一種基于高溫輻射的半導(dǎo)體溫差發(fā)電器的研究.pdf

1、冶金工業(yè)是一種消耗大量電能的產(chǎn)業(yè)，以鋼鐵企業(yè)為例，焦?fàn)t、高爐及煉鋼工序中產(chǎn)生的余熱的溫度最高可達(dá)到1600℃，這部分能量主要以對(duì)流、輻射的形式耗散掉。由于煉鋼工序極其復(fù)雜，雖然連鑄機(jī)上的鋼錠溫度很高，但采用傳統(tǒng)的方法是很難回收其余熱的，只能任其白白浪費(fèi)。因此，如何高效地回收冶金工業(yè)中產(chǎn)生的大量余熱是一個(gè)挑戰(zhàn)性的課題，把冶金工業(yè)中的余熱進(jìn)行回收再利用對(duì)于提高能源利用效率具有重要的意義，上世紀(jì)興起的溫差發(fā)電技術(shù)提供了一種把余熱回收再利用的方

2、法。溫差發(fā)電技術(shù)是利用熱電轉(zhuǎn)換材料直接將熱能轉(zhuǎn)化為電能，和其它的能量轉(zhuǎn)換方式相比，具有清潔，無(wú)噪音污染和有害物質(zhì)排放、高效、壽命長(zhǎng)、堅(jiān)固、污染少、可靠性高，穩(wěn)定等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此采用半導(dǎo)體溫差發(fā)電顯然是一個(gè)較好的方式。
　　 目前雖然對(duì)用于廢熱、余熱回收的溫差發(fā)電器已經(jīng)有了各種理論上的設(shè)計(jì)模型，但是現(xiàn)行的余熱回收裝置大部分是針對(duì)廢水廢氣的，還沒(méi)有與本文相關(guān)的研究，而利用余熱發(fā)電是鋼廠希望的回收方式。因此本文針對(duì)冶金行業(yè)中的高溫輻

3、射熱難回收這一問(wèn)題，利用半導(dǎo)體溫差發(fā)電技術(shù)提出了合理的改造方案，論文主要工作如下：
　　 1.本文針對(duì)連鑄機(jī)上的高溫輻射熱難回收這一特點(diǎn)，對(duì)原有溫差發(fā)電模型的熱端進(jìn)行了改進(jìn)，提出在熱端加矩形格柵、在冷端采用強(qiáng)制水冷的一種新的設(shè)計(jì)方案，其目的在于提高溫差發(fā)電器熱端溫度、熱端與冷端的溫差，從而提高溫差發(fā)電器的效率；
　　 2.本文對(duì)黑體空腔輻射問(wèn)題進(jìn)行了研究，進(jìn)一步研究了換熱器的強(qiáng)化換熱，以提高溫差發(fā)電設(shè)備熱端的吸熱率，設(shè)計(jì)