【正文】 學(xué)號： 06410203 常 州 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯 （ 屆） 外文題目 Alternative trends in development of thermal power plant 譯文題目 熱力發(fā)電廠發(fā)展的替代趨勢 外文出處 Thermal engineering 28 (2021)： 190194 學(xué) 生 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級 校內(nèi)指導(dǎo)教師 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 校外指導(dǎo)老師 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 二 ○ 一 ○ 年三月常州大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 1 頁 共 7 頁 熱力發(fā)電廠發(fā)展的替代趨勢 摘要： 熱 (或礦物燃料 )發(fā)電廠 (TPP)是污染環(huán)境的主要來源 , 它向大氣排放碳燃料燃燒的基本產(chǎn)物──二氧化碳。正是這種氣體造成了溫室效應(yīng)，使得全球氣候變暖。減少排入大氣的二氧化碳的根本解決方法在于省電 , 這樣便會減少燃料燃燒量。這種方法不管是從經(jīng)濟(jì)還是生態(tài)的角度看都是可行的。不過解決這個問題最理想的做法是不燃燒任何含碳燃料 ,如煤、石油制品和其他 有機(jī)動力資源。這項工作的目的是概述減少熱 (或礦物燃料 )發(fā)電廠燃料消耗量的方法，從而減少造成溫室效應(yīng)的排入大氣的氣體 .。其中一種方法在于改變工質(zhì)的熱物理性質(zhì)，如果我們能改變傳統(tǒng)工質(zhì) ,即水 , 或者能采用有著完全不同熱物理性質(zhì)的工質(zhì)，這種方法也許能變?yōu)榭赡堋＿@篇文章為一個切實可行的解決方案提供各種技術(shù)方法 ,如卡利納循環(huán)，通過磁流體共振改變水的性質(zhì)或在熱電廠的熱動力循環(huán)中采用液體在低于環(huán)境溫度下沸騰的技術(shù)。 關(guān)鍵詞 ： 節(jié)能電源；效率；減少向環(huán)境中排放氣體；熱力發(fā)電廠 1. 序言 人類文明與科技進(jìn)步歷史與電力消費(fèi)的 增長密切相關(guān)。基于含碳燃料消耗的熱電工程發(fā)展和不斷增長的電力生產(chǎn)是使燃料能源資源不斷消耗。熱能與動力工程用煤、石油、天然氣和超過 1%的大氣氧消耗取代 SO2， NOx和 CO2,這些加劇溫室效應(yīng)的氣體來產(chǎn)電。 現(xiàn)在來看由 GAO（美國總會計辦公室）在 2021年 6月 20日公布的數(shù)據(jù) [1]。 2021年，美國電站排放 SO2占發(fā)電廠總排氣量的 59%、 NOx占 47%、 CO2占 42%，但產(chǎn)電量只占了總電量的 42%。為此，我們來使用一個簡單的邏輯：如果舊電站產(chǎn)電占 42%,則新電站產(chǎn)電占 (10042)%=58%；如果舊電站排放 SO2占 59%，則新電站排放的 SO2占 (10059)% = 41%，各氣體排放依此類推。 命名 CO2 碳酸 , 二氧化碳 希臘符號 E 能量 g 效率 G 重量 q 密度 h0 氣體焓 下標(biāo) K 開爾文（熱力學(xué)溫度） boil 沸騰條件 m 質(zhì)量 cold 最低溫度 NOx 氮氧化物 f 燃料 P 壓力 hot 最高溫度 SO2 二氧化硫 k 動力學(xué) T 熱力學(xué)溫度 lq 液體 V 體積 n 正常情況 v 速度 t 溫度 W 熱力 常州大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 2 頁 共 7 頁 舊電站每 1%的產(chǎn)電對應(yīng)排氣中的 SO2占 59/42 = %，我們來列出最終“氣體排放 —電力生產(chǎn)”的比例： 電站 每 1% 產(chǎn)電的排氣 SO2 (%) NOx (%) CO2 (%) 舊 新 新電站排出的 SO2和 NOx低于舊電站，這點(diǎn)毫無意義。但二氧化碳的排放是有可比性的 , 這 可由生產(chǎn)熱能所采用的制度的本質(zhì)來解釋 因為燃燒的是含碳燃料，氧化后的最終產(chǎn)物是二氧化碳?？梢哉f， 30年來還沒有發(fā)現(xiàn)任何減少二氧化碳與熱量排放的根本方法，而二 氧化碳與熱量正是引起全球溫室效應(yīng)及氣候變暖的主因。 2. 通過改變工作介質(zhì)的熱物理性質(zhì)來提高電廠效率 效率是指電站生產(chǎn)的熱功 W與產(chǎn)電所消耗的熱能 Gf之比 fGW?? （ 1） 因此，提高電廠效率（如礦物燃料電廠）有兩種不同的方法： （ Gf）不變，提高熱工（ W） , 電廠采用聯(lián)合循環(huán)來實現(xiàn)這個方法，即通過燃?xì)廨啓C(jī)再利用排氣熱量。 （ W）不變，降低產(chǎn)電消耗熱能（ Gf）。另一個提高電廠效率的方法是不斷改變工作介質(zhì)的熱物理性質(zhì)。本文章從生態(tài)和自然限制方面做出了對這個方法的理論分析 。 本文將簡要介紹研究的基本路線和取得的成果。 . 改變傳統(tǒng)的工作介質(zhì)的熱性能 從技術(shù)實現(xiàn)的角度看，提高火力發(fā)電廠效率最簡單的方法是 通過采用磁流體共振來改變工作介質(zhì)即水的熱物理性質(zhì)。這種方法的本質(zhì)是水的二階相變。這個過程的特點(diǎn)是改變水在每個轉(zhuǎn)變點(diǎn)的所有性質(zhì)。但參照熱過程，改變汽化熱和熱能力的可能性至關(guān)重要。 這個方法在技術(shù)上可行的簡單之處在于它的實現(xiàn)不需要重新設(shè)計 火力發(fā)電廠。這意味著使用磁流體共振的方法可在任何電站使用，不管電站是新還是舊。換句話說，要改善任何熱電廠的生態(tài)環(huán)境，特別是減少二氧化碳的排放，能在最短的時間內(nèi)完成。為能夠在蒸汽發(fā)生器給水線中正確選擇設(shè)備（即磁流體諧振器）的安裝位置并精確調(diào)整使得汽化熱或熱容下降。但水的性質(zhì)使得熱容提高導(dǎo)致氣化熱提高，反之亦然。 計算結(jié)果顯示：使用磁流體諧振器很可能使電廠效率提升 10%。這樣能減少 29%的燃料消耗、 29%的固氣排放、 52%的熱排放（在熱電廠裝備容量不變的情況下）。 . 綜合工作介質(zhì)的利用 常州大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 3 頁 共 7 頁 90年代初，在美 國的一個 1MW的電廠中，進(jìn)行了著名的 A. Kalina 循環(huán)。在這個循環(huán)中，通過使用氨、乙胺、二乙胺等化學(xué)品工作介質(zhì)，實現(xiàn)了電廠效率的提高。例如，當(dāng)氨溶于水時，這種方案的熱容量低于只用水的方案中的熱容量。此外，當(dāng) 1摩爾的氨溶于 1升的水時，會產(chǎn)生 ，這剛好能使方案中 14%的一千克氨升溫到約100℃。因此，當(dāng)一升水從 30℃加熱到 100℃時，可把溶解所釋放的熱量儲存起來，大約為 70卡的熱量或 。 Kalina循環(huán)的實現(xiàn)如下：在給水進(jìn)入蒸汽發(fā)生器前，添加適量的氨。由于氨溶釋放的 熱量和最終方案中熱容的降低，加熱到沸騰溫度所需燃料減少。蒸汽與氣態(tài)氨分離，然后，水與氨在進(jìn)入蒸汽發(fā)生器前再次混合。在化學(xué)工業(yè)中，分離水和氨的過程被廣泛使用在純堿制作工藝的過濾液體階段。實踐證明，應(yīng)用 Kalina循環(huán)的電廠的效率能提升 10%,且可減少 20%的燃料消耗。因為所使用的燃料的特性并不發(fā)揮主要作用， Kalina循環(huán)能使灰塵、二氧化碳、二氧化硫的排放量減少，節(jié)約 20%的燃料。 相對于 ，卡利 Kalina的缺點(diǎn)在于：如果一個熱電廠使用了朗肯循環(huán)，則不可能使用 Kalina循環(huán)。 . 取代傳統(tǒng)的工作介質(zhì) 讓我們來詳細(xì)地關(guān)注利用環(huán)境熱來產(chǎn)電的方式，從燃料節(jié)省角度看，環(huán)境熱是我們認(rèn)為最有前景的。首先我們來回顧建立技術(shù)的物理及物化基本原理，這在當(dāng)今已不言自明。 公理 1. 已確定， 1摩爾任何氣體在標(biāo)況 (壓