接触热阻对半导体温差发电系统性能影响的实验研究

忽略半导体温差发电模块内部的接触热阻,基于自建的接触热阻对半导体温差发电系统性能影响的实验装置,以接触压力、间隙介质、接触表面温度作为自变量,以输出电压、输出功率作为因变量,研究接触热阻对半导体温差发电系统性能的影响规律。     

小型温差能发电装置发电特性分析与试验

针对自主升降海洋观测平台的电能供给问题,设计一种小型化温差能发电装置,建立热能转换和蓄能发电仿真模型;针对南海海域温度分布情况,对装置的温差热能转换性能和发电性能进行仿真分析。在此基础上,制作小型温差能发电装置,并在北黄海冷水团进行温差换热和发电性能验证试验。试验结果表明:温差发电装置达到设计要求,热能转换系统能在高温环境(温度高于24.5℃)、低温环境(温度低于13.6℃)的条件下完成热能转换,一次热能转换中换热系统能输出约360 mL的液压油,发电机最大输出功率达298 W,发电量约为939.9 J。     

基于TED原理的燃气灶发电模型及数值模拟

为了提高资源的有效利用率,对燃气灶等设备进行废热回收,提出一种温差发电模型。运用FLUENT软件对该发电装置的温度场、流场进行了三维仿真计算。研究热端设置成格栅结构、热端与水平面的倾斜角大小对余热回收效率的影响。结果表明:将热端设计成格栅结构可以有效提高其辐射温度,改变热端与水平面的倾斜角可以将冷热端温差最高提升57%,进而可以提高温差发电装置的热效率。     

光伏-温差热电混合发电模块的性能特性

建立了光伏-温差热电混合发电模块的数学模型,导出模块的输出功率和效率表达式,对混合发电模块进行了仿真及试验,揭示了光伏-温差热电混合发电模块的性能特性。研究结果表明,使用混合发电模块可实现能源的梯级利用,提高太阳能的利用率和系统的效率及输出功率。     

可同时发电的余热回收系统与试验研究

为了将余热回收与温差发电技术结合起来,建立了一套热回收系统,该系统在回收热的同时还可以发电。建立了相应试验系统,分别采用3组不同流量的冷却水对发电片冷端进行降温,同时收集热量。得出了回收热量和电量与余热温度及水流量之间的关系式,调节冷却水流量可以调节电能与热能回收的比例。研究表明:应尽量使温差发电片冷热两端温差在大于30℃的工况下运行,此时电量和热量回收效率均较高。     

转炉半导体温差发电系统结构设计及数值模拟

设计了一种回收工业转炉余热的半导体温差发电装置。针对转炉转动的特点，研究设计了风冷式的冷端结构。采用Fluent软件对温度分布及速度分布进行了数值模拟，并对计算结果进行了分析。结果表明，采用风扇顸部冲击冷却的形式可达到良好的效果，可使温差发电元件两端温差高达70℃，满足了半导体温差发电温差基本要求，该设计也满足自带风扇负载的要求。     

基于单层MNCl(M=Zr,Hf)的温差发电模型仿真分析

在研究单层ZrNCl和HfNCl材料热电性能的基础上,搭建温差发电模型,研究不同规格温差发电模块的输出性能,然后与其他学者研究的温差发电模型及热电材料的热电转换效率进行对比分析.结果表明:在低温区和中温区,单层ZrNCl的热电转换效率更高.温差发电模块的输出功率随温差发电模块横截面积和热电单元对数的增大而增大.单层Zr...     

半导体温差发电技术在铝电解槽中的应用研究

介绍了铝电解槽的结构与散热特点,通过计算侧部散热量及测试槽壁热流密度与温度,对温差发电技术在铝电解过程中的应用可行性进行研究。根据电解槽结构特点和温差发电的要求,设计加工温差发电装置,并在电解槽上进行现场实验,对发电装置的输出功率、热电转换效率进行测试计算。数据表明,温差发电在铝电解中应用是可行的,为铝电解过程的节能探索一条新途径。     

一种新型汽车尾气多通道热能发电系统

根据温差发电原理,设计了一种新型网格状通气管式的温差发电装置,实现对汽车尾气热能的再利用。通过优化温差发电装置的结构,改变了水箱结构,增加了废热通道数量,能够贴更多的温差发电片,从而提高转换效率。通过UG(计算机辅助设计软件)建立汽车尾气温差发电装置的理论模型,经过计算,当温差等于100℃时该装置的转换效率约等于5.67%。与其他温差发电装置进行比较,热油式温差发电器在260℃温差下最大热能转换效率可达4.389%,而汽车尾气温差发电器输出功率随着烟气温度的升高近似成线性递增,热能转换效率较低[1],通过比较得出,本装置不仅提高了转换效率,且达到相同转换效率时所对应的温差值也相应减少。     

一种带有热开关的新型温差发电系统

为解决工程应用中由于热源频繁波动造成温差发电系统性能严重下降的问题,提出一种带有热开关的新型温差发电系统。建立反映其动态特性的数学模型,并搭建能灵活投切热开关的温差发电原理性实验台。通过数值模拟和实验分析全面研究系统性能。结果表明,带热开关的温差发电系统可有效降低模块热端温度波动,提高系统输出功率和效率;同时,热开关的开启和关闭温度是影响系统性能的关键因素。     

纯低温余热发电系统的优化分析

通过建立纯低温余热发电系统的热力学模型,计算分析了过热蒸汽压力、进口烟气温度和节点温差等因素对纯低温余热发电系统发电性能的影响.结果表明:在设计纯低温余热发电系统时,存在一优化过热蒸汽压力,使得纯低温余热发电系统的单位烟气发电功率最大;随着进口烟气温度的升高,系统单位烟气发电功率增大,对应的优化过热蒸汽压力升高;而随着节点温差的增大,系统单位烟气发电功率减小,对应的优化过热蒸汽压力降低.     

生物质电厂节能降耗改造能值分析

以某生物质电厂为研究对象,应用能值理论,借助能值转换率η_(Tr)、能值产出率η_(EYR)、环境负载率η_(ELR)、能值可持续指数η_(ESI)等指标,对企业主要耗能设备降耗改造进行能值分析。研究结果表明:烟气余热回收技术改造后的能值转换率最低,但是环境负载率也最高,所有的改造技术都能提高能值产出率,除了烟气余热回收技术,其余节能技术在能源可持续指标上都有良好的表现。综合考虑经济效益和污染等问题,烟气余热回收虽然有很好的节能效果,但是会对环境造成一定的污染,而光伏水泵发电和变频改造技术则具有较为平衡的效果。     

低温热能发电的研究现状和发展趋势

低温热能种类繁多,数量巨大,利用这部分能源意义重大。介绍了低温热能发电技术的研究现状和发展趋势。低温热能发电技术主要应用于太阳能热电、工业余热发电、地热发电、生物质能发电、海洋温差发电等方面。现阶段低温热能发电的研究重点有:工质的热物性和环保性能、循环优化研究;提高低温热能发电效率的研究,包括混合工质循环、Kalina循环、回热、氨吸收式动力制冷循环等;基于有限时间热力学的系统最优控制等方面的研究。     

烟气冷却器的节能效果评价

通过烟气冷却器充分利用电站锅炉的排烟余热加热凝结水能够替代部分回热抽汽,减少了回热系统对低压缸的抽汽,使汽轮机做功量增加,机组煤耗降低。烟气冷却器按照不同的联结方式与回热系统的加热器集成后,随着机组负荷的降低,所带来的节煤效果的差别逐渐变大。并且,不同的集成方式对加热器内部附加单耗的影响差异较大。另外,腐蚀问题仍然是限制低温烟气余热深度利用的瓶颈。若能在材料上有所突破,就能得到更低的排烟温度,使机组的热经济性进一步提高。     

水泥窑余热发电技术的分析及优化

以新型干法水泥生产过程中产生的废气为热源,建立了3种常规余热发电系统模型,分析了采用单压、双压、闪蒸系统回收水泥生产余热的性能.采用遗传算法对各种余热发电系统进行优化,得出了循环系统对外输出的最大功率及最优参数.研究了热力参数对系统性能影响的规律.对各种余热发电系统进行了分析,指出了提高炯效率的方向.结论:在给定的余热条件下,双压系统对外输出功率最大,具有最大发电量;采取措施减少余热锅炉中的不可逆损失,可以大大提高余热发电系统的性能.     

炼钢电炉余热发电技术的研究与应用

结合炼钢电炉饱和蒸汽余热发电的工程实例,介绍炼钢电炉的余热统计情况和余热发电系统的技术方案。余热发电技术在炼钢电炉的成功应用,开辟了电炉节能减排的新途径,取得了显著的经济效益和社会效益。     

集成太阳能辅助供热的600 MW高背压热电联产机组的运行及优化

为了解决太阳能辅助燃煤发电系统与太阳能辅助抽汽供热系统的余热损失增多问题,提出一种太阳能辅助高背压热电联产系统的优化改造方案。利用EBSILON软件采用数值模拟的方法,对改造前后机组的整体性能和改造后机组在不同发电功率、背压、热网供回水温度工况下的收益变化进行了分析,对比了改造前后机组的(火用)效率与经济性差异。结果表明：改造后的太阳能辅助高背压热电联产系统节煤更多,机组回收了集成太阳能产生的余热后供热能力增强;改造后的机组在低发电功率、较高背压和较低热网供回水温度时节煤更多;在低发电功率、较低背压及较高热网供回水温度时机组的供热能力更强;改造后的太阳能辅助高背压热电联产系统(火用)效率更高、系统的经济效益更佳。     

转炉饱和汽轮机选型计算与分析

介绍了转炉余热发电工艺及汽轮机选型中应注意的问题,对饱和汽轮机的排汽压力、相对内效率及排汽干度等设计变量的选取进行了分析。以唐钢转炉余热发电项目为背景,计算了汽轮机组发电功率,确定了机组装机容量和型式。其研究结果可为转炉余热发电技术的应用提供理论指导,也可为相关工艺饱和汽轮机组的选型提供参考。     

饱和蒸汽发电技术在某钢铁企业的应用实例

针对某钢铁企业转炉及加热炉的蒸汽现状,建设一座3MW余热电站用于有效回收利用转炉及加热炉蒸汽.文中从余热利用方案、主要设备参数、余热利用系统、主厂房布置等方面进行了论述,详细介绍了饱和蒸汽发电技术在该钢铁企业的应用情况.饱和蒸汽发电技术的应用为节能减排、环境保护做出了巨大贡献,同时也为企业创造了可观的经济效益.     

有出口温度限制的热源亚临界有机朗肯循环最佳回热度定量准则的研究

我国的余热资源和可再生能源丰富,但部分余热资源和可再生能源分布比较分散,并存在温度和能量密度均较低的问题。基于传统能源转化技术,利用温度较低的余热资源和能量密度较低的可再生能源进行发电,会降低余热资源和可再生能源的热功转换效率。有机朗肯循环(ORC)系统可以有效利用低温热能进行发电。对于不同温度和形式的热源,采用合适的工质和循环工况,可以提高ORC系统的发电效率。有出口温度限制的热源是一种较为常见的热源形式,在ORC系统中增加回热装置可能会进一步提高热力循环对该类热源的利用效率。因此,文章针对有温度出口限制的热源,建立了亚临界ORC计算分析模型,选取了干流体和等熵流体作为循环工质,以热源回收?效率作为ORC系统的循环性能评价指标,系统地比较了不同回热度条件下ORC系统的循环性能。文章系统地分析了回热流程对ORC系统循环性能的影响规律,并将计算结果进行理论关联,首次建立了依据冷源和热源条件直接选取最佳回热度的定量准则。