第一篇:开发应用热电冷三联供
天然气冷热电三联供系统操作规程
第一章
总
则
第一条
为了规范燃气冷热电三联供项目的日常运行维护标准,依据内燃机、直燃机操作规程,制定本制度。 第二条
本制度适用于燃气冷热电三联供系统项目的日常运行及维护。
第三条
运营安全部为本制度的主管部门。
第二章 燃气冷热电三联供系统的定义
第四条 燃气冷热电三联供,即CCHP(Combined Cooling, Heating and Power),是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机、微燃机或内燃机发电机等燃气发电设备运行,产生的电力供应用户的电力需求,系统发电后排出的余热通过余热回收利用设备(余热锅炉或者余热直燃机等)向用户供热、供冷。通过这种方式大大提高整个系统的一次能源利用率,实现了能源的梯级利用。
第五条 冷热电三联供是分布式能源的一种,具有节约能源、改善环境,增加电力供应等综合效益,是城市治理大气污染和提高能源综合利用率的必要手段之一。
第三章 发电操作
第六条 开机程序
(一) 检查机油、和冷却水的液位有没有在规定的液位,如没有达到应补充至规定液位。
(二) 检查柴油机冷却风扇与充电机皮带的松紧,如松便收紧;检查所有软管,看看是否会有接合处松脱破损、磨损,如有则收紧或换掉。
(三) 打开燃料阀门,合上电源总开关。检查油门第七条第八条开关是否打开,保持低速启动电机。
若机组低速运行正常,可将转速逐渐增加到中速,进行预热运转,一定时间后,将转速增至额定转速。
检查机组散热、振动、三相电压、电流、频率和转速是否正常。若运行正常,则可以逐渐增加负荷,向系统供电。
关机程序
逐渐卸去负荷,断开空气开关。
在空载状况下,逐渐将转速降至中速,待机组水、油温降至70℃下时再行停机;
停机15分钟后,关闭发动机机房通风机。
注意事项
开机时不能用高速启动,否则会烧坏启动电机。
用启动电机启动时,启动时间不能超过5秒,连续启动三次无法启动起来要等机组冷却后再行
(四)
(五)
(一)
(二)
(三)
(一)
(二)启动,否则会烧毁起动电机。
第四章 制冷操作
第九条 开机程序
(一) 合上机组控制箱电源,切换到“机组监视”画面,确认机组“故障监视”画面上无故障灯亮(冷水断水故障除外)。 (二) 确认冷水泵出口阀门处于关闭位置后启动冷水泵,缓慢打开冷水泵出口阀门,调整冷水流量(或压差)到机组额定流量(或压差)。
(三) 确认冷却水泵出口阀门出去关闭位置后启动冷却水泵,逐步打开冷却水泵出口阀门。 (四) 打开机组燃料进口阀门。
(五) 自动运行工况下,在“机组监视”画面上按“系统启动”键,然后“按确”认键、“确认完毕”键,机组进入运行状态。 (六) 启动冷却塔风机,调整冷却水流量,控制机组冷却水出水温度在36-38℃之间。
(七) 当贮气室压力升至45㎜Hg以上时,启动真空泵,对其抽气1-2分钟。
(八) 巡回检查机组运行情况,每隔2小时记录一次数据。 第十条 停机程序
(一) 按“系统停止”键,机组进入稀释运行状态。 (二) 关闭机组燃料进口阀门。 (三) 关闭冷却塔风机。 (四) 浓溶液浓度降至58%时自动停冷剂泵。
(五) 浓溶液浓度降至56%后延时5分钟自动停溶液泵,自动关闭冷却水泵,延时3分钟后自动停冷水泵。 (六) 切断机组控制箱电源。 第十一条 注意事项
(一) 当机房温度低于20℃且停机时间超过8小时,停机时必须将蒸发器冷剂水全部旁通入吸收器。
(二) 必须定期检查机组安全保护装置,确认其动作正确无误,确保机组正常运行。
(三) 按照使用说明书要求检查其他各项内容。 (四) 当制冷机组停止运行而发电机组仍需要运行时,必须关闭机组进烟管道上的烟气截止阀,并打开通气管盖板,严禁高温烟气漏入机组。
第五章 供暖操作
第十二条 开机程序
(一) 合上机组控制箱电源,切换到“机组监视”画面,确认机组“故障监视”画面上无故障灯亮(冷水断水故障除外)。
(二) 开机前启动真空泵抽气,每2个月至少1次,每次约30分钟,每次操作必须按供热抽真空操作要求进行。 (三) 自动运行工况下,在“机组监视”画面上按“系统启动”键,然后按“确认”键、“确认完毕”键,机组进入运行状态。
(四) 当贮气压力升至采暖设定值时,关闭冷却进水阀,15分钟后,进行真空泵排气操作。操作方法见使用说明书。
(五) 巡回检查机组运行情况,每隔2小时记录一次数据。 (六) 机组启动前的检查事项
1、 准备开启直燃机半小时到、A
1、B
1、B
2、D1楼内测温并记录。
2、 检查循环泵及前后阀门是否处于常开状态(循环泵两用两备)。
3、 分水器进口阀门是否处于常开状态。
4、 检查补水泵压力是否为0.2Kg,如低于0.2Kg需补水至0.2Kg。
5、 检查燃气进口阀门是否为常开,供暖进出口阀门、烟道阀门是否为开启状态。
6、 检查机组显示屏记录各项数据。
7、 所有检查合格后方可开启直燃机。 (七) 机组运行期间的检查事项
1、 直燃机是否运行正常,每20分钟检查一次。
2、 补水泵压力表如高于0.2kg,开启分水器下方泄水阀门放水,放至0.2kg。
3、 直燃机运行期间记录主机相关运行记录2次。
4、 关闭直燃机后记录采暖供回水温度。
5、 关闭直燃机后马上到,A
1、B
1、B
2、D1楼内测温并记录数据。
6、 严格按照公司规定运行直燃机,做到低温供暖,节能防冻。
(八) 应急处理
1、 分水器泄水阀门关闭不严,反复开启关闭泄水阀门,直至不再出水为止。
2、 如发生停电首先关闭燃气进气阀门,再关闭直燃机。
第十三条 停机程序
(一) 按“系统停止”键,机组进入稀释运行状态。 (二) 关闭机组燃料进口阀门。
(三) 机组稀释运行停止后,关闭热水泵出口阀门后停热水泵。
(四) 切断机组控制箱电源。 第十四条 注意事项
(一) 当机房温度低于20℃且停机时间超过8小时,停机时必须将蒸发器冷剂水全部旁通入吸收器。 (二) 必须定期检查机组安全保护装置,确认其动作正确无误,确保机组正常运行。
(三) 按照使用说明书要求检查其他各项内容。 (四) 当机组停止运行而发电机组仍需要运行时,必须关闭机组进烟管道上的烟气截止阀,并打开通气管盖板,严禁高温烟气漏入机组。
第六章 设备日常检查与维护
第一部分 发电机运行的日常检查与维护
第十五条 发电机声音正常、振动、电压、电流各部位温度不超过额定值,若有超标,必须采取措施使其恢复,若措施无效则应汇报有关领导,采取紧急措施。
第十六条 发电机内部声音应正常无噼啪火花声,引出线、伸缩节、套管、电流互互感器等各接头不过热。 第十七条 发电机及附属设备的检查:
(一)发电机及附属设备的温度 、声音、震动情况是否正常。
(二)瓷瓶、套管是否破损,有无放电现象。
(三)接线是否牢固,接触是否良好,有无 过热变色现象。
(四)继电保护和自动装置运行正常。
(五)各种信号、表计指示正常。
第二部分 直燃机运行的日常检查与维护
第十八条 机组运行过程中,冷却水出机组温度最好控制在36℃—38 0C范围内。冷却水温度可通过控制冷却塔风机的启停或转速来调节,也可在冷却塔进口与出口之间设旁通管,通过调节旁通管上的阀门来控制进入冷却塔的水量,从而调节冷却水温度。在机组运转期间应对冷却水水质进行取样分析。冷却水的水质和补充水的水质如达不到要求,应进行水质处理。
第十九条
经常观察机组冷水出口温度的变化。如果冷水出口温度升高,且不是外界条件变化所致,而是机组性能下降,应查找原因。有可能是机组气密性不良或机内存有不凝性气体、冷剂水污染、机组结晶、表面活性剂(辛醇)减少、传热管结垢、端盖隔板破裂造成冷水短路等原因造成,应仔细分析。
第二十条
机组运行过程中,管理人员应经常检查熔晶管的温度。一般情况,熔晶管接触吸收器端,手可触及,并可长时间停留。若手可触及但不能长时间停留,则说明有溶液流过熔晶管,应检查原因。若属结晶前兆,应及早处理。若熔晶管温度较高,表明浓溶液侧可能结晶,应采取熔晶措施。 第二十一条
如机组能经常抽出不凝性气体,应分析、检查原因,如未查出,则尽快进行气密性检查。如果机内压力迅速升高,则有可能为传热管破裂或机组其他部位发生异常泄漏,应尽快停机,停机后应尽快切断冷水、冷却水系统,使冷水、冷却水不与机组相通,并进行气密性检查和排除漏点。 第二十二条
其他检查
1)检查真空泵油是否乳化或有脏污。
2)检查水泵是否振动,电机是否过热。
3)检查烟气阀门及热源热水三通阀动作是否正常。
4)检查余热烟气排放温度是否正常。
第二篇:热泵,冷热电三联供
冷热电三联供---------热
赵强 2011031383 热动112
摘要——燃气冷热电三联供,是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机或内燃机等燃气发电设备运行,产生的电力满足用户的电力需求,系统排出的废热通过余热锅炉或者余热直燃机等余热回收利用设备向用户供热、供冷。经过能源的梯级利用使能源利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80%左右,节省了大量一次能源。
其中涉及到的设备有余热锅炉,燃气锅炉等,主要介绍余热锅炉
引言——余热锅炉是锅炉的一种,它主要是利用燃气轮机排气的余产生蒸汽。
在燃气轮机内做功后排出的燃气,仍具有比较高的温度,一般在540℃左右,利用这部分气体的热能,可以提高整个装置的热效率。通常是利用此热量加热水,使水变成蒸汽。蒸汽可以用来推动蒸汽轮机一发电机,也可用于生产过程的加热或供生活取暖用。
利用燃气轮机排气的热量来产汽的设备,称为“热回收蒸汽发生器”,表明回收了排气的热量。我国习惯上称为“余热锅炉,并把燃气轮机的排气简称为“烟气”。“余热锅炉”通常是没有燃烧器的,如果需要高压高温的蒸汽,可以在“余热锅炉”内装一个附加燃烧器。通过燃料的燃烧使整个烟气温度升高,能够产生高参数的蒸汽。
例如某余热锅炉不装燃烧器时,入口烟气温度为500℃,装设附加燃烧器后,可使入口烟气温度达到756℃。蒸汽的压力可以从4MPa升到10MPa,蒸汽的温度可以从450℃升到510℃,蒸汽可以供高温高压汽轮机用,从而增加了电功率输出。 按余热锅炉烟气侧热源分类
1.无补燃的余热锅炉
这种余热锅炉单纯回收燃气轮机排气的热量,产生一定压力和温度的蒸汽。 2.有补燃的余热锅炉
由于燃气轮机排气中含有14%~18%的氧,可在余热锅炉的恰当位置安装补燃燃烧器,充天然气和燃油等燃料进行燃烧,提高烟气温度,还可保持蒸汽参数和负荷稳定,以相应提高蒸汽参数和产量,改善联合循环的变工况特性。
一般来说,采用无补燃的余热锅炉的联合循环效率相对较高。目前,大型联合循环大多采用无补燃的余热锅炉。
按余热锅炉产生的蒸汽的压力等级分类
目前余热锅炉采用有单压、双压、双压再热、三压、三压再热等五大类的汽水系统。 1.单压级余热锅炉
余热锅炉只生产一种压力的蒸汽供给汽轮机。 2.双压或多压级余热锅炉
余热锅炉能生产两种不同压力或多种不同压力的蒸汽供给汽轮机 按受热面布置方式分类
1.卧式布置余热锅炉
2.立式布置余热锅炉
锅炉热量转换的过程
在发电锅炉的热量传递过程中,前面所述的导热、对流、辐射三种传热方式同时存在,只是在锅炉不同的部位,以一种传递方式为主。
例如:锅炉炉膛水冷壁的传热是以辐射为主,尾部省煤器、空气预热器是以对流传热为主,而炉膛出口的过热器受热面,有以辐射传热为主的辐射过热器,也有以对流传热为主的对流过热器。
1
余热锅炉组成及工作过程
通常余热锅炉由省煤器、蒸发器、过热器以及联箱和汽包等换热管组和容器等组成,在有再热器的蒸汽循环中,可以加设再热器。
在省煤器中锅炉的给水完成预热的任务,使给水温度升高到接近饱和温度的水平;在蒸发器中给水相变成为饱和蒸汽;在过热器中饱和蒸汽被加热升温成为过热蒸汽;在再热器中再热蒸汽被加热升温到所设定的再热温度。
余热锅炉与普通锅炉的区别
余热锅炉主要是利用燃气轮机排气作为热源,因此不需要燃烧系统
(除非有补燃要求)。
余热锅炉不用风机 (通风来自于燃气轮机的排气)。 余热锅炉可在多压状态下产生蒸汽提高了热回收效率。 对流热交换而不是辐射热交换。 余热锅炉不采用膜式水冷壁结构。 余热锅炉采用翅片管提高传热效率。
余热锅炉布置图
从燃气轮机出来的高温烟气有两路出口,一路进入余热锅炉,从主烟囱排入大气,另一路进入旁路烟囱排入大气。每路烟道上都装有挡板,共有三个挡板,主烟道上的挡板称“主挡板”,旁路烟道上的档板称“旁路档板”,主烟囱处的档板称“烟囱挡板”,各挡板是配合使用的。
2 燃气轮机工作而余热锅炉不工作,要开启旁路挡板,关闭主挡板。燃气轮机与余热锅炉同时工作,要关闭旁路挡板,开启主挡板。另一方面为调节余热锅炉的产汽量,主挡板和旁路挡板可以部份开启或部份关闭。
余热锅炉工作时,应该开启烟囱挡板。当余热锅炉短时间停炉,可以关闭烟囱挡板,以防止余热锅炉内的热量损失。因为余热锅炉内温度比较高,周围冷空气可以进入余热锅炉,形成自然对流将热量带走,关闭烟囱挡板就能防止外界气流进入余热锅炉,以保存热量,准备随时起动余热锅炉。如果余热锅炉要停炉检修,希望冷却速度快些,可以开启烟囱挡板。 过热器
过热器的作用是将蒸汽从饱和温度加热到一定的过热温度。
它位于温度最高的烟气区,而管内工质为蒸汽,受热面的冷却条件较差,从而在余热锅炉各部件中最高的金属管壁温度 省煤器
省煤器的作用是利用尾部低温烟气的热量来加热余热锅炉给水,从而降低排气温度,提高余热锅炉以及联合循环的效率,节约燃料消耗量。
常规锅炉的省煤器分为沸腾式和非沸腾式两种,前者允许产生蒸汽而后者不允许产生蒸汽。
通常不希望联合循环中的余热锅炉在省煤器中产生蒸汽,因为蒸汽可能导致水击或局部过热,在机组刚起动以及低负荷时,省煤器管内工质流动速度很低,此时较容易产生蒸汽。 采用省煤器再循环壁可以增加省煤器中水的质量流量,从而解决这个问题。另外可以布置烟气旁路系统,在部分负荷时将部分省煤器退出运行,这样也可以增加省煤器的工质流速。 蒸发器
在蒸发器内,水吸热产生蒸汽。
通常情况下只有部分水变成蒸汽,所以管内流动的是汽水混合物。 汽水混合物在蒸发器中向上流动,进入对应压力的汽包。
汽包
自然循环和强制循环的余热锅炉中,汽包是必不可少的重要部件。
汽包除了汇集省煤器给水和汇集从省煤器来的汽、水混合物外,还要提供合格的饱和蒸汽进入过热器或供给用户。
汽包内装有汽水分离设备,来自蒸发器的汽水混合物进行分离 。
是很大的储水容器,从而具有较大的水容量和较多热惯性,对负荷变化不敏感。
汽包通常不受热,因为在接近饱和温度下运行时抗拉和屈服强度是关键的。 减温器
减温器通常位于过热器或再热器出口管组的进口处,比如
一、二级过热器之间。
减温水一般来自锅炉给水泵,为了能够正常的工作,它的压力要比蒸汽压力高2.76Mpa左右。
减温水通过喷口雾化后喷入湍流强烈的蒸汽中,蒸汽的速度和雾化的水滴尺寸是确定减温效果的两个最重要因素。
一个好的过热器或再热器设计,在额定负荷稳定运行时需要很少的喷水量。
余热锅炉主要特性参数
1. 热端温差
热端温差是指换热过程中过热器入口烟气与过热器出口过热蒸汽之间的温差。
降低热端温差,可以得到较高的过热度,从而提高过热蒸汽品质。但降低热端温差,同时也会使过热器的对数平均温差降低,也就是增大了过热器的传热面积,加大了金属耗量。大量计算表明,当热端温差选择在30~60℃范围内,是比较合适的。
2.节点温差
节点温差也叫窄点温差,是换热过程中蒸发器出口烟气与被加热的饱和水汽之间的最小温差。
当节点温差减小时,余热锅炉的排气温度会下降,烟气余热回收量会增大,蒸汽产量和汽轮机输出功都随之增加,即对应着高的余热锅炉热效率,但平均传热温差也随之减小,这必将增大余热锅炉的换热面积。显然,是不允许等于零的,否则,余热锅炉的换热面积将为无穷大,这是不现实的。
此外,随着余热锅炉换热面积的增大,燃气侧的流阻损失也将增大,有可能使燃气轮机的功率有所减小,导致联合循环的热效率有下降的趋势。
3.接近点温差
接近点温差是指余热锅炉省煤器出口压力下饱和水温度和出口水温之间的温差 总结
冷热电三联供系统合理利用余热锅炉,燃气锅炉等,经过能源的梯级利用使能源利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80%左右,节省了大量一次能源,提高了能源的综合利用功效。由于三联供在能源转换效率方面所具有的突出优势,使得其在世界各国的能源领域大都具有显著地位。 参考文献及应用
燃气空调技术及应用,戴永庆主编 燃气空调,周邦宁主编
温州燃机电厂余热锅炉设计特点,余热锅炉 屠进主编
第三篇:南京某商业街三联供项目提案书
二、设计条件
1. 导入的三联供系统提供的热能可以满足冬季空调热负荷的50%的需求,剩余50%的热
负荷需求可以由电空调或其他系统进行补充、调节。
2. 热电冷三联供系统的所产生的电力遵循“并网不上网”的原则,三联供系统发出的电力用
于商业街内设施使用。
3. 热电冷三联供系统由用户自行管理,因此供能时间根据气象条件变化调整,保证舒适性。
初步考虑供冷期6月至10月,共150天;采暖期12月至3月,共120天;淡季90天。
三、负荷计算
根据《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇-电气》、《CJJ34-2010城市热力网设计规范》以及相关地区某些案例设计标准及行业设计经验,对项目的用能负荷进行如下估算: i.空调冷热负荷估算
ii.
生活热水负荷及电负荷估算
※电负荷的估算不含电空调耗电
四、系统方案
考虑满足空调热负荷的
50%作为联供系统机组的导入原则,所需容量约1,000kW左右。为保证供能的安全性,机组按导入规模等容分为2台。结合具体的机型,考虑拟导入XX型燃气内燃机2台,溴化锂制冷机组2台。该方案双机的供热量为1,058kW,制冷量为635kW。
单台该型机组的热输出功率为529kW,机组的热回收系统已将缸套热能、烟气热能串联回收。机组的热水温度为90/70℃。 ※用能高峰时,本方案仍需常规的供能设备来调峰、补充。
五、投资估算
根据上述系统设备选型,该项目的投资总额估算值如下。
六、投资收益分析
※说明:
1) 本方案的投资回收期在5.5年左右,但机组的实际运行时间对投资的回收期有一定影响,
需进一步确认机组实际运行时间。
2) 三联供系统产生的热、电、冷主要用于供应酒店式公寓
6、
7、8号楼和北一区、北二区、
南一区和南二区建筑。
七、待确认事项
1. 需要客户提供该商业街区域总平面图
2. 需要客户确认最新的商业电价、燃气价格和蒸汽价格
3. 需要确认商业街区域内是否有完善的天然气管道配套设施及天然气管道的相关技术参
数。
第四篇:福建乡村旅游开发的冷思考
福建乡村旅游发展热潮下的冷思考
近日,首次来闽考察乡村旅游的台湾专家团,在对我省6个设区市、18个乡村旅游景点进行了8天实地考察过后,于1日为我省旅游业者做了一场关于福建乡村旅游如何转型升级的创意指导。交流中,两地旅游业者一致认为,“上山下乡”应当成为现代生活的新主张。
台湾人爱“上山下乡”,很大程度上取决于台湾乡村旅游的小巧精美、富有特色。发展迅猛却同质化严重的福建乡村旅游,要如何转型升级,才能充满生机、永葆活力?
用钱打造还是用情打造?
乡村旅游被视为近年来我省旅游业最具潜力的新增长点和促进农民增收的富民工程。省旅游局、省财政厅连续三年对全省180多个乡村旅游项目开展扶持,总金额达3800多万元。前不久刚被授牌的首批乡村旅游星级单位,更是被金融机构列为重点扶持对象。
这样的大手笔让台湾专家印象深刻。但他们提醒要谨防旅游业者由此产生惰性,变得只会“等靠要”。他们认为,“用情打造”才是当下福建乡村旅游转型升级的关键。
台湾乡村旅游协会理事长、国立暨南大学观光学系系主任郑健雄告诉记者,早在2000年,台湾就着手修订和制定乡村旅游的相关法律法规,多年来始终致力于拓展乡村旅游的“新鲜玩法”。政府虽然没投入大笔资金直接扶持乡村旅游业主,却频繁带业主去参加海内外各种推介会和比赛,想方设法帮助业主们做宣传、打名气。
这样的“用情”自然会带动业主发展乡村旅游的积极性。“这次考察中,我们看见一个乡村旅游景点在当地政府的帮助下引进了开发商,建设了一大片景区设施。可是,当地的农民对此却没有共同发展的热情。他们觉得事不关己,只打算等待景区建成后进去打工,这非常可惜。”台湾优质民宿联盟执行长吕人凤说,台湾的大多数乡村旅游业主愿意花一辈子的心血共同参与乡村旅游点的建设,并且大有与之共存亡之势,这样的“用情”值得福建学习。做大做全还是做小做精?
福建的山水资源优势明显,尤其经过几年打造,产品体系已经初步形成。台湾专家对此高度赞赏,同时也指出,福建乡村旅游正站在转型升级的拐点上,要尽快明确未来发展的思路。“台湾没有很丰富的资源,乡村旅游一直走小而美路线。正因如此,台湾乡村旅游的精致给人印象深刻。”郑健雄说,“福建已经具备了做大的条件,我建议既要做大,更要做精。比如长泰县马洋溪景区,如果在打造生态大景区的同时,将散落在景区周边的小农户也全部带动起来,做成家庭旅馆或者主题乡村美食餐厅,这样的马洋溪之旅,就会从吃农家饭升级为品尝好吃好喝的乡村美食,从享农家乐升级为看赏心悦目的乡村景致。”有台湾专家透露,此次考察中,他们发现一些乡村游景点的业主一心想着要投入多少钱再扩建几期工程,却不够花心思去包装和推广现有的资源。“其实扩建的脚步可以放慢,反而是对现有美丽挖掘推广的步伐要加快。比如,把宣传产品做得精美一些,请专门的团队策划一些互动推广活动。”吕人凤说。这些建议已被我省的一些乡村旅游业主铭记在心。前不久才从台湾考察回来的一位农家乐负责人感触良多:“一片草莓园,可以做成集采摘、冰激凌DIY、主题旅馆和博物馆为一体的乐园,可谓做到极致。”他打算立即着手聘请专家,以此为例为农家乐进行升级规划。
做高价格还是做出价值?
鼓励示范提升一直是福建推进乡村旅游发展的主要措施。省旅游局政策法规处处长肖长培告诉记者,组织星级评定、开发新型产品,目的是为了打造高端精品,让乡村旅游脱离简单的“土味”,变得有内涵、很时尚。
台湾专家对此非常认可。他们认为,乡村旅游走高端路线,并不是指抬高消费价格,而是要增加乡村旅游的趣味、提升乡村旅游的服务,将“上山下乡”对于现代生活的价值充分体现出来。台湾乡村旅游协会理事赖永松说,把诸如大米、番薯这样简单的农产品设计包装成精致的伴手礼,其乡村特色的价值得到提升,价格也会随之增加,这对于业主和游客都是双赢。
“提高乡村旅游服务质量,才是更深层次的价值提升。”省旅游局巡视员李毅强认为,台湾乡村旅游尤为值得学习的地方在于其服务水准普遍居高,而福建乡村旅游目前的服务水平参差不齐,亟须系统培训以快速提升。
令人备受鼓舞的是,台湾专家认为,正在朝着创意化前进的福建乡村旅游,极具潜力成为全国乡村旅游的范本。郑健雄说:“你们还需要一个智囊团。这些团员要包括政府官员、高校教授、知名旅游项目负责人、旅游市场营销策划高手等。由他们辅导和培训乡村旅游业主。”
“我们的乡村旅游专家库即将组建完成。”肖长培透露,“下一步,我省将成立乡村旅游创意辅导中心,并对乡村旅游业主进行中长期的创业和经营培训。相信智力扶持下的福建乡村旅游,发展的步伐会更快。”(储白珊)
第五篇:热电技术在汽车上的应用综述
【摘要】
热电技术利用热电材料可以直接将热能转化为电能进行发电,同时也可以将电能转化为热能进行加热或者制冷,是一种全同态能量转换方式,无需化学反应或流体介质。介绍了热电技术的基本原理,论述了热电装置在汽车尾气余热回收,减少汽车尾气中有害气体排放,新型汽车空调系统等方面的应用情况简述了热电技术在中国的发展情况 主题词:热电技术汽车应用
1、前言
能源短缺和环境污染问题成为了当前汽车工业发展的两大挑战。因而绿色环保技术的研究和应用越来越受到各个国家的关注和支持。成为当今世界汽车工业发展的主题热电技术是一种古老而又全新的绿色环保技术。该技术利用热电材料可以直接将热能转化为电能进行发电。同时也可以将电能转化为热能进行加热或者制冷。是一种全固态能量转换方式,无需化学反应或流体介质。热电设备在工作过程中具有性能稳定,无噪声,无磨损,体积小,质量轻,移动方便,使用寿命长等优点。
2热电效应的基本原理
热电效应包含了3个分别定义过的基本效应:赛贝克效应(Seebeckeffect),帕尔贴效应(Pehiereffect)和汤姆孙效应(Thomsoneffect),这3个效应奠定了热力学中热电理论的基础。也为热电转换材料的实际应用展示了广阔的前景。
赛贝克效应是1821年由德国科学家ThomasJohannSeebeck发现的,指的是在两种不同导体a,b或导电类型不同的半导体构成的回路中。当两个接点温度不同时。则两个接点间有电动势产生。且在回路中有电流通过。赛贝克效应可由赛贝克系数S出来表征。 5lim. AV/At=(1) △£—0u
式中。AV为电压降;为温度差。帕尔贴效应是由法国科学家JeanCharlesAthanasePehier在1834年发现的与赛贝克效应的现象正好相反。帕尔贴效应是指两种不同导体组成的回路的接点。当有电流通过时,在其中的一个接点处有吸热或放热的现象。如果改变电流的方向,吸放热也会也随之反向。在时间内产生的热量与流经的电流,成正比。 即dQ=xrjdt(2)——1——
综述。式中,1『出为帕尔贴系数。1854年。英国科学家WilliamThomson发现当电流通过一个单一导体。且该导体中存在温度梯度,就会有可逆的热效应产生。该反应称为汤姆孙效应,产生的热为汤姆孙热汤姆孙热与通过的电流,经历的时间成正比。即dQ,dT,.,一-g-,各种半导体材料进行热电转换的效率是不同的。而且每种热电材料都有其适宜的工作温度范围,通常用刀这一无量纲值来描述材料的热电性能,其中为材料的平均温度,z为材料的优值系数(figureofmerit),Z的定义如下:Z:s2叮04,式中,5为赛贝克系数;为电导率;A为热导率。提高材料的热电转换效率。关键是在于寻找高值的材料随着当今新材料合成技术的发展。以及用x射线衍射技术和计算机来研究化合物能带结构参数等新技术的出现。热电材料的研究日新月异。各种新材料层出不穷。
3热电技术在汽车工业中的应用
根据热电效应的基本原理。利用半导体材料加工成的热电模块可以实现发电,加热及制冷等功能,这些功能在汽车上得到广泛的应用。随着热电材料技术的发展。热电模块向着体积更小,效率更高方向发展美国Hi—Z公司是研发和生产热电模块的着名公司。
3.1热电发电机——汽车尾气余热回收
内燃机在工作中。燃油燃烧的总热量只有30%~45%用于汽车的动力输出。其中汽油机的输出功率一般只占燃油燃烧总热量的20%~30%。而柴油机输出功率一般占燃油燃烧总热量的30%~45%即至少一半以上的热量以废热的形式排出车外。这些热量包括循环冷却水带走的热量和汽车尾气带走的热量如果用热电发电机替代传统发电机。将这部分热能转化成电能储存在蓄电池内,汽车的燃油经济性将会得到明显的提高在混合动力汽车上安装热电发电机。同样可以回收这些热
能。转化成电能储存在动力电池内。从而进一步降低混合动力汽车的油耗传统汽车的汽车电源由蓄电池,发电机及其调节器组成。发电机通常可以提供1~2kW的电能给蓄电池及其它的汽车用电设备。发电机通过皮带与汽车发动机相连。在发动机低速运转时效率约是60%。发动机高速运转时效率约为30%。如果再考虑到发动机本身的效率。那么发动机及发电机组成的发电系统的综合发电效率非常低。约10%~15%。因此每产生1kW的电能大约需要10kW的化学能。而热电发电机不需要汽车发动机提供动力。通过回收汽车尾热。可以为汽车的电力系统提供足够电能,并且在提高了整车的燃油经济性的同时。减少了汽车尾气余热的对大气温室效应的影响。另外。热电发动机具有使用寿命长,低维护费用,性能稳定等很多传统发电机不具备的优点。早在1964年,美国,日本及欧洲很多国家就开始了利用热电发电机对汽车尾气余热回收的研究。1992年美国Hi—Z公司的J.C.Bass等研制的热电发电机由72个HZ13模块组成。每个HZ13模块功率是13W热电发电机总长为48.26cm,最大直径为22.86cm,总质量为13.6kg,最大功率是1068W。Bass等研制的热电发电机1998年日本Nissan汽车公司研究中心研制的热电发电机。同样由72块热电模块组成。每个模块可以输出功率1.2W该发电机整体外形是长方形。尺寸为440mmxl80mmx170mm。连接在排量为3L汽油机的排气管中部。在道路试验中。当汽车以60km/h的速度爬坡时。发电器可转换排气中1l%的热量。宝马汽车公司与美国BSST公司共同研制开发的一款热电发电机可以回收和转化汽车技术。 综述。
5%的尾气热能。目前,宝马汽车公司开始批量生产一款装有热电发电机的车型一一BMWX6ActiveHybrid。该车均耗油量仅为9.9U100kW随着更高性能的热电材料的出现及热电发动机成本的不断降低。专家预测未来的发动机将是现有发动机和热电发电机的综合性发动机3BMW5系车上安装的热电发电机 3.2热电模块预加热——减少汽车尾气排放
随着人们环保意识的加强。汽车排放法规越来越严格。而元催化器作为汽车尾气污染处理的主要部件。存在着严重的不足汽年尾气中的有害气体主要有CO,HC和NO。这3种气体通过j元催化反应器中的净化剂时。进行氧化还原化学反应。其中CO在高温下氧化成无色,无毒的二氧化碳气体,HC化合物在高温下氧化
成水和二氧化碳气体NO还原成氮气和氧气。然而,i元催化反应器的工作温度是400~800℃,二作温度是300℃。而在汽车冷起动开始的2~3min内。元催化反应器内尚未达到起始温度。这期问排放的尾气约占汽车排放尾气总量的60%~80%t5¨1热电反应装置可以在这段时间内为三元催化反应器加热。使其迅速达到起始工作温度,使得汽车在冷起动时最大程度减少尾气污染。同时。热电反应装置也可以作为恒温器来工作。保证三元催化反应器的工作温度恒定在最佳1二作温度区间。对于混合动力汽车来说。热电反应装置的这种功效在减少汽车尾气排放上尤为显着这是因为混合动力汽车的发动机经常需要起停。特别是在城市工况行驶时。_二元催化器经常不能在最佳工作温度区间工作另外。二三元催化器在恒定的温度范围内工作。不仅可以减少汽车尾气排放。也可以增加其使用年限。
3.3热电制冷及加热——新一代的汽车空调系统
从1927年第一台单一供暖空调的出现到1977年的计算机控制汽车空调系统的研制。汽车空调系统现在已经成为了汽车的基本配置然而。在给人们带来舒适性的同时。汽车空调表现出了许多缺点和问题. a.汽车空调系统增加了发动机负担。降低了整车的动力性。汽车空调系统主要由压缩机,冷凝器,蒸发器和膨胀阀等组成。这些部件增加了整车的质量。又由于压缩机的动力来源于汽车发动机。使得汽车空调的使用降低了汽车的动力性在高温天气下,一些小排量的汽车在长时间使用空调后甚至会出现"开锅"现象 b.汽车空调中的制冷剂对环境造成严重污染。目前的汽车空调制冷剂。多数以RI2和R134a为主,R12渗透性极强,无毒,常温下无味。泄漏时不易被发现。R12中的氯分子对大气中的臭氧层进行破坏,对环境造成污染而R134a作为R12的替代产品,虽然对臭氧层没有破坏作用。但其GWP值(全球变暖潜能值)却高达1300,是全球温室效应的元凶之一,而且,它对现用冷冻润滑油相容性差。对铜管有腐蚀性。易造成泄漏
c.由于能源危机,不可再生能源石油资源在未来的几十年内面临枯竭。很多车辆采用代用燃料,如CNG,甲醇汽油,乙醇汽油等。由于代用燃料的特性原因,与燃烧汽油的发动机相比。发动机的动力性下降了很多,带动空调运行比较困难。因此,传统的压缩机制冷汽车空调不再适用于这些代用燃料车辆。热电空调系统
是根据帕尔贴效应。采用半导体材料制造的空调系统。可以同时实现制冷和制热12t-2zl它不需要汽车发动机提供动力源。减轻了发动机的负担增加了汽车的动力性。而且对环境没有污染。真正实现了"绿色空调"。 热电空调同时具有以下优点: a.可靠性高,维护方便: b.结构紧凑,体积小; c.无噪声,制冷速度快: d.工作电源与汽车电源通用
4是美国艾梅瑞冈公司的一款温控座椅
fClimateControlSeat)。该款座椅采用热电装置,具 有既可加热又可制冷的主动控制功能,可同时满足 不同乘客的各自温度要求。是新一代的汽车空调系 统该温控座椅自1999年首次推出。迄今为止已经 销售了超过1000万套目前,包括丰田,福特,通 用,尼桑,捷豹/路虎,本田,现代和起亚的全球8大 汽车生产商选用了该款温控座椅艾梅瑞冈公司的 温控座椅系统成功替代了压缩机制冷汽车空调系 统。成为未来汽车空调的发展方向 ———— 。 综述。
图4美国艾梅瑞冈公司的温控座椅 3。4其他方面的应用
现代汽车在满足动力性,安全性及经济性等性 能的同时。更加注重车内乘客的舒适性。根据热电 制冷原理制成的车载冰箱能让人在炎炎夏日里感到 一
丝清凉如图5所示。由热电模块制成的车载加 热制冷槽。加热槽作为微型的热水器,让人们随时可
以喝到一杯热咖啡或者热茶汽车上许多重要电子 部分的冷却也是由热电制冷模块来完成。
4热电技术在我国的研究情况
中国在热电技术方面的研究起步比较晚。参与研究单位比较少,目前主要集中在浙江大学,清华大学,武汉工业大学等一些学校。而且主要是一些基础理论的研究。但是,随着能源危机及环境污染等社会问题的日益严重。我国对新能源技术开发和绿色环保技术的研制提升到了一个新的高度。如国家重点基础研究发展计划(亦称973计划)将热电技术:"高效能热电材料与设备的基础研究"列为专项计划进行研究在热电材料理论研究的基础上。我国部分科研单位已经开始了热电技术在汽车上实际应用的研究。在国家重点基础研究发展计划和上海汽车工业科学技术发展基金的共同支持下。中国科学院上海硅酸盐研究所与上海汽车集团股份有限公司技术研究中于2009年共同启动了热电技术新项目。这个项目计划开发一款功率为500W的热电发动机。并安装在排量为2.5L的汽车上。预期目标是提高8%~10%的汽车燃油经济性。 5.结束语
绿色环保技术——热电技术是解决能源危机,环境污染这两大难题的重要途径。是汽车工业新技术中的一项关键技术。许多发达国家的汽车企业和科研机构都投入了大量人力及财力。在汽车尾气余热回收,汽车尾气污染治理,新一代环保汽车空调等方面取得了一系列的实质性进展。中国在热电基础理论研究的基础上。也逐步开始了热电技术在汽车工业中应用的研究。随着科学技术的发展,新型热电材料zT值不断提高,这一绿色技术将会给人们的生活和社会的发展带来新的飞跃。