魯冠軍,周俊
(1.重慶電力高等??茖W校;2.重慶市楊家坪中學,重慶 400050)
雖然火力發(fā)電廠可以為社會提供大量的能量,但是日??梢姷拇鬅焽枥锩俺鲣镐傅陌咨羝腔鹆Πl(fā)電廠燒盡能源時排放的有毒氣體。而發(fā)電廠排出的氣體,帶著熱量就這樣白白散失了。發(fā)電廠消耗的熱量成為可以提高能源轉化效率的重點,顯然可以把這個重點作為突破口,盡最大可能去提高火力發(fā)電廠的能源轉換效率。
提高蒸汽的初始溫度,常常可以提升高熱經(jīng)濟性。由此可以得到,氣體的初溫得到升高,會導致排放的氣體濕度降低,進而減輕了氣體濕度損失過多的現(xiàn)象。還提升了蒸汽的容納量,讓不小心漏出的蒸汽體積減少。
提高蒸汽的初始壓強,會導致排氣濕度的提高,加大了潮濕氣體的損失和浪費。減少了可盛裝氣體的容積,所以更多的氣體被浪費了。因此我們要盡量減小蒸汽的初始壓強,可以更好的減少損失。
如若降低終參數(shù),朗肯循環(huán)效率會一直提高,排放氣體的潮濕感會上升。
電廠的用水多種多樣。在用比較冷的水流沖擊的情況下,火電廠的用水量巨大,會造成不可估量的經(jīng)濟損失,所以,水源是建立火力發(fā)電廠的重要因素?;痣姀S的建立最好離水源較近,可以良好的運用地理位置的資源,節(jié)省運送成本和時間。
火力發(fā)電廠運行時的蒸汽參數(shù)又被稱作真空度,是影響氣輪機器組的經(jīng)濟性的重要指標。并且,真空數(shù)值能很好的表達出系統(tǒng)壓強的實際數(shù)值。
把熱機的工作流程簡單化,把復雜的不可以逆向的過程的一個循環(huán)近乎為簡單、典型、可以逆向過程的一個循環(huán)。
水蒸氣在現(xiàn)實生活中主要應用于火力發(fā)電和核電兩種。動力循環(huán)是以做功為目的。循環(huán)中的工質(zhì)偏離液態(tài)很接近,有時會是液態(tài),有時會是氣態(tài),所以對蒸汽動力循環(huán)的研究必須結合水蒸氣的特性和熱力過程。又因為水和水蒸氣不能燃燒,所以只能從空氣中吸收熱量,所以必須配置鍋爐設備。燃燒的生成物不參與循環(huán),蒸汽的設備可以使用各種各樣的常規(guī)固體、液體、氣體燃料或者核燃料,可以廢物利用劣質(zhì)煤和工業(yè)的廢棄熱量,還可以利用太陽能和水能、地熱能等能源。
在蒸汽熱力的循環(huán)系統(tǒng)中,一般要從汽輪機的中間抽取一部分蒸汽,送到給水加熱器的中間。
抽氣回熱系統(tǒng)原則上是熱力系統(tǒng)基本組成的一部分。采用抽取一部分熱氣給鍋爐加熱的方法,減少了冷能源的浪費,一定抽氣容量的蒸汽做功之后不會再抽氣到冷凝器里的冷水放熱。從而避免了熱蒸汽的能量被冷水帶走,使得高溫熱氣的能量不會白白浪費,得到了充分的利用,能量的消耗率會大大的下降。同時,因為用到了高溫的蒸汽來給水流加熱這一方法,讓水的溫度升高。每一個做功在實際中都會有不可避免的熱量損失,無法做到百分之百的利用效率,如上所說的做法可以大大減少了給水加熱的不可逆損失,在鍋爐中對能量的吸收會減少,利用率大大提高。
在現(xiàn)實的生活中,給水溫加熱并不是加熱到最合適的溫度,因為受條件和技術資金運轉等一系列問題的制約。另外,給水流加熱提高溫度導致消耗的資源量、排氣量、排煙量等都大大的增加,鍋爐的效率大大的降低,迫使資金投資增加。第二,因為持續(xù)不斷的加熱使鍋爐的蒸發(fā)量和汽輪機的高壓流通量都相應的遞增。給水回熱的越多,耗費的資源越多,雖然火力發(fā)電廠的能源轉換效率提高了,但是資金成倍的大增,這是任何一個企業(yè)都不愿意做的。畢竟,企業(yè)最主要的既為盈利、利潤。
加熱器的性能要求這方面,盡可能的歸位縮小加入加熱器的蒸汽飽和溫度和加熱器的氣流出口的溫度的△t,為了達到主要的目的,我們目前有兩種方法。第一,采用混合的加熱器,把從機器內(nèi)部抽取來的氣體在加熱器內(nèi)直接與水流混合,這樣就能使得蒸汽液化,潛熱會釋放到水中了。第二,可以采用表面式加熱器,結構上采取精密度高的構造設計,盡可能的最大限度去提高加熱的效率和強度。
連接鍋爐、汽輪機內(nèi)部為主要構成、接排氣管、抽氣回熱的系統(tǒng)、凝結液體系統(tǒng)、排除氧氣系統(tǒng)和水泵連接系統(tǒng)。對于抽氣回熱系統(tǒng)來說,我們常常把除氧器做為分界線,把除氧器之內(nèi)的稱為除氧器系統(tǒng),除氧器以后的稱作高壓回熱加熱系統(tǒng)。
回熱循環(huán)是一種領先在時代前端的燃氣輪機循環(huán)的一種方法。為了研究燃氣輪機化學回熱循環(huán)熱力化學性能,建立了燃氣輪機化學回熱循環(huán)溫熵圖,定義了燃料熱值相對增加率?;瘜W回熱循環(huán)效率可以達到55%之上,這是一個相當可觀的數(shù)字?;瘜W回熱循環(huán)發(fā)展到這里更邁進了一大步。
回熱循環(huán)又被稱之為現(xiàn)在的蒸汽技術,它是在朗肯循環(huán)的條件上,對吸收熱量的過程加以升華而產(chǎn)生的結果。在朗肯循環(huán)中,剛剛產(chǎn)生的蒸汽的熱量很小,在汽輪機中的做功為30%左右。另外水蒸氣產(chǎn)生的能量占據(jù)主導地位,液化過程中被循環(huán)水帶走了。其次,進入鍋爐的水溫是凝結作用后的飽和溫度。因為冷凝器里面的溫度極低,故其飽和溫度極低。吸收熱量的平均溫度不高,因此,才產(chǎn)生了利用抽氣加熱的熱力循環(huán)――回熱循環(huán)。
熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)是利用火電廠低熱量的熱能來發(fā)展的,可以將能量輸送給各個用戶,為用電生產(chǎn)節(jié)約能量和燃料,減少浪費,得到最大的經(jīng)濟效益,成為最高的獲利方。
熱能的動力裝置采用了一切能夠提高效率、節(jié)省開支的方案。它的熱效率得不到良好的提高,常常將廢棄和無法利用的熱量排放到正常的空氣當中,造成和加劇了環(huán)境的污染。熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)的目的就是在給輸送電力的時間段內(nèi),將這一部分排放的熱量用來供熱,一舉兩得,還不會造成環(huán)境的污染。將能源利用效率達到超過50%的利用率,減少能源的浪費和損失。
現(xiàn)在的凝氣式的汽輪發(fā)電機發(fā)電廠雖然大有成就,做到了一舉兩得,但是其中也有明顯的不足,多半的熱量沒有得到利用就白白浪費掉了,絕對多的熱量在冷凝的過程中被里面的冷水帶走了。所以,怎樣才能更大限度的利用這部分的散失能量,才是當今社會最關鍵、最核心的主要問題。
熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)的最大的好處和利益是節(jié)約成本和費用,一舉兩得。能源是我們?nèi)粘I畹谋匾臒o時不刻也離不開的東西。電力更是如此,每天的每時每刻我們都離不開,更不敢想象沒有電力的生活。但是,現(xiàn)如今巨大的電力耗費也成為另一個問題。熱電聯(lián)產(chǎn)可以兩邊顧全,既可以滿足如此龐大的供電需求,又可以從中盈利并得到龐大的經(jīng)濟利益。
綜上所述,我們要不斷的大力完善和提高火力發(fā)電廠的能源轉換效率,在合理的規(guī)劃以后,將能源利用效率達到超過50%的利用率,減少能源的浪費和損失。