減溫減壓能量損失

1、為了評價能量的價值，引入卿，也可以稱卿為“可用能”，“有效能”或“可用度”。系統(tǒng)由任意狀態(tài)可逆變化到死態(tài)時，能最大限度轉(zhuǎn)換為“可完全轉(zhuǎn)換能量”的那部分能量，稱之為卿。作為評價能量的統(tǒng)一尺度，卿是從“量”與“質(zhì)”相統(tǒng)一的高度進行評價的，不僅一定程度上反映了能的“量”的大小，而且還反映了“質(zhì)”的高低。卿的性質(zhì)總結(jié)如下：1、它反映了各種形態(tài)能量的轉(zhuǎn)換能力。2、它從量與質(zhì)相結(jié)合的角度反映了能的價值，它代表了能量中量與質(zhì)相統(tǒng)一的部分。3、它具有互比性，為各種形態(tài)能的度量規(guī)定了統(tǒng)一尺度，便于互相比較。4、能量中含有的卿值越多，其動力利用的價值越高，即其“質(zhì)”越高。因此，能的“質(zhì)量”可以用單位能量中含有卿值

2、的多少來度量。減溫減壓的過程我們按絕熱考慮，絕熱合流是一種典型不可逆過程，必將導致熵的增加，引起卿的損失。能源是有品味的，全球的海水溫度自15C下降到14C，那個熱量是驚人的，但無法利用，理由也很簡單，這種低品位的熱量人類無法利用，比如你不可能用這么大量的熱去發(fā)電。具體到實例，見下表，Ex的計算很簡單，Ex=(H-HO)-TO*(S-SO),H、S分別是蒸汽的比焓和比熵，HO、SO是環(huán)境狀態(tài)下水的比焓和比熵，TO是環(huán)境溫度,環(huán)境狀態(tài)可以自己定義，一般的定義是：環(huán)境狀態(tài)PO=1atm,TO=25°C，此狀態(tài)下的水參數(shù)：HO=1O4.93kJ/kg,SO=O.3672kJ/kg.

3、6;C可以得到如下數(shù)據(jù)表格：參數(shù)減溫減壓器入口減溫減壓器出口計算備注過熱蒸汽常溫水飽和蒸汽溫度T，C39025235壓力P，MPaG2.50.71.27流量W，kg/h10770012300120000質(zhì)量守恒比焓H,kJ/kg32161062898比熵S，kJ/kg.C6.98320.36716.7337可用能Ex，kJ/kg11380.694896總焓H，kW962123629657496574-(96212+362)=0總可用能Ex，kW340452.372986729867-(34045+2.37)=4180.37損失功Lw，kW4180.37可用能效率，%87.72%從表格可以看出，

4、無論是質(zhì)量平衡和熱量平衡（焓平衡），減溫減壓器入口和出口都滿足了，107.7噸過熱蒸汽加上12.3噸的常溫水，得到120噸的飽和蒸汽，熱力學第一定律即能量守恒定律滿足，質(zhì)量守恒滿足，熱力學第一定律的熱效率為100%，即假定過程沒有任何熱損失。一切都沒問題。有問題的是什么？是卿，出口和入口相比，Ex下降了4180.37kW，這部分是損失功，損失的是做功能力，如果拿去發(fā)電，每小時少發(fā)電4180.37kW，真正的能量損耗在這里。從卿和比焓的比例Ex/H也可以看出，高溫高壓的蒸汽Ex所占比例大，高溫高壓的過熱蒸汽Ex/H=35.40%,減溫減壓后的飽和蒸汽Ex/H=30.9%，所用的是常溫水Ex/H=

5、0.66%,道理很明顯，Ex較高的過熱蒸汽和很低的常溫水混合后得到了Ex居中的飽和蒸汽，類似用100C的開水和0C的冰水混合得到了50C的熱水，無論是燒開水還是制冰水，你都得耗能，一個加熱一個制冷，兩頭耗能，到頭來得到的是個中間溫度的熱水，從能量利用的角度看，把常溫水直接加熱到50C最劃算，兩頭能耗消耗了能源，而混合過程損失的是能源的品味，損失的是做功的能力。做功的能力可簡單的理解為發(fā)電，因為電的可用能效率是100%，即Ex/W=100%，這12.3噸水一加，4180.37KW的電就沒了。1度電5毛錢，一小時損失2090元，一年7000小時下來，1460萬元。Ex/H的比值直接說明了現(xiàn)代化電廠之所以蒸汽參數(shù)越來越高的道理，電站鍋爐從亞臨界到超臨界到超超臨界，鍋爐蒸汽參數(shù)一路飆，現(xiàn)已發(fā)展到55MPa,700C上，壓力溫度越高，蒸汽做功能力越