【摘 要】
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化石能源的大量使用给生态环境带来严重的负担,使用清洁替代能源改善能源结构,同时减少污染物和温室气体排放,是未来能源利用的发展方向,已经受到广泛的关注。海洋温差能发电（Ocean Thermal Energy Conversion,OTEC）利用海洋表面温海水作为热源并以深海冷海水作为冷源,使用低沸点工质基于特定热力循环输出电力,不耗费任何燃料并且不会造成污染,因而已成为科学研究的热点。本文针对OT
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化石能源的大量使用给生态环境带来严重的负担,使用清洁替代能源改善能源结构,同时减少污染物和温室气体排放,是未来能源利用的发展方向,已经受到广泛的关注。海洋温差能发电（Ocean Thermal Energy Conversion,OTEC）利用海洋表面温海水作为热源并以深海冷海水作为冷源,使用低沸点工质基于特定热力循环输出电力,不耗费任何燃料并且不会造成污染,因而已成为科学研究的热点。本文针对OTEC发电系统,在充分调研现场设备的基础上,通过理论分析并结合现场工作经验,基于Delphi开发了闭式朗肯循环OTEC仿真平台,以实现不同工况、不同工质、不同装机容量系统的模拟研究,并利用所得仿真平台完成了如下具体工作:首先,本文分析了9种不同工质在OTEC系统中的特性,对比了工质的环保性和安全性,利用仿真平台计算典型工况下的工质流量、换热器热负荷、系统输出功等参数,比较了不同工质的做功能力,分析了工质热物性对系统（火用）损的影响,综合工质环保性、安全性、系统技术匹配度、做功能力等因素,最终完成了工质优选。其次,利用所建立的OTEC仿真平台,本文探究了单一变量工质蒸发温度和冷凝温度对系统参数的影响规律,并以系统输出功和系统热效率为优化目标完成了工质蒸发温度和冷凝温度的优化。在典型工况下,优化结果表明当工质蒸发温度和冷凝温度分别为20.6℃和11.1℃时,系统输出功达最大值6136.57 k W,然后分析了装机容量对于OTEC系统的影响。最后,本文论述了闭式朗肯循环OTEC系统包括海水管道、换热器、透平、海水泵在内的主要设备,对设备材质和型式都进行了分析。
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