电站锅炉受热面复合温差发电技术经济性研究

为进一步提高火电厂的发电效率,提出利用半导体温差发电技术将温差发电模块与电站锅炉受热面相结合的方法,并建立了锅炉受热面换热量和换热面积计算模型、锅炉受热面复合温差发电计算模型、温差发电输出功率计算模型以及经济性分析模型。结果表明:该方法的计算模型合理,复合温差发电技术作为一种新型节能技术,能够使火电厂总的发电效率提高约2.9%,具有较大的经济效益和项目投资可行性。     

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。     

新型温差发电装置的结构设计

分析了温差发电装置的内部结构对温差发电效率的影响,并在此基础上设计制作出了一种新型温差发电装置,其内部换热通道的横截面为六边形、通道内部带有错排扰流片。通过错排结构使温度差值变大,提高了传热效率。在发动机转速为3 000 r/min、换热通道入口处尾气温度为130~140℃时,其电压在1.112~1.151 V范围内波动,发电功率为1.325 W。并通过温度-电压的函数模拟,得出温度和电压在相应温度下成正比关系     

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。     

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。     

新型网状波浪能发电装置的设计及初步试验结果

文章通过调研、分析现有的波浪能发电装置的优缺点,提出一种新型网状波浪能发电装置。该发电装置形如正交网络,在波浪作用下,装置中的各发电单元联动,进而驱动发电机发电。文章为该发电装置设计了独特的机械结构和电路,并建立了发电性能预测模型,经计算得到其理论发电效率约为41.67%。模拟海况下的初步试验结果表明:该发电装置可实现波浪的全方向吸收,运行性能较为平稳,验证了所设计试验装置的有效性;但其发电效率仅为12%,具有较大的提升空间。分析发现,连杆长度对该发电装置的发电功率影响较大,并对优化连杆长度的方法提出了建议。     

国外文献摘要

锅炉过热器管和再热器管清扫检查自动装置锅炉的过热器管和再热器管因高温腐蚀、飞灰腐蚀和高温蠕变而老化损耗,加之长期的运行,导致管壁减薄和外径胀粗等。为此,定期检查时,应测定管壁厚度和外径尺寸。掌握损耗状况。日本中部电力公司电力技术研究所等试制了一种新型的检查自动装置,该装置由能高速清除粘在管子外表面上灰的新型清扫装置和在很窄的管距中不接触     

600MW机组锅炉末级再热器管磨损原因分析

定洲发电公司2号锅炉在07年9月份C级检修中发现末级再热器管磨损,台山发电公司5号锅炉在08年2月份A级检修过程中也发现末级再热器管磨损,且两台炉磨损位置和形式一致。造成磨损的主要原因是末级再热器管卡设计不合理,机组运行中由于烟气气流对管子的扰动,特定位置管子发生不规则高频振动,造成管卡与管子机械磨损。     

一种基于引射式预混燃烧器的新型高温温差发电系统

高温温差发电系统(TEG)由于在分布式能源和耦合热电提高系统效率等方面具有显著的特点而受到关注,但系统特性认识的缺乏阻碍了其发展与应用。为了优化燃烧过程及热端传热性能进而提高系统的发电效率,采用数值模拟的手段研究不同结构引射式预混燃烧器对系统性能的影响,获得优化的燃烧器结构。设计并搭建一种基于引射式预混燃烧器的新型高温温差发电实验台,实验结果证明模拟结果的正确性,经过燃烧器优化后的高温温差发电系统其热电(TE)模块热端温度更高、温度分布更均匀,系统的输出功率和发电效率得到较大的提高。     

新型浮筒式波浪能发电装置试验研究

设计研发一种新型浮筒式波浪能发电装置,并对其进行试验研究。采用1∶16的缩尺比制作模型,通过不同输水管径及不同波浪条件的模型试验分别研究输水管径、波浪高度、波浪周期这3个因素的变化对新型波浪能发电装置输水流量、上水量、一二级能量俘获效率的影响特征规律,为实际建设波浪能发电装置提供可靠的设计依据。试验结果表明:随着输水管径的增大,流量、上水量、能量俘获效率呈一致增大的趋势;随着波高的增大,流量、上水量均有所增加,但能量俘获效率反而减小,而波浪周期的变化对三者的影响幅度较为稳定。该模型试验中,所设计新型浮筒式波浪能发电装置的俘获效率最高可达37%,证明新型浮筒式波浪能发电装置是一种具有竞争力的方案。     

温差发电器应用于火力发电厂的分析

火力发电厂用锅炉吸收热能发电，而锅炉这一特殊结构部件既可以为热电效应为基础的温差发电器提供热源，也可以为其提供冷源，这为温差发电器应用于火力发电厂创造了条件。本文对应用温差发电器的可能性以及应用后火力发电厂的效率进行了分析，结论是可以提高火力发电厂效率，提出了锅炉各个温度区域如何应用热电器件的方法，并对在锅炉中应用温差发电器应该考虑的问题进行了分析。     

新型蒸汽-低沸点介质联合双循环余热发电装置

为了回收轧钢生产线加热炉冷却水汽化余热,提出了一种新型蒸汽-低沸点介质联合双循环余热发电装置。以某轧钢厂10t／h余热蒸汽为例,阐述了该装置的构成与热力循环过程,对该装置进行了设计计算,结果表明在设计工况下发电效率理论上可以达到5．4％,年净产电量为263万kWh。对实际运行下可能出现的变工况运行进行了分析,定性地讨论了余热蒸汽的干度、压力和流量对发电量和发电效率带来的影响。最后对利用该装置进行余热发电的节能与环保效益进行了分析,分析结果表明该装置的静态投资回收期仅为1．8年,年节约标准煤972．8t,年减排二氧化碳330t,社会效益明显。     

基于CCM交错并联Boost温差发电技术的研究

温差发电是利用温差半导体材料的赛贝克效应产生电能的一种新型发电方式,Boost变换电路是其工作的核心部分。文章分析了在电感电流连续模式(CCM)下两相交错并联Boost电路的拓扑结构及其各工作状态模型,得出了交错并联Boost电路抑制纹波的理论依据。在理论分析的基础上,进一步提出了将其应用于温差发电过程中电压的控制和最大功率跟踪,并进行了相关实验分析。理论和实验证明,该电路具有电压控制精度高、纹波系数小等优点,并最终通过最大功率跟踪技术大幅提升了温差发电的效率。     

电厂锅炉水冷壁检测机器人系统设计

电力供应在我国的国民经济中具有重要的作用。锅炉作为火力发电的重要设备之一,设备的健康状况关乎发电效率以及电厂工作人员的生命安全。电厂锅炉主要是指发电厂中向汽轮机提供规定数量和质量蒸汽的中大型锅炉,常与汽轮发电机组配套使用,电厂锅炉蒸发量往往较大,蒸汽参数较高,所以在使用过程中需要一整套辅助设备对其辅助。电厂锅炉水冷壁、再热器管以及省煤器管等的高温腐蚀和磨损是造成管道泄漏的主要原因。为了确保锅炉系统的稳定运行,重点对电厂锅炉水冷壁进行研究,设计了一种对于电厂锅炉水冷壁进行检测的机器人系统。分析了电厂锅炉水冷壁检测机器人的设计要求,从检测机器人主体以及控制系统设计两方面进行了介绍,能够为电厂锅炉的水冷壁检测机器人设计提供思路,为电厂经济效益的提升提供借鉴。     

汽车发动机尾气余热温差发电装置结构研究

半导体温差发电技术在低品位余热回收技术领域具有重要的应用价值。汽车尾气温度高,带走的热量约占发动机总量的40%,温差发电技术能直接将废热能量转化为电能回收利用。介绍温差发电装置的设计原理,结构参数对性能影响以及装置输出性能参数,并结合试验对温差发电装置的传热性能和电功率输出性能进行分析以及提出有效的改进方案。     

基于Matlab设计海洋浮子振幅放大传动装置

波浪能是一种可利用的新型的可再生能源,具有广阔的开发前景。但是利用波浪发电装置的效率低而成本高,为提高波浪发电装置的发电效率,设计出一套浮子式波浪能发电装置的浮子振幅放大机构。详述海洋浮子振幅放大传动装置通过利用海浪水平方向上的动能转化为定子铁心在竖直方向上的动能,增大了波浪能发电装置切割磁感线的有效行程,从而增大了发电效率;利用Matlab仿真不同海况下装置转化情况,模拟仿真分析主要影响因素,证明通过在传统波浪发电装置中安装该机构可以明显提高波浪发电装置的效率,给出工程应用依据。     

钎焊鳍片管在锅炉高温再热器上的应用

山东潍坊发电厂1^3炉1025t／h亚临界自然循环汽包锅炉投运后一直存在锅炉再热器管壁超温爆管、再热汽温偏低的现象。2002年结合机组的增容采用钎焊鳍片管对高温再热器进行了技术改造,改造后高温再热器出口的再热汽温达到设计值,入口汽温要求降低,锅炉效率明显提高,而且再热器超温爆管现象也不再发生。经过多年运行的实践结果,表明改造非常成功,值得推广。     

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。     

锅炉受热面热偏差的改进措施

平圩发电有限责任公司的2号锅炉是采用美国CE公司技术，由哈尔滨锅炉厂设计和制造的我国首批600MW亚临界燃煤锅炉。由于热偏差大，分隔屏、后屏、再热器经常发生超温爆管现象。平圩发电有限公司联合上海发电设备成套设计研究院，共同进行了技术攻关。通过试验研究和计算分析，找出了超温爆管的原因。在改造方案中应用了可控涡强的计算方法，制定了从CD层开始二次风逐渐加大反切风、过燃风水平摆动的思路，并解决了分隔屏、后屏、再热器经常超温爆管的问题。     

应用温差发电器降低锅炉排烟热损失

锅炉是一种特殊结构部件，既可以为热电效应为基础的温差发电器提供热源，也可以为其提供冷源，这为应用温差发电器创造了条件。应用温差发电器可以降低排烟温度，减少排烟热损失。文章对应用温差发电器的可能性以及应用后的效率进行了分析，结论是可以提高锅炉效率；提出了如何应用温差发电器件的方法．并对锅炉应用温差发电器降低排烟损失应该考虑的问题进行了分析。