熱電性應(yīng)用

熱電體有重要和廣泛的應(yīng)用，如紅外探測器、熱電激光量熱計、夜視儀以及各種光譜儀接收器等。它的優(yōu)點是不用低溫冷卻，但靈敏度比相應(yīng)半導(dǎo)體器件稍低。

熱電材料主要應(yīng)用于紅外溫度探測器和熱電攝像管等方面。與相應(yīng)的半導(dǎo)體器件比較，優(yōu)點是不需制冷，可工作于室溫。缺點是靈敏度略低。絕熱條件下對熱電體施加外電場，則在極化改變的同時溫度也發(fā)生變化。這是熱電效應(yīng)的逆效應(yīng)，稱為電熱效應(yīng)。絕熱去極化是一種獲得低溫的方法。 2100433B

電介質(zhì)的極化隨溫度變化而改變，有自發(fā)極化的晶體中垂直于極化的兩個表面附近各有一層束縛電荷。熱平衡狀態(tài)時這些束縛電荷被等量反號的自由電荷所屏蔽，該晶體對外界并不顯示電性。溫度改變時極化發(fā)生變化，原先的自由電荷不能再完全屏蔽束縛電荷，致使表面發(fā)生電荷的釋放和吸收，在與之連接的外電路中出現(xiàn)電流。屬于10個極性點群的晶體可具有自發(fā)極化，有熱電性。表征熱電性的參量是熱電系數(shù)，它等于極化對溫度的變化率：p=dP/dT。顯然p是一個矢量，但除點群m和l以外，極化P都是沿晶體物理（直角）坐標系的一個軸，故熱電系數(shù)p只有一個分量。絕大多數(shù)情況下，極化隨溫度上升而減小，故p為負。熱電系數(shù)本身是溫度的函數(shù)，在居里點附近呈現(xiàn)峰值。常用熱電材料在室溫附近的熱電系數(shù)約為10^－4C·m^－2·K^－1量級。大量使用的熱電材料有鐵電單晶硫酸三甘氨酸（TGS）和鐵電陶瓷等。

某些晶體的電極化強度隨溫度變化而釋放表面吸附的部分電荷的性質(zhì)。它只能發(fā)生在不具有中心對稱的晶體中。在32種晶體的宏觀對稱類型中，只有10種具有惟一的極軸；晶體中離子沿極軸正反兩個方向的配置不完全相同而產(chǎn)生電矩，導(dǎo)致晶體沿極軸方向出現(xiàn)一個宏觀不等于零的固有極化強度P。通常在晶體表面上總電矩的正負端容易吸附異性電荷直到完全抵消總電矩所產(chǎn)生的宏觀電場，所以這種固有極化并不表露出來。但是P與溫度有關(guān)；當溫度變化時由于P的改變而釋放出表面吸附的部分電荷，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。具有熱電性的晶體稱為熱電體。經(jīng)過人工極化的鐵電體都具有熱電性。

熱電效應(yīng)的大小與晶體所受的機械約束有關(guān)。在被鉗制不能發(fā)生形變的晶體中出現(xiàn)的熱電效應(yīng)為一級效應(yīng)，或稱主效應(yīng)。在自由晶體中，除一級效應(yīng)外還有因熱膨脹所誘導(dǎo)的壓電效應(yīng)也會改變表面吸附的電荷量，這是次級熱電效應(yīng)。晶體的溫度、應(yīng)力或應(yīng)變不均勻時所引起的附加作用屬于三級熱電效應(yīng)，亦稱假熱電效應(yīng)。當晶體的彈性常數(shù)、壓電系數(shù)和膨脹系數(shù)的溫度變化關(guān)系為已知時，可以通過計算分出一級和次級效應(yīng)對熱電系數(shù)的貢獻。例如Li₂SO₄·H₂O的總熱電系數(shù)為86.3×10^－6C/(m²·K)。

典型的熱電晶體的p值為10^－5數(shù)量級。在恒定溫度下要產(chǎn)生相當于ΔT=1°C所引起的ΔP值，需施加70KV/m的外電場。鐵電體的熱電效應(yīng)比非鐵電體例如電氣石、CdS等大很多，并且p值與溫度有關(guān)；靠近居里點時鐵電體的熱電系數(shù)變得特別大。

當?shù)V物溫度變化時，在晶體的某些結(jié)晶方向產(chǎn)生電荷的性質(zhì)稱為熱電性。

礦物的熱電性主要存在于無對稱中心、具有極性軸的介電質(zhì)礦物晶體中。如電氣石、方硼石。

熱電性是指寶石礦物在外界溫度變化時，在晶體的某些方向產(chǎn)生電荷的性質(zhì)。熱電性最初發(fā)現(xiàn)于石英中。

熱釋電材料如鈦酸鉛、硫酸三甘肽具有材料表面在受熱情況下出現(xiàn)電荷的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象是由于此類物質(zhì)的分子有自發(fā)極化作用形成電偶極子在物體表面吸附環(huán)境中的靜電荷達到中和，但溫度變化下其自發(fā)極化強度相應(yīng)改變從而在物體表面出現(xiàn)多余的電荷，我們稱材料的這種表現(xiàn)為熱釋電效應(yīng)。熱釋電效應(yīng)是熱電性的一個重要方面。

熱電廠經(jīng)濟性評價的具體內(nèi)容主要包括能耗管理評價、綜合管理評價、燃料管理評價和生產(chǎn)設(shè)備管理四個部分，其具體內(nèi)容與打分標準參照“火力發(fā)電廠經(jīng)濟性評價表(修改稿)”標準要求嚴格執(zhí)行。

1.能耗管理評價

根據(jù)電廠內(nèi)部要求，一般由定額運營小組帶頭，節(jié)能小組成員配合，進行能耗管理經(jīng)濟性評價工作，對照執(zhí)行標準按能耗管理分工核查。熱電廠能耗管理經(jīng)濟性一般是通過主要經(jīng)濟指標一一發(fā)電標準煤耗和廠用電率來衡量的，而且應(yīng)參照標準，結(jié)合不同的評價指標和重要程度進行系統(tǒng)打分。這兩個經(jīng)濟指標的高低，直接影響著熱電廠項目的經(jīng)濟效益。同時，從影響經(jīng)濟指標因素著手去解決問題，可以找出不足，進一步提高電廠的生產(chǎn)和管理水平。

2.綜合管理評價

綜合管理評價工作主要是針對熱電廠財務(wù)管理水平進行經(jīng)濟性評價，主要包括項目投資評價和財務(wù)評價，投資評價以限額指標為標準，進行模塊調(diào)整和外部技術(shù)條件調(diào)整;財務(wù)評價主要內(nèi)容包括項目基本財務(wù)指標的計算，盈利能力分析、償債能力分析和敏感性分析等。

3.燃料管理評價

燃料管理評價工作是熱電廠經(jīng)濟性評價的重點，這是因為燃料成本一般將占到電廠總成本的70%以上。通常依據(jù)“火力發(fā)電廠經(jīng)濟性評價表(修改稿)”標準要求，燃料分場精心組織、合理安排，召集相關(guān)專業(yè)班組及分場管理人員，組成“查評工作組”，對照標準逐條對燃料管理進行專業(yè)性經(jīng)濟評價。在檢查過程中，認真對照“評價表”，對燃料供應(yīng)、入廠燃料管理、燃料質(zhì)量管理、燃料成本管理、指標管理和燃油管理等6項內(nèi)容進行核查。

4.生產(chǎn)設(shè)備管理

生產(chǎn)設(shè)備經(jīng)濟性評價工作，主要依據(jù)“火力發(fā)電廠經(jīng)濟性評價表(修改稿)”標準要求。鍋爐、汽輪機、發(fā)電機等分場精心安排、合理組織，由相關(guān)分場管理專業(yè)班組及人員，組成“檢查工作組”，依據(jù)評價標準逐條進行檢查 。