海岛建设是维护国家海洋权益和保障海洋资源开发的基础,但目前海岛能源匮乏,能量利用率低严重制约了海岛的建设与发展。分布式冷淡电联供系统集多用途、高效、节能与环保等优势于一身,是缓解海岛能源紧缺的有效途径之一,为提升我国国防力量及开发海洋资源提供了有力的保障。论文针对海岛某居民区对能源的需求,进行了柴油发电机余热驱动冷淡联供系统的集成设计,研究了系统中各部件的建模方法,搭建了系统仿真模型,进行了系统性能仿真计算分析,最后设计了控制系统保证制冷量满足需求。主要研究工作如下:(1)根据海岛用户需求,完成了柴油发电机余热驱动冷淡联供系统总体方案的初步设计。具体包括柴油发电机、双效溴化锂吸收式制冷机、蒸馏式海水淡化装置的选型和功率匹配,确定了设计工况点参数,实现了系统集成。(2)完成了柴油发电机的仿真建模和调试。运用模块化建模法将柴油发电机划分为涡轮增压器、中冷器、缸内过程、柴油机动力学、调速器和发电机等模块,建立了柴油发电机的平均值模型;通过调试,准确地模拟了柴油发电机的发电及排烟性能。(3)完成了溴化锂吸收式制冷机及蒸馏式海水淡化装置的仿真建模。按照换热方式不同,将各部件划分为单相换热管模型、沉浸式沸腾换热模型、喷淋式换热模型、垂直降膜式换热模型,采用容积惯性法分别建立了其分相集总参数模型,准确地模拟了系统中各部件的物理过程;根据经验公式,建立了烟气、溴化锂溶液、水和水蒸汽的热物性参数计算模型。最终,分别建立了溴化锂吸收式制冷机和蒸馏式海水淡化装置的仿真模型并进行调试。(4)借助Matlab/Simulink仿真平台,建立了柴油发电机余热驱动冷淡联供系统仿真模型,进行了稳态仿真计算,相对误差满足设计要求,验证了模型的精度及正确性;加入柴油发电机负荷扰动进行了动态仿真计算,分析了负荷下降对系统中各部件的影响;对比柴油发电机不同负荷下系统参数的变化,验证了动态模型的准确性;根据海岛环境,在不同冷却水温度下,进行了系统性能参数仿真计算分析。(5)完成了冷冻水出口温度控制系统设计。本着“以冷定淡”的原则设计控制系统,采用烟气补燃调控法对冷冻水出口温度进行调控;提出了前馈+反馈的控制策略解决系统惯性延迟问题,运用了模糊控制对PID控制器参数进行实时修正。进行了控制系统仿真计算分析,实现了冷冻水出口温度控制,通过有无前馈调节对比验证了控制策略的高效性。