中文--熱力發(fā)電廠發(fā)展的替代趨勢-閱讀頁
2025-06-06 17:33本頁面
【正文】 ，如下： tttn TVPTVP ?nn （ 6） 其中 Pn， Tn， Vn 分別是標準壓力（ ，這是 每年的海平面氣壓平均值 ），標準溫度（ 15℃，這是每年的海平面氣溫平均值），和 1摩爾氣態(tài)物質(zhì)的體積。 把方程 (5) 代入方程 (6)我們得到： tttnlqlqnn TVPVTPgb o i lb o i l ???????????? （ 7） 當 1摩爾液體蒸發(fā)（見公理 2），得到的氣體在一封閉空間加熱，相對壓力提高導致相 對溫度上升。 公理 4. 渦輪受一股有動能的氣流驅動。 本例中氣體的特性根據(jù)每單位質(zhì)量體積表現(xiàn)在它的密度。 公理 （積累的能量）是由蒸汽過熱器和冷凝器之間的壓力差決定的 （見公理 3） ，壓力靠氣體冷凝的完整性，這是由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的一階相變（見公理 2）。由此產(chǎn)生的蒸汽在過熱器中加熱，使得壓力繼續(xù)上升。過熱器與冷凝器之間的壓差使蒸汽從高壓帶迅速轉向低壓帶，旋轉渦輪產(chǎn)電。 從提高效率和改變電廠生 態(tài)參數(shù)看，采用循環(huán)作為工作體系，低沸點物質(zhì)如 氫、氦、氮、氧、氖、二氧化碳等，看起來最有前途的。這意味著沒必要為從燃燒燃料到產(chǎn)生氣體提供熱量，這是 PT1發(fā)生和液體變?yōu)闅怏w的儀器，因為環(huán)境本身可作為熱源。 如果用氮代替水產(chǎn)電，讓我們估計一下能節(jié)省多少燃料。 我們來假設一利用郎肯循環(huán)和水作為工作介質(zhì)的熱電廠的效率為 41%。假設在渦輪入口蒸汽壓力上升階段燃料消耗量分別與 水加熱至沸騰溫度、蒸發(fā)比熱、過熱蒸汽焓成正比（見表 1）。蒸汽從 30℃加熱至 530℃，消耗 894 kJ/kg， 氮從 30℃加熱至 530℃，則需消耗： kgkJ7824 27894h ???， 表 1 估計燃料消耗用以提高渦輪入口的蒸汽壓力 蒸汽輪機循環(huán)階段 初溫 (℃ ) 終溫 (℃ ) 功率消耗 (kJ/kg) 相對油耗 加熱冷凝水到沸點 30 310 1277 水沸騰 310 310 1324 蒸汽過熱 310 530 726 總量 3327 表 2 估計燃料消耗用以提高渦輪入口的蒸汽壓力 渦輪循環(huán)階段 初溫 , ℃ 終溫 , ℃ 功率消耗 , kJ/kg 氮沸騰 196 196 加熱氣態(tài)氮 196 30 氣體過熱 30 530 2 782=1564 如公理 2所說，水蒸發(fā)后體積增大了 1245倍，而氮只增大了 640倍。（見表 2）。這樣，消耗 1KW電力。 我們來看看這種電力生產(chǎn)技術是否與熱力學定律相悖。 因此公式（ 1）可歸納如下：熱機（包括電廠的熱機）的效率不能大于一。事實上，由于部分生產(chǎn)能耗為壓縮機的運作提供液化氮，效率會低一些 。 讓我們假設氮在熱力循環(huán)作為工作介質(zhì)。 對可逆卡諾循環(huán)熱機的熱力學第二定律介紹如下： ? ? h o tc o ldh o tc o ldh o t TT1TTT ????? （ 10） 其中， T是周期中的最高 溫度（增加的熱溫度）， T是最低溫度（在這種情況下，為氮的沸點溫度）。我們可以看到，所提出的產(chǎn)電技術方法與熱力學第一、第二定律都不矛盾。現(xiàn)在已經(jīng)提出利用超臨界二氧化碳聯(lián)合電力生產(chǎn)、熱 能的以太陽能為動力的朗肯循環(huán)。估計發(fā)電效率為 ，熱回收效率
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