如下:首先,总结国内外海洋温差能利用技术的研究进展,对典型的循环构型进行归纳,进而提出多目标优化和工质优选相结合的研究切入点。其次,详细阐述海洋温差能有机朗肯循环的热力学过程,提出适用的备选工质。建立海洋温差能发电循环的数学模型,详细给出系统各部件的机理仿真模型和经济性分析模型,并结合相关文献及实验数据对所建模型进行验证。之后,对所选海域的实测海水温深数据进行基于支持向量回归的拟合分析,依据所选的六种工质分别对循环展开流程模拟和敏感性分析,研究系统净输出功率、热效率、平准化度电成本以及（?）效率等关键性能参数的变化趋势。最后,详细阐述本文应用的多目标粒子群优化算法及决策方法的原理和计算流程,引入NSGA-2算法中的经典方法以改善传统多目标粒子群算法的性能。... 

【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１海洋温差能开式循环系统构型图??Ｆｉｇ．１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｏｐｅｎ?Ｃｙｃｌｅ?Ｓｙｓｔｅｍ?ｆｏｒ?ＯＴＥＣ??

Ｆｉｇ．１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｃｌｏｓｅｄ?Ｃｙｃｌｅ?Ｓｙｓｔｅｍ?ｆｏｒ?ＯＴＥＣ??１．４．３混合式循环系统??一种典型的混合式循环系统结构如图１．３所示。该循环的工作流程如下：温??海水由温海水泵抽出后进入蒸发器与工质换热并将工质汽化，之后工质在透平内??膨胀做功，流入冷凝器向冷海水放热冷凝，该过程与闭式循环系统一致。温海水??与工质换热后，抽真空进入闪蒸器进行闪蒸，分离出水蒸气。水蒸气进入淡水冷??凝器，被冷海水冷却为蒸馏水，产出淡水。此外，也可选择先闪蒸温海水，再利??用生成的水蒸气汽化工质，实现类似循环。??混合式循环系统能够在高效发电的同时，产出一定的淡水。但是由于系统存??在二次换热，较低的换热温差导致系统的换热面积大幅增加，因此系统的投资成??本会增大。此外

温海水回水?回水冷海水??图１．２海洋温差能闭式循环系统构型图??Ｆｉｇ．１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｃｌｏｓｅｄ?Ｃｙｃｌｅ?Ｓｙｓｔｅｍ?ｆｏｒ?ＯＴＥＣ??１．４．３混合式循环系统??一种典型的混合式循环系统结构如图１．３所示。该循环的工作流程如下：温??海水由温海水泵抽出后进入蒸发器与工质换热并将工质汽化，之后工质在透平内??膨胀做功，流入冷凝器向冷海水放热冷凝，该过程与闭式循环系统一致。温海水??与工质换热后，抽真空进入闪蒸器进行闪蒸，分离出水蒸气。水蒸气进入淡水冷??凝器，被冷海水冷却为蒸馏水，产出淡水。此外，也可选择先闪蒸温海水，再利??用生成的水蒸气汽化工质，实现类似循环。??混合式循环系统能够在高效发电的同时，产出一定的淡水。但是由于系统存??在二次换热，较低的换热温差导致系统的换热面积大幅增加，因此系统的投资成??本会增大。此外

【参考文献】：
期刊论文
[1]卡琳娜海洋温差发电循环性能研究[J]. 刘煜森,张华,赵巍.  海洋技术学报. 2017(02)
[2]离散时间观测下的α-赋权分数桥的参数估计（英文）[J]. 管梅,尹修伟.  数学杂志. 2016(01)
[3]海洋温差能朗肯循环非公沸混合工质理论研究[J]. 吴春旭,吴必军,叶寅.  可再生能源. 2015(04)
[4]海洋温差能发电技术研究现状及在我国的发展前景[J]. 苏佳纯,曾恒一,肖钢,王建丰,姜家骏.  中国海上油气. 2012(04)
[5]复合策略惯性权重的粒子群优化算法[J]. 郜振华,梅莉,祝远鉴.  计算机应用. 2012(08)
[6]海洋温差发电有机朗肯循环工质选择[J]. 王辉涛,王华.  海洋工程. 2009(02)

博士论文
[1]海洋温差能发电装置热力性能与综合利用研究[D]. 陈凤云.哈尔滨工程大学 2016

硕士论文
[1]海洋温差发电上原循环系统的研究[D]. 王义强.青岛理工大学 2011
[2]混合式海洋温差能利用系统的理论研究[D]. 刘奕晴.天津大学 2004



本文编号：3295203