热电耦合

摘要： 采用连续驱动摩擦焊技术焊接纯铝1060/Q235低碳钢异质接头,开展两个周期(30天/60天)热电耦合实验(静载392 N+高温300°C+直流60 A),研究热电耦合对铝/钢异质接头焊缝微观组织、力学性能及界面生长的影响。结果表明:原始态接头界面径向金属间化合物(IMCs)层厚度不均匀,中心区域无明显IMCs生成。热电耦合30天后界面中心生成宽度为0.3~0.5μm且以颗粒状由钢侧向铝侧弥散分布的IMCs层,整体拉伸断裂在铝母材的热力影响区。热电耦合60天后IMCs层与钢侧之间出现腐蚀沟槽,IMCs破碎,钢侧无裂纹产生,铝侧形成大量由IMCs层向铝母材内部扩展的裂纹和孔洞,焊缝及裂纹尖端处成分偏析,整体拉伸断裂在焊缝处。界面腐蚀和失效速率与界面IMCs层的厚度成正比,即v_(center)热电耦合实验过程中界面不同位置组织生长速率的差异,使得热电耦合后接头界面2/3 R位置出现不同断裂形貌的分界线,2/3 R内侧以准解理断裂方式为主,2/3 R外侧为韧窝断裂和准解理断裂的综合结果。

摘要： 小型合成孔径雷达(SAR)卫星对储能电池系统提出了轻量化、大功率的要求,现有的SAR卫星用电池难以满足需求,急需开发高能量高功率的锂离子电池。采用兼具容量和功率性能的镍钴铝酸锂(LiNi_(x)Co_(y)Mn_(z)O_(2),NCA)作为正极活性材料,高容量中间相炭微球(MCMB)作为负极活性材料,显著提升了电池体系的容量和比能量。通过设计极片的活性物质载量和电解液用量,保证了电池功率性能(≥10 C)的发挥;通过加大电极片面积和极柱尺寸,控制了大倍率放电时电池温升。研制了兼顾高比能和高功率的锂离子电池单体,额定容量20 Ah,1 C放电比能量达到180 Wh·kg^(-1),且10 C放电容量相较1 C保持率96.24%,15 C下持续放电比功率超过2000 W·kg^(-1),可以满足下一代轻小型SAR卫星能源供电需求。

摘要： 随着大电流连接器应用的不断推广,大电流连接器的可靠性也变得越来越重要。针对连接器使用过程中因温升过高导致的电连接器失效问题,本文以某大电流连接器为研究对象,利用有限元仿真软件建立了电连接器的热电耦合温升仿真模型,分析不同电流大小对其温升的影响,根据仿真获得电连接器的温度场分布,最后通过试验对仿真结果进行验证。研究结果为电连接器的热设计提供了参考依据。

摘要： 在中国西北地区冬季供热期,热电机组“以热定电”运行模式严重限制其调峰能力,致使弃风现象严重。为了解决风电消纳问题,从提升系统调节能力角度出发,提出利用光热电站联合供热提高热电机组的调峰能力的消纳方案。首先分析光热电站与热电机组的运行特性,研究光热电站和热电机组联合调峰的电热特性和调峰能力,并制定联合系统的调峰运行策略;其次以机组调峰成本与储热成本作为目标函数,建立光热电站储热系统容量优化模型;最后,基于西北某区域实测数据,验证了所提方法的有效性与可行性。结果表明,在满足供热需求的情况下,通过配置光热电站最佳储热容量提升了热电机组的调峰能力,从而系统增加了风电上网空间2.7%,使弃风减少了21.6%。

摘要： 近日,东方汽轮机成功中标浙江仙鹤股份有限公司广西分公司、湖北分公司2个项目,将为项目提供4台套热电联供汽轮发电机组。机组均采用东方汽轮机最新一代通流技术,具备高效稳定的热电耦合功能和调频特性,高度契合现场热电联供的工艺需求,实现客户利益最大化。

摘要： “双碳”目标背景下,原火电机组协同改造任务日渐紧迫。寻求燃煤电站碳减排技术已是大势所趋,由于CO的体量较大,减少其排放始终是减排任务的重中之重。对于常规火电机组自身的改造,仍以低负荷稳燃和快速升降负荷能力(机组调频)等提高其灵活性措施为主要方向,同时由此带来的非设计工况运行所导致的环境问题也逐渐成为了研究的焦点;对于承担供暖季民生之本的热电联产机组,打破其热电耦合关系已成为各界人士的共识,尤其是结合储能技术(储热和蓄电)特点的优化研究逐渐成为业内的主流;在“零碳”能源方面.

摘要： 文章结合当前的国家双碳目标和区域消纳新能源、燃煤热电量产机组灵活性改造的发展需求,以东北区域某发电厂的600 MW亚临界供热机组为研究对象,分析了该机组在实施应用低压缸切缸供热灵活性技术后,对机组供热能力和电调峰能力的影响。结论表明:600 MW亚临界机组低压缸切缸供热灵活性技术应用后,在蒸汽管道现有条件下,机组供热能力增加124 MW以上,调峰能力最大可增加约110 MW,且运行安全稳定,这一技术应用具有显著的经济效益,在区域能源保供、消纳新能源、节能减碳等方面具有明显的环保效益和社会效益。

摘要： 目的解决铝/钢摩擦焊接头在热电耦合后失效的问题,探究过渡元素对热电耦合后接头力学性能与界面组织的影响机理。方法采用刷镀法在Q235钢棒端面添加过渡元素Ag并与1060纯铝棒进行连续驱动摩擦焊接,与未添加Ag的接头一起开展为期56 d、静载40 kg、高温300°C、直流60 A的热电耦合实验,对比分析热电耦合影响下未添加Ag与添加Ag两种接头力学性能与界面微观组织的变化。结果经过热电耦合处理后的接头界面发生脆断,其抗拉强度为原始接头的96.2%,伸长量为原始接头的28.9%,界面金属间化合物出现裂纹、孔洞等缺陷。添加过渡元素Ag后,接头抗拉强度为原始接头的98.2%,断裂部位为铝母材并出现颈缩,界面金属间化合物层未出现裂纹、孔洞等缺陷。结论在为期56 d、静载40 kg、高温300°C、直流60 A的热电耦合作用下,添加过渡元素Ag的铝/钢接头可以维持原始接头的力学性能和界面组织。

摘要： 针对引信小型化、高安全需求,本文设计了一种具有低发火电压的引信用固态安全开关(ON-OFF),建立了MEMS固态控制器的数学模型,给出了MEMS固态控制器作用限定条件.并利用Matlab工具进行了数值计算,得到了热电耦合规律.之后利用COMSOL软件对MEMS固态控制器的实体模型进行了仿真,得到了与数值计算类似的结果,验证了理论模型的正确性.

摘要： 随着集中供热的发展,我国热能工程领域对热电联产机组热电解耦的需求日益迫切.本文针对这一需求开展了热电机组特性研究.基于模块化建模方法开发了电厂热力系统稳态建模仿真软件,实现了热力系统常用设备的泛化通用型部件模块的开发,同时开发了流模块以构建实际热力系统的拓扑结构.该软件具有较强的通用性,可满足电厂的泛化建模需求.在此基础上,对多抽汽方案的热电联产机组热电耦合关系进行了研究.通过对设计工况的建模校核,基于低误差的校核结果模型,进行了机组的衍生工况建模研究.结果 表明,多抽汽方案的热电联产机组在定负荷下也可通过不同的供热抽汽方案组合实现热电解耦,可减小机组为调节热电关系进行变负荷时带来的损耗.

摘要： 本文目的是研究车用保险片在加载过程中的温升分布情况。应用ABAQUS软件的强大分析功能对车用保险片的热电耦合情况进行了模拟分析。结果显示，其模拟分析数据与实验数据极其吻合，能够非常直观的表达保险片在加载过程中的温升分布情况。应用这种分析方法不但降低了试验分析成本，对保险片的设计及应用，也提供了很大的参考价值。

摘要： 四层类晶闸管结构的功率器件的高压大电流特性使其适合于高功率脉冲应用,本文综合论述了基于碳化硅材料制备的四层器件在脉冲功率领域的应用现状或前景.调研了SiC SGTO(super gate turn-off thyristor)的研究进展,总结了其近年来取得的实验结果.实验研究了SiC ETO(emitter turn-off thyristor)的开通过程,结果表明其开通di/dt可以在一定条件下受控,以适应脉冲功率或电力电子变换的不同需求,实验获得最大功率密度329kW/cm2.建立了SiC RSD(reversely switched dynistor)二维数值模型,论证了其开通原理的可行性,热电耦合模型反映以SiC本征温度为判据,其能达到的功率密度可到MW/cm2量级.

摘要： 本文根据IEC标准和国家标准中接触器温升实验的条件，综合考虑主回路和控制回路发热，采用有限元方法建立了交流接触器的数值热分析模型，实现温度场的计算。该模型更符合温升实验标准，全面考虑主回路导体、动静触头接触处和接线端处的发热和散热作用，通过热电耦合分析实现了主回路发热的计算。在进行热分析时，还考虑了热电参数随温度的变化，并通过实验验证了方法的正确性。

摘要： 考虑温差材料的塞贝克效应及电流的珀耳帖效应,与传热方程相结合,建立了温差发电器的一维计算模型,数值模拟了温差发电器的热电耦合工作过程。分析了温差发电器的热环境、回路中负载电阻值等参数对发电器工作性能的影响。研究结果表明,提高温差发电器热端的加热热流或增加冷端的换热系数均能提高发电器的输出功率及热电转换效率,但两者的影响趋势不同；供电回路的负载电阻对发电器温差电元件的温度分布有明显的影响,并可导致发电器最大输出功率的状态点发生漂移。

摘要： 为研究铜柱凸点热-电耦合载荷条件下的可靠性,提出一种基于数值模拟的正交实验(Design ofexperiment,DOE)设计方法,分析了PI1开口直径、PI2开口直径、RDL高度、Cu柱高度、PI1高度、PI2高度以及芯片厚度等结构参数对铜柱凸点中热梯度、电流密度、应力水平的影响规律,据此进行几何结构最优组合的参数设计.结果表明:加载外界温度125°C、电流0.896A时,最大热梯度、最大电流密度、最高应力均出现在铜柱与RDL相连处,通过正交实验(Design of experiment,DOE),以最大热梯度望小、最大电流密度望小、最大应力望小为目标,确定了各结构参数(PI1开口直径、PI2开口直径、RDL高度、Cu柱高度、PI1高度、PI2高度、芯片厚度)的优化组合.

摘要： 为研究铜柱凸点热-电耦合载荷条件下的可靠性,提出一种基于数值模拟的正交实验(Design ofexperiment,DOE)设计方法,分析了PI1开口直径、PI2开口直径、RDL高度、Cu柱高度、PI1高度、PI2高度以及芯片厚度等结构参数对铜柱凸点中热梯度、电流密度、应力水平的影响规律,据此进行几何结构最优组合的参数设计.结果表明:加载外界温度125°C、电流0.896A时,最大热梯度、最大电流密度、最高应力均出现在铜柱与RDL相连处,通过正交实验(Design of experiment,DOE),以最大热梯度望小、最大电流密度望小、最大应力望小为目标,确定了各结构参数(PI1开口直径、PI2开口直径、RDL高度、Cu柱高度、PI1高度、PI2高度、芯片厚度)的优化组合.

摘要： 为研究铜柱凸点热-电耦合载荷条件下的可靠性,提出一种基于数值模拟的正交实验(Design ofexperiment,DOE)设计方法,分析了PI1开口直径、PI2开口直径、RDL高度、Cu柱高度、PI1高度、PI2高度以及芯片厚度等结构参数对铜柱凸点中热梯度、电流密度、应力水平的影响规律,据此进行几何结构最优组合的参数设计.结果表明:加载外界温度125°C、电流0.896A时,最大热梯度、最大电流密度、最高应力均出现在铜柱与RDL相连处,通过正交实验(Design of experiment,DOE),以最大热梯度望小、最大电流密度望小、最大应力望小为目标,确定了各结构参数(PI1开口直径、PI2开口直径、RDL高度、Cu柱高度、PI1高度、PI2高度、芯片厚度)的优化组合.

摘要： 为研究铜柱凸点热-电耦合载荷条件下的可靠性,提出一种基于数值模拟的正交实验(Design ofexperiment,DOE)设计方法,分析了PI1开口直径、PI2开口直径、RDL高度、Cu柱高度、PI1高度、PI2高度以及芯片厚度等结构参数对铜柱凸点中热梯度、电流密度、应力水平的影响规律,据此进行几何结构最优组合的参数设计.结果表明:加载外界温度125°C、电流0.896A时,最大热梯度、最大电流密度、最高应力均出现在铜柱与RDL相连处,通过正交实验(Design of experiment,DOE),以最大热梯度望小、最大电流密度望小、最大应力望小为目标,确定了各结构参数(PI1开口直径、PI2开口直径、RDL高度、Cu柱高度、PI1高度、PI2高度、芯片厚度)的优化组合.

摘要： 为研究铜柱凸点热-电耦合载荷条件下的可靠性,提出一种基于数值模拟的正交实验(Design ofexperiment,DOE)设计方法,分析了PI1开口直径、PI2开口直径、RDL高度、Cu柱高度、PI1高度、PI2高度以及芯片厚度等结构参数对铜柱凸点中热梯度、电流密度、应力水平的影响规律,据此进行几何结构最优组合的参数设计.结果表明:加载外界温度125°C、电流0.896A时,最大热梯度、最大电流密度、最高应力均出现在铜柱与RDL相连处,通过正交实验(Design of experiment,DOE),以最大热梯度望小、最大电流密度望小、最大应力望小为目标,确定了各结构参数(PI1开口直径、PI2开口直径、RDL高度、Cu柱高度、PI1高度、PI2高度、芯片厚度)的优化组合.

摘要： 在大量火灾案例及统计数据分析的基础上,选取最易引发火灾的典型电气线路引火源为研究对象,针对其常见易引燃短路故障,建立传热模型,理论分析引火源介质的存在形态与可燃物存在形态,对传热规律的影响,建立热分析模型(温度场、热-电耦合场等),确立边界与初始条件;建立基于引火源与可燃物物理属性、环境温度、空间结构、作用时间等多因素复杂耦合的定量预测模型,利用边界加载方式计算求解,通过试验验证修正初始计算参数,最终确定该引燃模式下的温度场特性.

摘要： 本发明公开了属于能源领域的一种节能的热泵与热电联产耦合供热系统及耦合供热方法。该系统由汽轮机、汽轮机凝汽设备、汽轮机循环冷却设备、蒸汽吸收式热泵、热网加热器、耦合器、换热站以及相应的管路和附属设备组成。该系统利用热泵和热电联产热网加热器加热热网循环水，热泵以电厂循环冷却水作为低温热源，利用汽轮机抽汽为驱动热源，将循环冷却水的热量提取出来，用以加热热网循环水；热泵出水和热网加热器出水经由耦合器进行水量和温度的分配和调整，实现全供热季供热温度和流量的合格。该方法取消尖峰加热器，减少占地和投资；能够保证热泵带基础热负荷，最大化提取余热量，增大供热能力，最大化热泵的经济性，达到节能减排的目的。

摘要： 一种耦合蒸汽喷射器的热电协同系统及运行方法，该系统包括依次相连通的锅炉、汽轮机高中低压缸、排汽阀门甲、凝汽器、凝结水泵、汽轮机低压加热器组、除氧器、给水泵和汽轮机高压加热器组；还包括各类阀门、高低压蒸汽喷射器、吸收式热泵、高低温加热器、电热泵、高低温储热罐等。电力高峰时段高低压蒸汽喷射器、高低温加热器、吸收式热泵、电热泵均不工作，低温储热罐回收汽轮机排汽余热，高温储热罐用于热网供热；电力低谷时段高低压蒸汽喷射器、高低温加热器、吸收式热泵、电热泵均工作，并能灵活有序地选择蒸汽喷射器的工作蒸汽，采用高温储热罐存储多余热水用于电力高峰时段对外供热。本发明调峰过程实现了能源梯级有序利用，调峰深度大，参数调节灵活。

摘要： 一种热电厂余热再利用方法及与热电厂耦合的储能发电系统，热电厂余热再利用方法包括以下步骤：在储能过程中，具体方法如下：气体工质进入热电厂余热换热器中以吸收热能至高温态，高温的气体工质流入高温填充床，将热能存储在高温填充床的固体蓄热工质中；驱动气体工质流入冷能回收换热器中以吸收冷能至低温状态，低温气体工质沿着管路流入低温填充床，将冷能存储在低温填充床的固体蓄热工质中；在释能过程中，将高温填充床和低温填充床中存储的高温热能和低温冷能转化为电能释放。通过上述结构可以解决现有技术中的电力储能技术无法在兼顾经济和效率的同时，实现热电厂余热回收、削峰填谷以及电网负荷平衡的功能。

摘要： 本发明提供的一种热电机组耦合分布式蓄热电锅炉的供热系统及方法，包括热电机组和蓄热电锅炉，其中，所述热电机组的供热抽汽出口连接供热首站汽水换热器汽侧进口，所述供热首站汽水换热器汽侧出口连接热电机组凝结水处理装置；所述供热首站汽水换热器的供水出口有供水主管道；所述供水主管道上布置有多个出水口，每个出水口连接有一个换热站；所述供热首站汽水换热器的回水入口连接有回水主管道；所述回水主管道连接每个换热站的回水出口；所述多个换热站中的供热质量不达标换热站还连接有蓄热电锅炉；本发明能够独立承担周边热用户的供热，大幅提高供热安全可靠性；本发明整体供热系统安全可靠；调峰热源清洁零排放，仅利用廉价低谷电产生热水，除此之外，利于改善供热质量欠佳用户的供热质量，可作为备用热源，管网故障切换负荷时，能够独立承担周边热用户的供热，大幅提高供热安全可靠性。

摘要： 本发明公开了一种生物质热电机组与300MW热电机组系统耦合方法，属于热电联产技术领域。生物质热电机组与300MW热电机组的耦合系统包括300MW热电机组模块、生物质机组模块和供热管网模块。本发明的有益效果是：提高循环热效率，获得更高的发电效益，生产经营管理上，也可减少定员，提高生产耗材使用效率，本发明的生物质机组模块与300MW热电机组部分系统耦合运行、发电独立，大大提高了企业经济效益和社会环保效益。

摘要： 本发明公开了属于能源领域的一种节能的热泵与热电联产耦合供热系统及耦合供热方法。该系统由汽轮机、汽轮机凝汽设备、汽轮机循环冷却设备、蒸汽吸收式热泵、热网加热器、耦合器、换热站以及相应的管路和附属设备组成。该系统利用热泵和热电联产热网加热器加热热网循环水，热泵以电厂循环冷却水作为低温热源，利用汽轮机抽汽为驱动热源，将循环冷却水的热量提取出来，用以加热热网循环水；热泵出水和热网加热器出水经由耦合器进行水量和温度的分配和调整，实现全供热季供热温度和流量的合格。该方法取消尖峰加热器，减少占地和投资；能够保证热泵带基础热负荷，最大化提取余热量，增大供热能力，最大化热泵的经济性，达到节能减排的目的。

摘要： 一种耦合蒸汽喷射器的热电协同系统及运行方法，该系统包括依次相连通的锅炉、汽轮机高中低压缸、排汽阀门甲、凝汽器、凝结水泵、汽轮机低压加热器组、除氧器、给水泵和汽轮机高压加热器组；还包括各类阀门、高低压蒸汽喷射器、吸收式热泵、高低温加热器、电热泵、高低温储热罐等。电力高峰时段高低压蒸汽喷射器、高低温加热器、吸收式热泵、电热泵均不工作，低温储热罐回收汽轮机排汽余热，高温储热罐用于热网供热；电力低谷时段高低压蒸汽喷射器、高低温加热器、吸收式热泵、电热泵均工作，并能灵活有序地选择蒸汽喷射器的工作蒸汽，采用高温储热罐存储多余热水用于电力高峰时段对外供热。本发明调峰过程实现了能源梯级有序利用，调峰深度大，参数调节灵活。

摘要： 一种耦合压缩机组的热电协同系统及运行方法，该系统包括依次相连通的锅炉、汽轮机高中低压缸、排汽阀门甲、凝汽器、凝结水泵、汽轮机低压加热器组、除氧器、给水泵和汽轮机高压加热器组；还包括各类阀门、高低压压缩机、吸收式热泵、高低温加热器、电热泵、高低温储热罐等。电力高峰时段高低压压缩机、高低温加热器、吸收式热泵、电热泵均不工作，低温储热罐回收汽轮机排汽余热，高温储热罐用于热网供热；电力低谷时段高低压压缩机、高低温加热器、吸收式热泵、电热泵均投入工作，并能灵活有序地选择压缩机入口蒸汽参数，采用高温储热罐存储多余热水用于电力高峰时段对外供热。本发明调峰过程实现了能源梯级有序利用，调峰深度大，参数调节灵活。

摘要： 本实用新型公开了一种生物质热电机组与300MW热电机组的耦合系统，属于热电联产技术领域。包括300MW热电机组模块、生物质机组模块和供热管网模块。本实用新型的有益效果是：提高循环热效率，获得更高的发电效益，生产经营管理上，也可减少定员，提高生产耗材使用效率，本实用新型的生物质机组模块与300MW热电机组部分系统耦合运行、发电独立，大大提高了企业经济效益和社会环保效益。

摘要： 本发明提供了一种获得热电联产机组热电耦合特性的方法，包括：获取需要计算的机组供暖季、非供暖季所有运行工况下的相关数据，并进行预处理；对预处理后的相关数据参数进行稳态识别，选取稳态工况，识别出非稳态的异常变化情况，进行排除；引入抽汽压力、抽汽流量，与相关数据参数进行数据训练回归，得到相关数据参数与有功功率的关系；将各压力参数按照目标工况的值进行设定；根据数据统计限定各流量参数合理范围，得到目标工况不同流量下的功率随主汽流量的变化关系，从而实现任意抽汽工况下机组热电耦合特性的确定。本公开所述方法简单高效，能够提升数据的准确性，为热电联产系统中综合能源供应能力及灵活性提供了一种分析方法。