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为什么发电厂还能同时供热

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为什么发电厂还能同时供热

为什么发电厂还能同时供热

现代社会,大到工厂各类机器的运行,小到家庭各种电器的使用,都离不开电能。电又被称为“万能能源”,这是因为人们能够非常方便地将它输送到各处,并把它转变成需要的其他形式的能量,如动力、热量、声音、光色以及磁性等。实际上其他各种能源也只有转换成电能,才具备被普遍利用的价值。因此,如何增加发电量,满足电力供应,成了能源开发的头等大事。

最近几十年,开发新能源用以发电取得了很大进展,但是在目前和今后相当长的一段时间内,发电主要还是靠化石能源。所以,如何提高发电的效率,成为能源技术提高和发展的一个重要目标。

一种方法是不断提高推动发电用蒸汽的温度和压力。蒸汽热力学表明,蒸汽的压力和温度越高,它们做功的本领就越大。因此,提升火力发电厂的锅炉和汽轮机技术,使它们能产生和利用更高压力的蒸汽,从原来的亚临界压力发电,发展成超临界压力发电,再提升到压力更高的超超临界压力发电。使其蒸汽压力超过25兆帕,温度达到或超过600℃,就能使发电效率比超临界压力发电效率提高4%。

可不要小看这4%,它可以使得一台百万千瓦发电机组一年节约6万吨标准煤。上海石洞口发电厂的一台百万千瓦超超临界发电机组,创造了生产1千瓦时电只消耗276.02克标准煤的世界纪录,而2012年全国火电平均供电煤耗是生产1千瓦时电消耗326克标准煤,超超临界发电技术的节能效益由此可见一斑。

增大压力虽然提高了发电效率,但是发电过程中产生的高温废蒸汽却要用大量的冷却水来降温,然后排到江河当中。这样不仅宝贵的热量被浪费了,还会造成电厂附近江河水温上升,破坏生态环境。于是,另一种措施应运而生,就是把电厂的高温蒸汽用管道引出来,输送给周围的工厂、医院、居民使用。

这样的能源利用方式叫作热电联产,它实现了能源的梯级利用,就是用燃烧燃料产生的高温来发电,产生主要能源——电;又把电厂废弃的余热变成其他工厂的能源直接加以利用。这种方式最大限度地发挥了能源的潜在能量,达到了“物尽其用”的效果,将热能的损失减到最少。虽然单从发电效率一方面来说,热电联产的发电效率没有纯发电的超超临界发电来得高,但是发电和供热二者合起来的能源热利用率却高达70%~80%,比单纯发电的效率高出了近1倍。

目前,火力发电过程中的热电联产还有一定局限性。因为发电和供热是同时发生的,电厂发电的过程中产生的热量非常大,需要在5~8千米范围内有一批造纸、钢铁或石化等用热量大的企业,以及人口集中的居民区,否则热能的充分利用就得不到保证。但火力发电厂由于考虑环境污染等问题,往往都建在远离城区的地方。因此,上述矛盾需要综合考虑来加以解决。

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