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白若宏的博客

退休后要制定怎样花掉养老金的长期计划,更要考虑怎样花掉更多的养老金,老年戒得。

 
 
 

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当过兵,搞过“三支两军”,参加全国第三次人口普查,自学建筑、制冷、设计、预算。忧国忧民,人生无所求,毛泽东时代忧毛泽东思想难实现,改革开放忧邓小平理论不落实。

与网友ganyuxiang谈海水温差发电  

2010-06-15 11:02:11|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       网友ganyuxiang由风机功率计算公式,联想到海水温差发电,进一步提出《双系统双工质提取海洋热能发电的方法》。

        对于网友最初描述的内容,我是否定的,但对于网友提出的问题很感兴趣。后来网友又发来较详细的论述,对于这个论述也有一些模糊概念。我对于海水温差发电还是初次引起兴趣,于是我在互联网搜索有关海水温差发电的资料,这时我才发现,互联网上的资料对于海水温差发电的描述是存在瑕疵的,这可能误导人们的思维。

         下面是经过修改的海水温差发电的介绍:(红色字为修改文字

           利用海水表层(热源)和深层(冷源)之间的温度差发电的电站,叫海水温差发电站
   早在1881年9月,巴黎生物物理学家德·阿松瓦尔就提出利用海洋温差发电的设想。
  1926年11月,法国科学院建立了一个实验温差发电站,证实了阿松瓦尔的设想。1930年,阿松瓦尔的学生克洛德在古巴附近的海中(纬度相当于我国台湾—海南岛之间)建造了一座海水温差发电站。
  1961年法国在西非海岸(低纬度)建成两座3500千瓦的海水温差发电站。美国和瑞典于1979年在夏威夷群岛上(纬度相当于我国台湾—海南岛之间共同建成装机容量为1000千瓦的海水温差发电站,美国还计划在21世纪初建成一座100万千瓦的海水温差发电装置,以及利用墨西哥湾(纬度相当于我国浙江—海南岛)暖流的热能在东部沿海建立500座海洋热能发电站,发电能力达2亿千瓦。
  把热能转变成机械能必须具备三个基本条件:热源、冷源和工质。普通热机用水作工质,热源加热工质,产生蒸汽,驱动汽轮发电机发电,排出废汽被冷凝器冷却,凝结水送回锅炉,继续被加热,循环使用。海洋热能主要来自太阳能。世界大洋的面积浩瀚无边,热带洋面也相当宽广。海洋热能用过后即可得到补充,很值得开发利用。海水温差发电技术,是以海洋受太阳能加热的表层海水(25℃~28℃)作高温热源(我国只有台湾岛以南的低纬度海洋可获取高温海水)而以500米~1 000米深处(我国的渤海湾平均水深只有18m,最深处也不过80m,沿海大陆架也是100m左右的浅海,只有台湾中东部临近海谷)的海水(4℃~7℃)作低温热源,用热机组成的热力循环系统进行发电的技术。从高温热源到低温热源,可能获得总温差15℃~20℃左右的有效能量。最终可能获得具有工程意义的11℃温差的能量。
 
        应用范围及价值
  据计算,从南纬20度到北纬20度的区间海洋洋面,只要把其中一半用来发电,海水水温仅平均下降1℃,就能获得600亿千瓦的电能,相当于目前全世界所产生的全部电能。专家们估计,单在美国的东部海岸由墨西哥湾流出的暖流中,就可获得美国在1980年需用电量的75倍。
  据海洋学家估计,全世界海洋中的温度差所能产生的能量达20亿千瓦。

        由于我国目前不具备现有海水温差发电技术的资源条件,因此对此研究大都是非专业的。

       根据热能转变成机械能必须具备三个基本条件:热源、冷源和工质,选择液氨作为工质,进行闭路循环海水温差发电系统设计:

        1、选择具有适宜低温海水的位置,(一般在海平面下500m)设置冷凝器,该冷凝器必须耐相应水深的高压,并有可靠支撑;在真空运行时,不至于漂浮。

        2、在冷凝器上方就近设立陆基或海基架空电站;就近在高温海水中设置工质沸腾蒸发器。

        3、用适当的管道连接蒸发器——电站——冷凝器——蒸发器的氨工质系统。

        进行发电运行的原理:1、将氨工质系统抽真空;2、将工质(液氨)注入蒸发沸腾器,设海水温度20℃,那么液氨在真空条件下,在环境温度-77℃时就开始沸腾,在一个大气压下,-33℃时沸腾,20℃时剧烈沸腾。当液氨蒸汽增加,压力升高到相应20℃的饱和绝对压力0.874Mpa时,停止蒸发。3、打开蒸发器通向发电机汽轮(只有汽轮在工质通道内)的阀门,使氨蒸汽吹动汽轮发电,做功后的氨气排向冷凝器完成氨气到液氨的相变。假如冷凝器的外部环境温度为7℃,那么,相应液氨的冷凝压力为0.565Mpa。4、当氨蒸气做功发电时,蒸发器内的压力下降,蒸发器内的液氨继续沸腾蒸发,压力升高,这时需要继续为蒸发器补充液氨。但是氨蒸气冷凝后成为液氨,由于容积减少而压力降低,比蒸发器排出的压力低0.309Mpa,而只有高于蒸发器内的压力,才能完成向蒸发器补充液氨,这就需要使用氨泵加压输液。

        以下问题需要说明:

        1、这个描述没有考虑氨工质在管道中的流动阻力损失和工程许用压力。

        2、由蒸发器到汽轮的管道需要保温,以避免低温减压。没有涉及管道安装工艺要求。

        3、要建设具有规模的电站,需要相当规模的冷凝器和蒸发器,就像太阳能的利用,成本相当大,如果从节能方面考虑,应该进行反复论证。

 

        附原文:

  利用海水表层(热源)和深层(冷源)之间的温度差发电的电站,叫海水温差发电站
   早在1881年9月,巴黎生物物理学家德·阿松瓦尔就提出利用海洋温差发电的设想。
  1926年11月,法国科学院建立了一个实验温差发电站,证实了阿松瓦尔的设想。1930年,阿松瓦尔的学生克洛德在古巴附近的海中建造了一座海水温差发电站。
  1961年法国在西非海岸建成两座3500千瓦的海水温差发电站。美国和瑞典于1979年在夏威夷群岛上共同建成装机容量为1000千瓦的海水温差发电站,美国还计划在21世纪初建成一座100万千瓦的海水温差发电装置,以及利用墨西哥湾暖流的热能在东部沿海建立500座海洋热能发电站,发电能力达2亿千瓦。
  把热能转变成机械能必须具备三个基本条件:热源、冷源和工质。普通热机用水作工质,热源加热工质,产生蒸汽,驱动汽轮发电机发电,排出废汽被冷凝器冷却,凝结水送回锅炉,继续被加热,循环使用。海洋热能主要来自太阳能。世界大洋的面积浩瀚无边,热带洋面也相当宽广。海洋热能用过后即可得到补充,很值得开发利用。海水温差发电技术,是以海洋受太阳能加热的表层海水(25℃~28℃)作高温热源,而以500米~1 000米深处的海水(4℃~7℃)作低温热源,用热机组成的热力循环系统进行发电的技术。从高温热源到低温热源,可能获得总温差15℃~20℃左右的有效能量。最终可能获得具有工程意义的11℃温差的能量。
        应用范围及价值

据计算,从南纬20度到北纬20度的区间海洋洋面,只要把其中一半用来发电,海水水温仅平均下降1℃,就能获得600亿千瓦的电能,相当于目前全世界所产生的全部电能。专家们估计,单在美国的东部海岸由墨西哥湾流出的暖流中,就可获得美国在1980年需用电量的75倍。
  据海洋学家估计,全世界海洋中的温度差所能产生的能量达20亿千瓦。

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