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PbTe热电材料
目前p和n型PbTe材料都拥有了非常高的热电优值。然而，PbTe材料的机械性能差，远低于其他主流的热电材料。比如，PbTe材料的洛氏硬度和抗冲击韧性分别只有39 kgmm-2和0.35 MPam1/2，远低于Bi2Te3的。这一矛盾非常不利于PbTe材料的实际应用。何佳清团队之前在n型PbTe材料中加入单质Sb，得到PbTe-3%Sb复合材料，显著提高了热电性能 (Energy and Environmental Science, 2017,10,2030)。本文在之前工作的基础上，进一步采用了固溶PbS的方法，将n型PbTe-3%Sb材料的硬度提高了60%，而其热电优值仅仅降低了6%。这一结果使PbTe材料摆脱了当前的窘境。研究发现固溶PbS（<12.5%）虽然对弹性性质如弹性模量等参数影响很小，却可以引入大量的点缺陷和位错网。因此硬度的增强主要是由于缺陷对位错运动的阻碍，而非化学键的强化作用。之前的观点认为是固溶PbS之后，PbTe材料内部的成分波动（团簇）造成了硬度显著增强。该团队的发现从一个新的视角解释了PbTe-PbS合金体系硬度的强化。
南方科技大学
2021-04-13
秸秆直燃锅炉
本产品主要应用于秸秆直燃发电厂。生物质能已成为世界上仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源。在我国，生物质特别是秸秆发电技术得到了广泛重视，目前已有30多个生物质发电项目获核准，到2020年，我国将建成约3000万千瓦的生物质发电能力。
东南大学
2021-04-10
锅炉节能改造技术
成果与项目的背景及主要用途： 工业燃煤锅炉型式各异，主要是正传链条炉排锅炉，占总数的 70%以上，它 们的热效率普遍较低，平均只有 67%，比发达国家低 15～20 个百分点。其主要 原因是排烟热损失和不完全燃烧热损失过大。天津大学技术团队设计发明了链条 燃煤锅炉分层给煤装置和新型排烟热回收装置。通过链条燃煤锅炉分层给煤装置， 可以使燃煤按照颗粒大小分层落在链条炉排上，使其充分燃烧。新型排烟热回收 装置的技术原理与传统装置不同，由少量燃气作为驱动热源，用低温排烟余热作 为辅助热源，排烟温度不受回水温度的限制。 新技术装置可以用于各行业大型锅炉节能改造，提高锅炉燃烧效率，降低能 源消耗。 技术原理： 链条燃煤锅炉分层给煤装置可以使燃煤按照颗粒大小分层落在链条炉排上， 大颗粒在最下面、中颗粒在中间，小颗粒在最上面。 162天津大学科技成果选编 新型排烟热回收装置由少量燃气作为驱动热源，用低温排烟余热作为辅助热 源，排烟温度不受回水温度的限制。因此，可以将排烟温度降低到 40℃以下， 而在该温度区域内，烟气中的大部分水蒸汽都会凝结成液体水，释放出汽化潜热， 并为排烟热回收装置所回收和利用，因此，将大大提高锅炉的热效率。其原理图 如下：应用前景分析及效益预测： 天津某热源厂有 29MW 的燃气锅炉 2 台，供热总面积为 130 万 m2。根据实 测，每台锅炉的燃气消耗量 2330m3 /h，排烟温度为 138℃（有节能器），实际运 行热效率只有 82%。 如果能够将新型排烟热回收装置用于这 2 台锅炉上，按照锅炉热效率提高 10%，燃料消耗降低 10.86%计算，每小时可以节约天然气 506 m3，每个采暖季 可以节约天然气约 182 万 m3，折标准煤 2210 吨。 目前天津市天然气市场价为 3.25 元/m3，据此计算，每年可以节约燃气费用 591 万元左右。初投资约为 800 万元，在 2 个采暖期内就可以全部收回。此外， 每年还可以减少 CO2 排放 3567 吨。经济效益、环境效益和社会效益都十分显著。 应用领域：燃煤锅炉提供能源生产行业 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 根据企业实际状况与需求商谈决定。 合作方式及条件：技术合作。
天津大学
2021-04-11
锅炉快速设计系统
余热锅炉快速设计系统包括五大模块，分别是锅筒、过热器、省煤器、蒸发器、水保护段。该系统适用于余热锅炉设计生产厂家，设计人员输入主要工作参数后，系统自动进行热力计算，然后确定各受热面的结构形式。根据受热面结构参数对产品模型进行参数化驱动，生成出符合设计要求的产品模型，进而输出生产图纸、计算说明书、工艺信息表等一系列设计数据，实现了余热锅炉设备的快速准确设计。
上海理工大学
2021-04-13
PbTe基热电材料
PbTe材料体系作为p型热电材料有着优异的性能，不但呈现出较高的热电优值ZT=2.3@923K（Energy Environ. Sci., 2015, 8, 2056），并且在室温到900K的温度范围拥有较高的平均热电优值ZTave=1.56，因而其理论发电效率可达20.7%（Nat. Commun. 2014, 5, 4515）。这两篇论文从不同的方法和机制出发，在n型PbTe研究上实现了重大突破，极大地平衡了n型PbTe相较于p型材料性能的劣势。 第一篇论文中，该团队研究发现：通过InSb的复合及实验条件的控制，有效地在PbTe基体材料中引入多相纳米结构，可同时优化该材料体系的热、电输运性能。一方面，纳米相和基体之间的能量势垒（势阱）可以通过能量过滤效应提高Seebeck系数，进而增强功率因子；另一方面，多重纳米相的引入增强了界面处的声子散射可降低晶格热导率。最终，在n型PbTe-4％InSb复合材料中，获得极高的热电优值ZT=1.83（773 K），是目前n型PbTe材料体系中的最高值。
南方科技大学
2021-04-13
室温热电材料
以MgSbBi为主要元素 N型热电新材料，在50-250℃的温度范围内具有和碲化铋基相当的热电性能和更好的力学韧性（3倍的KIC）（如图2所示），而元素价格仅为传统N碲化铋材料的1/4，因此有望取代传统N型室温热电材料，这是热电材料领域的重要突破。 该研究工作融合了能带结构工程调控材料的禁带宽度和Mn掺杂抑制材料的本征镁空位缺陷的技术策略，从而实现了该材料室温热电性能的突破。这项研究对于未来继续寻找更为性能优异的室温热电材料有很重要的指导意义。 此外，值得一提的是高性能的室温热电材料被列为2018年国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”之一。因此，新型的室温热电材料将成为下一个热电材料领域的热点。
南方科技大学
2021-04-13
一种热电模组热电转换效率的测试装置
本实用新型公开了一种热电模组热电转换效率的测试装置。加热台保护栏围在电加热台侧面周围，电加热台上安装有用于安装热电模组的测量组件，支撑杆上部固定有将测量组件压紧的压紧组件；底板上设有外罩，底板和外罩的内部空间的空隙填充绝热材料。本实用新型能够用于全面测试热电模组在不同压力、不同温差下的各项热电性能参数，为综合评价热电模组性能提供依据。
浙江大学
2021-04-13
无焰燃烧冷凝锅炉
无焰燃烧是近二十年国际燃烧领域发展的一种最新的燃烧方式，它的另一个名称叫“温和低氧稀释”（MILD)燃烧。 该燃烧是低氧、低温（900-1200℃）条件下的容积燃烧，具有无焰透亮、热流分布均匀、燃烧噪音小及温度波动小等特点。相比传统的局部高温有焰燃烧，低温燃烧要求小得多的炉膛空间，故平均炉温提高、辐射传热大大增强，热利用效率显著提高；非常重要的是它的污染物（NOx和CO等）排放几乎为零。
北京大学
2021-02-01
无焰燃烧冷凝锅炉
项目简介无焰燃烧是近二十年国际燃烧领域发展的一种最新的燃烧方式，它的另一个名称叫“温和低氧稀释”（MILD) 燃烧。 该燃烧是低氧、低温（900-1200℃）条件下的容积燃烧，具有无焰透亮、热流分布均匀、燃烧噪音小及温度波动小等特点。相比传统的局部高温有焰燃烧，低温燃烧要求小得多的炉膛空间，故平均炉温提高、辐射传热大大增强，热利用效率显著提高；非常重要的是它的污染物（NOx和CO等）排放几乎为零。应用范围传统锅炉中，排烟温度一般在160-250℃，使得燃料燃烧时产生的水在烟气中处于过热状态的水蒸汽，随烟气从烟囱中流失,炉热效率最高只能达到91%。而无焰燃烧冷凝锅炉把排烟温度降低到60℃左右，充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热，热效率可达106%。同时在能量回收过程中，由于上述无焰燃烧降低了有害气体特别是氮氧化合物（<10 ppm）的排放，缓解了环境污染的问题。项目阶段 无焰燃烧冷凝锅炉采用北京大学-阿德莱德大学联合开发的世界领先的全预混MILD 燃烧技术，使气体燃料与空气在燃烧发生前百分之百地充分混合，减少完全燃烧需要的过剩空气，降低了空气的需求量，并提高了排放烟气的露点，使烟气更早进入冷凝阶段。知识产权 已申请相关专利。合作方式合作开发、技术转让、技术许可。
北京大学
2021-04-11
大型燃煤锅炉改造技术
西安交通大学
2021-04-10