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為什么發(fā)電廠還能同時(shí)供熱

2021-02-24 科普知識(shí)

  發(fā)電廠又稱發(fā)電站,是將自然界蘊(yùn)藏的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能(二次能源)的工廠。下面是小編為大家整理的為什么發(fā)電廠還能同時(shí)供熱,僅供參考,歡迎閱讀。

  現(xiàn)代社會(huì),大到工廠各類機(jī)器的運(yùn)行,小到家庭各種電器的使用,都離不開(kāi)電能。電又被稱為“萬(wàn)能能源”,這是因?yàn)槿藗兡軌蚍浅7奖愕貙⑺斔偷礁魈帲阉D(zhuǎn)變成需要的其他形式的能量,如動(dòng)力、熱量、聲音、光色以及磁性等。實(shí)際上其他各種能源也只有轉(zhuǎn)換成電能,才具備被普遍利用的價(jià)值。因此,如何增加發(fā)電量,滿足電力供應(yīng),成了能源開(kāi)發(fā)的頭等大事。

  最近幾十年,開(kāi)發(fā)新能源用以發(fā)電取得了很大進(jìn)展,但是在目前和今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),發(fā)電主要還是靠化石能源。所以,如何提高發(fā)電的效率,成為能源技術(shù)提高和發(fā)展的一個(gè)重要目標(biāo)。

  一種方法是不斷提高推動(dòng)發(fā)電用蒸汽的溫度和壓力。蒸汽熱力學(xué)表明,蒸汽的壓力和溫度越高,它們做功的本領(lǐng)就越大。因此,提升火力發(fā)電廠的鍋爐和汽輪機(jī)技術(shù),使它們能產(chǎn)生和利用更高壓力的蒸汽,從原來(lái)的亞臨界壓力發(fā)電,發(fā)展成超臨界壓力發(fā)電,再提升到壓力更高的.超超臨界壓力發(fā)電。使其蒸汽壓力超過(guò)25兆帕,溫度達(dá)到或超過(guò)600℃,就能使發(fā)電效率比超臨界壓力發(fā)電效率提高4%。

  可不要小看這4%,它可以使得一臺(tái)百萬(wàn)千瓦發(fā)電機(jī)組一年節(jié)約6萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。上海石洞口發(fā)電廠的一臺(tái)百萬(wàn)千瓦超超臨界發(fā)電機(jī)組,創(chuàng)造了生產(chǎn)1千瓦時(shí)電只消耗276.02克標(biāo)準(zhǔn)煤的世界紀(jì)錄,而2012年全國(guó)火電平均供電煤耗是生產(chǎn)1千瓦時(shí)電消耗326克標(biāo)準(zhǔn)煤,超超臨界發(fā)電技術(shù)的節(jié)能效益由此可見(jiàn)一斑。

  增大壓力雖然提高了發(fā)電效率,但是發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的高溫廢蒸汽卻要用大量的冷卻水來(lái)降溫,然后排到江河當(dāng)中。這樣不僅寶貴的熱量被浪費(fèi)了,還會(huì)造成電廠附近江河水溫上升,破壞生態(tài)環(huán)境。于是,另一種措施應(yīng)運(yùn)而生,就是把電廠的高溫蒸汽用管道引出來(lái),輸送給周圍的工廠、醫(yī)院、居民使用。

  這樣的能源利用方式叫作熱電聯(lián)產(chǎn),它實(shí)現(xiàn)了能源的梯級(jí)利用,就是用燃燒燃料產(chǎn)生的高溫來(lái)發(fā)電,產(chǎn)生主要能源——電;又把電廠廢棄的余熱變成其他工廠的能源直接加以利用。這種方式最大限度地發(fā)揮了能源的潛在能量,達(dá)到了“物盡其用”的效果,將熱能的損失減到最少。雖然單從發(fā)電效率一方面來(lái)說(shuō),熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電效率沒(méi)有純發(fā)電的超超臨界發(fā)電來(lái)得高,但是發(fā)電和供熱二者合起來(lái)的能源熱利用率卻高達(dá)70%~80%,比單純發(fā)電的效率高出了近1倍。

  目前,火力發(fā)電過(guò)程中的熱電聯(lián)產(chǎn)還有一定局限性。因?yàn)榘l(fā)電和供熱是同時(shí)發(fā)生的,電廠發(fā)電的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量非常大,需要在5~8千米范圍內(nèi)有一批造紙、鋼鐵或石化等用熱量大的企業(yè),以及人口集中的居民區(qū),否則熱能的充分利用就得不到保證。但火力發(fā)電廠由于考慮環(huán)境污染等問(wèn)題,往往都建在遠(yuǎn)離城區(qū)的地方。因此,上述矛盾需要綜合考慮來(lái)加以解決。

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