基于温差发电的锂电池充电装置的设计与实现

针对工业高温旋转环境下对温度采集仪器的供电比较困难的问题,该文设计了利用温差发电产生的电能作为能量的一种锂离子电池充电装置。分析了温差发电模块的输出电压／输出功率与温差的关系,然后根据温差发电模块输出电压不稳定的特点,设计了稳压电路,并用BQ2057W芯片实现对锂离子电池的智能充电管理。实验结果显示,该装置能够实现对电能的良好管理。     

半导体温差发电在机车能量回收中的应用

利用半导体温差发电技术对电力机车冷却系统散热器中的废热进行回收,并将散热器中所含的低品位能源转化为电能储存在蓄电池中。通过对电力机车冷却系统余热的回收和转换及温差发电性能的分析,建立了温差发电系统模型;并针对温差发电系统的输出电压不稳定问题,设计了稳压电路;通过Matlab/Simulink仿真分析验证了设计的可行性,为此后的蓄电池组储能奠定了基础。     

月球原位能源支撑技术探索构想

随着探月工程规模的不断扩大,仅仅依靠太阳能电池或小型放射性同位素电源将难以为月基活动提供充足持续的能源供应,研发月球原位能源供给技术是各类月基活动的关键基础。本文基于月壤和月岩恒温层与月球表面存在巨大温差的特性,提出了利用该温差进行发电的月基原位能源支撑技术构想,设计了月球温差热电材料热伏发电技术和月球温差磁悬浮发电技术及实施构想。月球温差热电材料热伏发电系统直接利用热电材料实现昼夜连续工作的热电转换,将月表辐射能（白天）以及月壤的热能（夜晚）连续转化为电能;月球温差磁悬浮发电系统和技术利用氨-铝热虹吸管取热和磁悬浮透平发电机发电的方案将月球表面与月球月岩恒温层之间的温差转换为电能。两类月基温差发电技术具有无机械摩擦、效率高、寿命长、质量轻的优点,可为探月活动原位能源供给提供相关技术支撑。     

发动机尾气温差发电装置

为了对发动机尾气中蕴含的高温能量进行回收利用,对基于温差发电的发动机尾气温差发电装置进行试验。首先基于现有发动机台架试验系统增加温度、电压和电流测量系统,在此基础上,通过测量不同内部结构集热器表面温度和排气噪声的变化得到集热器内部结构对温差发电性能的影响规律,通过测量不同冷却方式下温差发电片两端温度以及输出电压和电流的变化,得到散热器冷却方式对温差发电性能的影响规律。结果表明,集热器内部结构采用中空结构时,不同位置表面温度差在6 ℃以内,有利于保持其表面温度的均匀性,有利于电能输出,但是对于降低噪声没有帮助;采用强制风冷方式有助于提高温差发电装置两端温差,相对于自然冷却方式温差大约可提高14 ℃,从而提升输出电能,但是由于风速的提升可以同时增加冷端和热端的表面换热效率,使得较多的热量扩散到环境中,从而产生当风速达到某一数值后温差不变的现象;相比于侧面冷却,正面冷却方式更具有优势,大约将温差发电器两端的温差提升15 ℃,但是只能冷却一面。     

温差发电元件串并联性能实验

为降低数据机房的能源消耗,研究了温差发电技术回收利用数据机房低温余热的装置设计,并通过搭建的小型温差发电模拟装置进行了实验研究,得到了不同数目温差发电片的热电模块在不同温差下的短路电流、开路电压和负载功率的实验数据。分析结果表明:温差发电片按串联、并联方式连接的短路电流和开路电压均随温度差和连接温差发电片数目的增加而增加;低温差条件下,所设计的小型温差发电模拟装置不考虑接触热阻时,热电模块的内阻为100左右;10~20℃的温差可以作为数据机房用于回收利用低温废热的温差发电装置工作温度。     

基于STM32智能家居的燃气检测系统设计与实现

针对厨房中燃气管道接口、燃气灶、燃气热水器等可能出现的燃气泄露问题,设计并实现了基于低功耗系列单片机——STM32L系列的燃气泄露和温度检测系统。详细介绍了系统的总体设计、硬件设计以及软件设计,通过实验对系统进行测试,实现了燃气浓度和温度的实时、连续、可靠的检测,测试结果验证了系统的实用性和有效性。     

太阳能温差发电系统热电性能的分析

温差发电技术是利用塞贝克效应直接将热能转化为电能的发电技术,是一种绿色环保的发电方式.本文对半导体温差发电模块的实际传热模型及温差发电系统的热电性能进行分析.探索温差发电系统达到较优性能时与各相关参数的关系,为以后的深入研究提供有价值的理论依据.     

太阳能温差发电系统的性能

建立太阳能温差发电系统的数学模型,利用温差发电技术将太阳能直接转化为电能.考虑冷却系统的功耗,分析聚焦倍率以及冷却水流量对太阳能温差发电系统的净输出功率与净发电效率的影响.结果表明,存在最优的冷却水流量及最优的聚焦倍率,使得系统发电性能最大,最大净输出功率与净发电效率分别为15.86 W和5.61%;对温差发电器热端进行必要的保温,能够提高系统的发电性能.     

非补燃余热锅炉变工况性能计算模型及分析

余热锅炉的变工况性能对联合循环机组的安全经济运行有较大的影响。以具有整体除氧器的单压余热锅炉汽水系统为例,建立了余热锅炉过热器、蒸发器和省煤器设计工况和变工况的数学模型,给出了计算程序框图,得到了余热锅炉设计工况和变工况下的性能参数。结果表明:所建模型能够计算出变工况下余热锅炉汽水侧和烟气侧的参数;变工况下,非补燃余热锅炉的热端端差、节点温差和接近点温差主要受进口燃气温度的影响;余热锅炉的当量热效率主要受排烟温度的影响,降低余热锅炉的排烟温度是提高余热利用效率的主要措施。     

温差发电在发动机冷却系统能量回收中的应用

为实现发动机冷却系统能量回收利用,利用数值计算的方法对基于温差发电技术的发动机冷却系统能量回收装置进行了设计,主要包括散热系统、能量回收管和温差发电片连接方式等内容的设计,并实际加工完成了该能量回收装置.通过发动机台架实验研究表明,考虑到市售温差发电片耐高温不超过200℃的实际情况,对发动机冷却系统能量进行回收更为可行;同时也可以发现由于冷却系统自身温度较低,使得能量回收装置两端的温差相对较小,从而影响能量回收装置的输出功率.     

联动调节给定器的原理及其应用

针对煤气发生炉在生产过程中出现的单台炉在外给定信号时不能手动调节的问题。通过采用联动调节给定器，从而达到煤气发生炉增减产量时各台炉联动调节。并可人为地调整单台炉的产量，改变总产量在各台炉上的分配量。     

BA-103裂解炉性能测试

通过对BA-103裂解炉进行的性能测试，了解该炉改造后的效果．测试结果说明，裂解炉炉内烟气温度、炉墙内外壁温度、炉管管壁温度分布符合设计要求．散热损失较小，说明炉墙保温层设计、安装合理；排烟热损失较大是因为过剩空气系数偏大和排烟温度较高．该炉的实测热效率超过设计要求．裂解炉的改造达到了节能降耗、增加产出的预期目的．     

嵌入式相变材料对热电发电器件性能的影响

热电器件(thermoelectric generator, TEG)能够直接将热能转化为电能,且具有体积小,无运动部件,寿命高,运行成本低等优点。相变材料(phase change material, PCM)在相变时能够恒温吸收、释放大量热量,因此被广泛应用于热电发电领域以稳定热端温度。设计了一种嵌入式的相变-热电(PCM-TEG)系统,探究了热源停止供热后的一段时间内,相同体积不同长度的PCM对TEG发电性能的影响。结果表明,被PCM包裹的长度与总长度的比值为40%时, PCM-TEG系统产生的电能最多,与不使用PCM相比,热电发电器件的输出电能增加了76.06%。PCM的使用能够提高热电发电系统对热能的利用率,且在使用的PCM的体积一定时,需要优化PCM包裹热电臂的长度以提升热电发电器件的输出热能。     

线板式脉冲电晕反应器放电特性研究

为了实现废气处理中低能耗与高处理效率问题，研究了气体流速、气体温度及反应器并联操作因素对线板式电晕反应器放电特性的影响.采用Blumlein 脉冲形成网络（BPFN）型窄脉冲高压电源，考察了这些操作因素对脉冲波形及电参数的影响，分析了并联反应器与脉冲电源的匹配关系，得出了反应器充电电压对峰值阻抗和电源能量效率的影响.结果表明:提高处理废气的流速可以有效的提高电源能量效率.一定范围内的温度改变对能量转换效率的影响不大.与单个电晕反应器相比，反应器并联后的电源最大能量转换效率从96%降为88%.     

Thermodynamic analyses and optimization for thermoelectric devices: The state of the arts

Thermoelectric effect is the most efficient way to convert electric energy directly from the temperature gradient. Thermoelectric effect-based power generation, cooling and heating devices are solid-stated, environmentally friendly, reliable, long-lived, easily maintainable, and easy to achieve miniaturization and integration. So they have unparalleled advantages in the aerospace, vehicle industry, waste heat recovery, electronic cooling, etc. This paper reviews the progress in thermodynamic analyses and optimizations for single- and multiple-element, single- and multiple-stage, and combined thermoelectric generators, thermoelectric refrigerators and thermoelectric heat pumps, especially in the aspects of non-equilibrium thermodynamics and finite time thermodynamics. It also discusses the developing trends of thermoelectric devices, such as the heat sources of thermoelectric generators, multi-stage thermoelectric devices, combined thermoelectric devices, and heat transfer enhancement of thermoelectric devices.     

沙角A电厂300MW机组烟气脱硫装置对环境影响的指标监测与分析

介绍了广东沙角A电厂300MW机组烟气脱硫装置对环境影响的主要指标的监测方法及监测结果，为同类型机组烟气脱硫装置的指标监测提供借鉴．     

Study of a ceramic burner for shaftless stoves

A multi-burner-port annular flameless ceramic burner (MAFCB) of the shaftless stove for blast furnaces was designed.The characteristics of pressure drop, homogeneousness of the flows at burner ports, and distribution of the flows in the chambers and joint were studied by cold model experiments.This type of ceramic burner was successfully applied in 6# blast furnace at Liuzhou Iron & Steel Co.Ltd.(LISC) and this practice proved that it could be used in the hot blast stove and other stoves with a higher effi-ciency and a higher steadiness of hot blast temperature at 1200℃.With the combustion of blast furnace gas alone, the thermal effi- ciency was up to 78.95%, saving energy remarkably.