我国工业余热利用现状

1、我国工业余热利用现状我国工业余热利用现状大纲：工业张开带来了巨大的污染，工业余热的利用是节能减排的重要环节。工业余热的资源特点，归纳了工业余热的利用方式，中国当前低温工业余热技术，业余热利用中存在的问题。总结出当前应该大力张开利用低温余热技术。本文主要介绍了以及解析了工重点词：工业余热；低温余热利用技术；节能减排0序言工业部门余热资源总量极为丰富，“十二五时期可以开发利用的潜力高出1亿吨标准煤。“十二五是我国节能减排承前启后的重点时期，国务院和有关部委已就节能减排工作作出全面的决策部署，明确提出单位GDP能耗降低16%左右、单位GDP二氧化碳排放降低17%左右、规模以上工业增加值能耗降低21%

2、左右等多项节能减排目标。工业部门能源开销约占全国能源开销的70%。当前余热利用最多的国家是美国，它的利用率到达60%，欧洲的到达50%，我国30%。就余热利用来看，我国还有很大的利用空间。中、高温余热发电已经形成了比较齐全的产业，而低温余热发电那么方才开始。工业余热资源特点工业耗资的能源部门品种包括原煤、洗煤、焦炭、油品、天然气、热力、电力等。工业余热资源特点主要有：多形态、分别性、行业分布不均、资源质量较大差异等特点。对钢铁、水泥、玻璃、合成氨、烧碱、电石、硫酸行业余热资源的检查解析结果显示，上述工业行业余热资源量丰富，综合考虑行业现状与张开趋势，这约占这7个工业行业能源开销总量的1/3。“

3、十二五时期，7个工业行业余热资源总量高达3.4亿吨标准煤。2021年关，余热资源开发利用总量折合为8791万吨标准煤。其中，余热资源开发利用量高出1000万吨标准煤的有钢铁、合成氨、硫酸、水泥4个行业，分别为3560万吨标准煤、2450万吨标准煤、1244万吨标准煤、1124万吨标准煤。从余热资源的行业分布来看，上述7个工业行业中，钢铁、水泥、合成氨行业的余热资源量位居前三，分别为亿吨标准煤、9300万吨标准煤、3454万吨标准煤，占这7个工业行业余热资源总量的比重分别为50.3%、27.3%、10.2%；硫酸、电石、烧碱、玻璃余热资源总量那么较少，分别为1940万吨标准煤、1408万吨标准煤

4、、495万吨标准煤、311万吨标准煤，合计占7个工业行业余热资源总量的122%。我国工业余热利用现状从工业余热资源的地区分布来看，“十二五时期，上述7个工业行业余热资源可开发利用潜力居前六位的地区是河北、江苏、山东、辽宁、山西、河南，分别为1507万吨标准煤、680万吨标准煤、664万吨标准煤、530万吨标准煤、419万吨标准煤、361万吨标准煤。从余热资源的本源来看，可分为高温烟气和冷却介质等六类，其中高温烟气余热和冷却介质余热占比最高，分别占50%和20%，而其他本源分别是废水、废气余热占11%，化学反应余热8%，可燃废气、废液和废料余热7%，高温产品和炉渣的余热4%。从余热资源品位来看，

5、约46%为400及以上的高质量余热资源，其他约54%那么为400以下的中低质量余热资源。从余热量占各行业燃耗量的比率来看，建材行业的余热占燃耗量的比率最大，约占40%，其他各行业的余热资源也丰富。各行业余热资源在该行业的燃耗量的比比以下表1-1：表1-1各行业余热占该行业燃耗量的比率行业余热资源本源占燃料耗资量的比率冶金轧钢加热炉、均热炉、平炉、转炉高炉、焙烧窑等33%以上化学反响热，如造气、变换气、合成气等的物理显化工15%以上热；可燃烧热，如炭黑尾气、电石气等的燃料热建材高温烟气、窑顶冷却、高温产品等约40%玻糖玻璃窑炉、搪瓷窑、坩埚窑等约20%造纸洪缸、蒸锅、废气、黑液等约15%纺织烘干

6、机、浆纱机、蒸煮炉等约15%机械锻造加热炉、冲天炉、热办理炉及汽锤排气等约15%工业余热利用技术工业余热资源本源于工业生产中各种炉窖、余热利用装置和化工过程中的反响等。这些余热能源经过必然的技术手段加以利用，可进一步变换成其他机械能、电能、热能或冷能等。利用不相同的余热回收技术回收不相同温度品位的余热资源对降低企业能耗,实现我国节能减排、环保张开战略目标拥有重要的现实意义。余热温度范围广、能量载体的形式多样，又由于所处环境和工艺流程不相同及场所的固有我国工业余热利用现状条件的限制，生产生活的需求，设备型式多样，如有空气预热器，窑炉蓄热室，余热锅炉，低温汽轮机等。依照佘热的温度范围，可以将当前的

7、工业余热技术分为中高温余热回收技术和低温回收技术。中高温回收技术主要有三种技术：余热锅炉、燃气轮机、高温空气燃烧技术。低温回收技术主要有有机工质空肯循环发电、热泵技术、热管技术、温差发电技术、热声技术。从当前工业余热现状来看，高温余热回收技术已经在我国的钢铁、水泥、冶金等行业广泛应用。但除了高温余热外，还有大量的低温工业余热未获取利用，我国我国对于低温余热的利用还处于试一试和张开阶段,低温余热回收技术不可以熟,以致这局部余热多直接排向环境，造成了巨大的能源浪费。所以，本文重视归纳低温余热回收技术。有机工质朗肯循环发电系统3.1有机工质朗肯循环发电系统的原理有机朗肯循环是将热能变换为机械能的系统

8、，与老例的蒸汽发电装置的热力循环原理相似，但有机工质低温热发电不是用水作工质，而是用有机物为工质的朗肯循环发电系统,其工作原理如图4-1所示。系统由蒸发器、透平、冷凝器和工质泵四全局部组成,有机工质在蒸发器中从低温热流中吸取热量,生成具必然压力和温度的蒸汽,蒸汽推动透平机械做功,从而带动发电机或拖动其他动力机械。从透平机排出的有机蒸汽在冷凝器中向冷却水放热,凝结成液态,最后借助工质泵重新回到蒸发器,这样不断地循环下去。图3-1有机工质朗肯循环发电原理图有机工质朗肯循环发电系统的特点有机工质朗肯循环采用有机工质如R123、R245fa、R152a、氯乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷等作为循环工质的发电

9、系统，由于有机工质在较低的温度下就能气化产生较高的压力，推动涡轮机透平机做功，故有机工质循环发电系统可以在烟气温度200左右，水温在80左右实现有利用价值的发电。当前，对低温热能发电技术的研究主要集中在以下几个方面：工质的热力学特点和环保性能；混杂工质的应用；热力循环的优化等。外国有机朗肯循环低温热发电技术主要应用于地热发电，但将来可能应用于太阳能热电、工业余热、生物质能和海洋温差能等。当前美国、法国等国的余热发电技术的最低温度是80，我国自主研发的低温发电机组，通过提升热电变换介质的性能，已经实现了最低发电温度为60能实现牢固发电。3.2有机工质朗肯循环发电系统国内外研究案例国内外对于低温热

10、能利用的研究主要开始于20世纪70年代的石油危机时期。其中，有年，机物朗肯循环的研究和应用最为广泛。早在1924就有人开始研究采用二苯醚作为工质我国工业余热利用现状的有机物朗肯循环。到当前为止，全球已有2OOO多套ORC装置在运转，而且有十几家生产制造企业，生产出单机容量为14000kW的ORC发电机组。有机工质低温发电设备的制造及生产在国内还是一个空白。清华大学柯玄龄、梁秀英等在这方面进行了深入系统的研究,并研制出产品,应用于工程实践。近来几年来,浙江大学、上海交通大学习等主要对有机工质和热力循环进行了必然的研究，但整体来说国内对有机朗肯循环系统的研究和应用工作较少，所以张开这方面的研究工作

11、是很有意义的。国内外对低温余热朗肯循环系统做了大量的研究，其研究案例见表4.1，表3.1国内外低温余热回收有机介质循环发电系统的研究案例研究单位研究工程工质研究温度年份R143在65150内，系统循环废热源驱动的有R134、二苯甲效天津大学率最高达11.8%，适合回收150机朗肯循环65200等以下的余热。R718水、R717氨、水和氨的输出功随温度的高升而固定流量R600、R600a、高升，其他随温度而降低。热源工质R11、R123、80140西安交通大学循环性能解析R141b、条件相同时，R236a火用效率最高。R235ea、R245ca、R113R718水、热源条件相同时，苯为工的ORC

12、加拿大皇家军流量300kg/s工R717氨、效率最高，最大概24%；丙烷、R290丙烷、100250异丙烷、正庚烷效率根真相同，事学院质循环性能解析异丙烷、苯、最大概20.8%；氨为18%；水仅为正庚烷、16.8%。R11、R141b、汽车尾气在有机R113、R123、北京科技大学、R236ea、30330R245fa和R245ca更适合作为2021朗肯循环清华大学循环工质。的回收研究R245fa、R245ca、R600我国工业余热利用现状印度国家火力发电台湾义守大学意大利米兰理工大学台湾工业技术研究院140热源下，工R12(二氟二质的循环性能分氯甲烷)、140析R123、R134a苯、甲苯、

13、对工质的循环性能二甲苯、分300析R113和R123直链式烃类和非共沸硅氧烷混芳香族烃类、合工质和纯工质全氟化烃、氟的比较代直链烃类、硅氧烷类有机工质解析以R123为工质的循环性能最好，依照热力学第必然律算出的R123的系统循环效率可达25.3%，依照热力学第二定律的效率为64.4%。采用对二甲苯工质的循环热效率最高,苯最低；对二甲苯一般适合于回收温度在300左右的高温2001废热,而R113和R123在回收200的低温废热时有较好的性能，且R123优于R113。混杂工质效率更高在分子中存在氢键的流体都不适合作为有机朗肯循环的工质,如水、氨和乙醇等湿流体。工质临2004界温度对热力学效率有一个

14、较小的影响。质量流量为1/,温度为300的废热,100的微型涡意大利布雷西回热式微型涡轮多甲基硅轮机中采用多甲基硅氧烷作为工2007亚大学华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室有机朗肯循环研300究氧烷有机朗肯循环低R600、R245fa、2,2-二甲基丙温余热回收系统烷、R123170的工质选择和苯等14种工质质可以多产生45的电能,将效率从30%增加到40%。全局部烷类工质的热效率和压比相对其他类工质较高，而所需质量流量远小于其他类工质，且烷类工质环己烷以其较高的热效2021率、较低的单位功量质量流量和UA等特点，被认为是低温余热回收系统中较理想的循环工质从表里可以看出，当前国

15、内外对低温余热发电的有机朗肯循环系统的理论研究很我国工业余热利用现状多，而且重视在烷烃类工质对循环系统的研究很多，且针对工业余热不相同温区来选择适于ORC回完工程应用的工质；混杂工质有利于提升ORC循环的效率而获取研究者关注。3.3有机工质朗肯循环发电系统国内外应用案例外国ORC系统动力回收研究张开较早，上世纪初始，美国和日本就开始将其应用于工程实践。当前,以色列的低温废热发电技术居世界当先地位,日本、美国、俄罗斯等在引进以色列的废热发电设备和技术基础上,也进行了大量的研究工作,并开发了有机朗肯循环余热锅炉发电机组系统等,获取了极其明显的经济效益。国际上，以色列素来在研发及制造低温热源的有机朗

16、肯循环(0rganicRankineCycle，简称ORC)纯低温余热发电技术及设备。国内外低温余热回收有机介质循环发电系统的应用案例见表4.2，表国内外低温余热回收有机介质循环发电系统的应用案例工程投入运功率/KW热源温度/工质生产商行时间比利时垃圾电站2021年Turboden意大利3000热水180摩洛哥水泥厂2021年Turboden意大利2000烟气330日本大岳地热站1977年日本三菱重工1000热水260异丁烷回收炼油厂余热的ORC系统美国MTI1174110R113中国那曲地热发电站1993年以色列ORMAT1000110异戊烷1981年日本三井造船公日新钢余热电厂14000烟

17、气340司德国Lengfure水泥厂烟气275余热发电站1999年以色列ORMAT1500美国结合能量公美国柴油机余热发电600300司从表4.2可以看出，国内外对余热发电的实质应用都在接踵张开。将来余热发电是节能ORC技术已成功商业化，涌现出许的一个大趋势。外国多ORC设计与制造厂商，如以色列ORMAT企业、意大利Turboden、德国GMK企业等，GE、三菱等出名叶轮机械设计制造企业也成立了特地的ORC企业。3.4有机工质朗肯循环发电系统经济性解析我国工业余热利用现状比方某水泥厂余热发电站，一条3000吨/天的新式干法水泥生产线，窑头与窑尾装备有余热锅炉，用的是凝汽式汽轮机，该系统设计出来

18、收效为每小时的平均发电总量为3500kW，参照发电机组的真实规格，必定用3000kW的汽轮机组。某工程的总投资数额高达60万元，一年平均运转300多天，那么1年的发电总量可到达2270万kWh。这种情况下和采用标准煤生产相比，可以节约1.3万吨的煤，减少约2.2万吨二氧化碳的排放量，尔后除去系统自己耗资电量的10%，那么每年供电量可以到达1905万kWh，而1吨熟料的发电能力可以到达。对照之下，应用纯低温余热发电技术来发电，整个发电系一致共投资1962万元，外界购电价格依照0.5元/kWh进行计算，除去余热电站供电所开销的本钱，那么每吨熟料的本钱大概能下降元，进一步降低了水泥工业生产本钱，提升

19、企业在市场上的竞争力。以某冷却塔低温余热利用系统用于发电为例，扣除泵的耗功后，1t热水的发电量为，每年依照7000h计算，那么年发电量为，电价按0.5元计算，年经济效益可达35万元，相当于减少CO2排放量650t，经济和环保效益明显。随着国家节能减排力度不断加码，水泥余热发电工程的魅力日益明显。预计，到2021年，我国余热余压发电要实现新增装机2000万千瓦。依照每千瓦造价5000元计算，“十二五时期水泥余热余压发电将形成1000亿元投资规模。结论：固然纯低温余热发电系统的投资特别高，但在短短几年中根本上可回收本钱，可以说成立出低温余热电站，既能变废为宝，充分利用能源，降低对环境的污染，又能增

20、加企业受益，可谓两全其美。热泵技术4.1热泵技术的原理热泵就是在两个热源之间工作，耗资必然的功W，使低温热源供应热量Q1，在高温热源处获取热量Q2，亦即以耗资少量高质能为代价,到达提升温位以利于利用。热泵大概分两类：一是蒸汽压缩式；二是吸取式，后者是热泵的主流。压缩式热泵由蒸发器、冷凝器、压缩机、节流装置及水源、热水侧管路等局部组成。压缩式热泵由蒸发器、冷凝器、压缩机、节流装置及水源、热水侧管路等局部组成。机械压缩式热泵系统的工作过程以下：低佛点工质流经蒸发器时蒸发成蒸汽，此时从低温位处吸取热量，来自蒸发器的低温低压蒸汽，经过压缩机压缩后升温升压，到达所需温度和压力的蒸汽流经冷凝器，在冷凝器中

21、，将从蒸发器中吸取的热量和压缩机耗功所相当的那局部热量排出。放出的热量就传达给高温热源，使其温位提升。蒸汽冷凝降温后变成液相，流经节流阀膨胀后，压力连续下降，低压液相工质流入蒸发器，由于沸点低，所以很简单从周围环境吸取热量而再蒸发，又形成低温低压蒸汽，依此不断地进行重复循环。吸取式热泵是利用工质的吸取循环实现热泵功能的一类装置，它采用热能直接驱动，而我国工业余热利用现状不是依靠电能、机械能等其他资源。溴化锂吸取式热泵机组回收利用低温热源(如废热水)的热能，制取所需的工艺或采暖用高温热媒，实现从低温向高温输送热能的设备，它以低温热源为驱动热源，在采用低温冷却水的条件下，制取比低温热源温度高的热媒

22、。它与第一类溴化锂吸取式热泵机组的差异在于，它不需要更高温度的热源来驱动。但需要较低温度的冷却水。4.2热泵技术的特点我国好多行业对热源的需求温度多集中在75200之间，且存在着低温余热大量浪费的情况，可以把热能由低温位热源转移到高温位热源的中高温热泵技术有着巨大的应用空间。对高温热泵的研究多集中在适合工质的选择和制热效率提升这两个方面。对高温热泵的研究多集中在适合工质的选择和制热效率提升这两个方面。全球有高出1.3亿台热泵机组在正常运转,总供热量高出了4.7E+10GJ/年,当前,工业热泵主要应用在酿造、纺织、木材、食品加工、石油化工、海水淡化、热电以及冶金等领域。在外国,利用吸取式热泵系统

23、回收余热技术的研究已有多年的张开。在溴化锂吸取式制冷技术上我国已经积累了雄厚的技术基础,但在吸取式热泵系统的应用技术上还比较落后。4.3热泵技术国内外的研究案例早在20世纪80年代，日本大型节能技术研究开发工程工程就把高温热泵列入了重点研究方向之一，该工程总的目标是将制热性能系数COP提升到68，出口热水温度提升到150300。在美国IEA热泵中心和IIR的热泵张开方案以及欧洲大型热泵研究方案中，中高温热泵技术都是研究的重点。2007年太原理工大学依照山西某热电厂冷凝抽汽工况条件设计了基于单效吸取式热泵机组的新式热电联产系统。改造后的热电联产系统统在原有汽轮机抽汽量不变的条件下回收汽轮机冷凝余

24、热实质运转工况优异,实现热网供热负荷增大、热电厂一次能源利用率提升、节能减排的目标,经济效益和社会效益明显。,大庆石油学院结合油田的实质情况,经过对油田污水热源和油田用热要求的解析了,商议采用单效第一类吸取式热泵为油田的生产过程供热的可行性、节能和经济效益。清华大学2021年提出了基于Co-ah循环的热电联产集中供热方法,其中对热电厂的冷凝余热利用双效吸取热泵机组配合单效吸取热泵机组的方式,其设计目标是实现依靠热电厂冷凝乏汽、冷凝余热及汽轮机抽汽并以此对热网回水进行升温。4.4热泵技术国内外的应用案例美国B.C.L.(BattdleClumberLabs)与A.C.企业(AdolphcoocC

25、ompange)合作,共同研发出较为完满的吸取式AHT系统,1983年已能规模化生产,并将它用于回收炼油厂中汽提塔和蒸馆塔塔顶蒸汽的冷凝余热,以及造纸厂制浆工艺和食品加工过程中泄漏蒸汽的余热。我国工业余热利用现状1981年以来,日本的三洋企业已为日本和全球各地成立了20套大型吸取热泵装置,部分机组已成功运转十年以上。同时在日本的千叶工厂,已将吸取式热泵装置集成于橡胶装置中的凝聚釜顶废热的回收系统中,而且获取了优异的收效,据记录其改造投资回收期只有15年。辽河油田曙光采油厂曙五结合站采用高温热泵技术!以清华大学研发的HTR01为工质，从5640m3/d的含油污水(温度为71)中提取2797KW的

26、热量,将2355m3/d、53的进站原油加热到85。机组自2021年投产以来，运转正常，热泵机组总耗电折合人民币192.37万元，产生的加热收效相当于过去耗资价值1053万元燃油或690.74万元天燃气的加热收效，经济效益明显。云驾岭煤矿等就以1820矿井涌水和2040的坑口电厂凝气冷却水为热源，采用高温热泵和低温热泵结合：高温热泵产生的7075的热水作为矿区地面建筑冬季采暖，低温热泵那么产生60左右的热水用于井筒保平易职工浴室喷淋。采用热泵技术以来，矿区每年节约煤炭耗资40005000t，减排CO21200014000t,节能减排收效特别明显.热管技术5.1热管技术的原理以热管作为传热元件的

27、废热锅炉称为热管式废热锅炉，由外筒体、内筒体、饱和汽包、热管四局部组成。工作时废气或工艺气由上部进入，经外筒体和内筒体环隙流动，经热管换热后气体由下部流出；水由内筒体下部进入，经热管加热后，进汽包，汽水分别后，产生饱和蒸汽，并网或直接使用。5.2热管技术的特点热管的二次间壁换热特点是实现安全、可靠及长周期运转的重要保证。热管的热流变换及自吹灰特点是防范工业上换热设备露点腐化及灰尘拥堵的重要技术保证。热管的均温热障蔽及分别式热管技术的完满,将可能解决化学反响器中温度分布不平均、反响过程偏离最正确反响温度的弊端、石油裂解中由于管壁温度不平均而出现的过热分解以及核反响堆安全壳体的散热等等问题。液态金

28、属热管的出现及资料价格的下降,可实此刻超高温反响设备中实现连续取热。5.3热管技术的国内外应用现状早在1942年，Gauler就曾提出热管的原理。1962年，L.Trefethen再次提出近似于Gauler的传热元件，但因故未能推行。直到1964年，Grover等人独立地提出了近似于Gauler传热元件，而且取名热管，此后吸引了好多的科学技术工作者从事热管研究，使热管得的到了很快的张开。热管自件,但作为一项传热技术,1964年正式在美国创立问世那么仍处于张开阶段。,到此刻已有50年的历史,常作为一种传热元我国工业余热利用现状我国的热管技术开发研究一开始有明确为工业化效劳的目标,所以重点在于开发

29、碳钢水热管换热器。经过多年的努力,我国的热管技术工业化应用已处于国际先进水平。当前-,气-气热管换热器、热管蒸汽发生器等热管节能产品已广泛用于冶金、石油、化工、动力及陶瓷等工业领域。半导体温差发电6.1半导体温差发电原理温差发电器是一种基于塞贝克效应，直接将热能转变成电能的热电变换器件。1982年，德国物理学家塞贝克发现了温差电流现象，即两种不相同金属组成的回路中，假设两种金属结点温度不相同，该回路中就会产生一个温差电动势。由于资料的限制，热电能量变换的效率很低，所以很少能在工程技术上获取实质应用。20世纪五十年代此后，随着半导体技术的迅速发展，半导体温差发电技术引起了世界范围内的极大关注。图

30、6-1温差电池表示图如图6-1所示，将端置于高温，处于低温端的即可获取电动势式中：为赛贝拉系数，其单位是V/K。是由资料自己的电子能带结构决定的。半导体温差发电的特点半导体温差发电是一种新式的发电方式，拥有体积小，无噪音和有害物质排放，寿命长，可靠性高，性能牢固，安全无污染等一系列优点，吻合绿色环保的要求。而且温差发电不受温度的限制，有温差存在就能发电，选择适合的半导体资料种类，可以在很宽的温度范围内300K-1400K利用热能。特别适合低品位热源的回收利用。温差发电作为一种热电能量直接变换方式，与现行的机电变换系统对照，变换过程中不需要机械运动部件，不需要附加的驱动、传动结构，没有震动和噪声

31、。但是由于碰到热点变换效率的限制当前一般不高出14%，远低于一般发电机40%的效率和本钱的限制，温差电技术除了在航天和军事等尖端技术领域应用外，很少用于工业和民间。当前国内外对半导体温差发电的研究主要在半导体热点资料、热点变换效率的提升等方面。主要在太阳能、汽车尾气、低温冷能利用方面有所应用。相信半导体温差发电技术会在将来有更广泛的应用。半导体温差发电的国内外研究案例最早的温差发电机于1942年由前苏联研制成功，发电效率为1.5%2%。从20世纪六十年代开始陆续有一批温差发电机成功用于航天军事等领域。近来几年随着技术的张开，半导体温差发电技术已经成为研究热点。我国工业余热利用现状研究单位研究内

32、容年份哈尔滨工业大学改良热点摸块设计以提升温差发电器热点变换效率2000西安交通大学半导体热电堆的发电问题2001浙江大学热电式微电源的研究现状2005中国科学技术大学低温下半导体热点资料发电性能的研究2004广州工业大学太阳能温差发电系统的热电性能解析2021中国科学技术大学温差发电的热力过程研究和资料的赛贝克系数测定2005南京航空航天大学基于余热回收的半导体热电模型2021中南大学半导体温差发电在工业余热利用中的可行性解析2021河南省科学院能源研究所从不可以逆过程热力学的角度出发，推导出了稳态条件下的半导体温差发电性能的根本表述方程，并进一步解析推导了循环效率与资料优值系数ZT之间的函

33、数关系及其影响。首次获取了低温半导体热电堆内部温度场在发电循环成立后可以到达平衡状态的时间域6秒，以及冷端温度对系统牢固性的影响。哈尔滨工业大学胥大川针对温差电变换效率低这个问题，谈论了如何改良热点摸块的设计，以提升温差发电器的性能，促进温差发电器在实质中的应用。西安交通大学陈浩在国内首次研究了半导体热电堆的发电堆的发点问题，提出了求解的方法和解析的公式，为国内温差发电的设计供应了理论和实验依照。半导体温差发电的国内外应用案例厦门纳米克热电电子自2001年起开始自主研发半导体温差发电技术，经过三年多的努力，成功研发出拥有自主知识产权的模块产品。其耐温性能、疲倦性能、等均到达国际先进标准，而制造

34、本钱仅为外国同类厂商的的20%。输出功率在我国的西气东输工程中，直径高出3m的输气管道总长度到达6000km。为此我国研制以天然气为燃料的热电发电器，它将作为输气管道阴极保护电源应用在西气东输工程。热声技术热声技术的原理热声效应是由热在弹性介质常为高压惰性气体中引起声学自激振荡的物理现象。热声效应可分为两类：一类用热能来产生声波，即热致声效应；另一种是用声波来产生制冷效应，即声致冷效应。我国工业余热利用现状热声技术的特点热声技术应用的范围相当广泛，将来会给整个能源工业带来很大的影响，它的简单、环保、节能高效的特点吻合此刻时代的需求。热声技术近十几年来的研究已经获取了飞速张开作为发动机，其变换效

35、率已到达30%以上，完好可以同内燃机变换效率在25%40%之间相媲美；作为制冷剂，完好无运动部件的热声驱动脉冲管制冷机已到达液氢温度以下低于20K，而热声驱动的室温行波热声制冷机那么在-20获取了300W以上的制冷量，显示了热体系冷技术子啊室温以及深低温制冷领域应用的巨大潜力。但是就此刻的情况而言，由于设计水平没有到达优化的程度，资料的选择和制造技术都在完满之中，而且制造的本钱会高于一般的现有技术，这也是行业研究的主要方向。热声技术的国内外研究案例南京大学声学研究所的韩飞等人对Rijke管内的非线性效应进行了比较深入的研究。指出了Rijke管内引起非线性效应的两个因素，并经过计算声波的增加率和实验解析声波的频谱，发现非线性效应限制了管内声波振幅的增加，而且以致了二次高阶谐波的产生。西安交通大学的刘继平研究管受热气体层流流动时发现：由于气体密度随温度增加而减少，动力粘度和导热系数随温度增加而增加，在必然的加热条件下，加热管内会形成压力与流量关系的奇异性，产生不牢固性。认为这是Rijke管震荡的原因所在。中国科学院理化所的李青老师对热声发动机起振的非线性饱和过程进行了研究，认为热声热机其回热器实质就是一个由声感和流容组成的储能部件谐振器，声感对于保持系统起振起到了举足轻重的作用，声感是实现并保持热声变换的重点的时变网络参数。提出了定量