因为这种煤炭发电技术,确实要环保很多,即使在大城市也没有什么问题。所以说,火力发电厂尤其是煤炭为燃料的发电厂,有一定的经济效益的状态下,都在向煤制成煤气后再利用燃气轮机进行发电,而不是直接进行蒸汽机的发电方式。就是先将煤炭制成煤气,然后煤气在燃气轮中进行燃烧发电。

电厂为什么用蒸汽发电,而不是压缩空气?

电厂为什么用蒸汽发电,而不是压缩空气

燃气轮机的原理就是压缩空气,然后燃烧加热空气,相当于给空气二次加压,在高温(气体膨胀),高压的状态下推动透平动轮的转动。这就是一个实打实的利用气体压力,将动能转化为电能的过程。这种技术在烧天然气和石油的电厂可以使用,烧煤的电厂有办法吗?有,整体煤气化循环发电技术。(相信我们后面会说)咱们先来说说燃气轮机为什么可以看做是压缩空气的一种发电方式。

燃气轮机的三大核心部件:压气机,燃烧室,透平。燃气轮机模型1、压气机:通过转动的叶轮吸入空气,这个叶轮的轴,其实是跟后端的透平的轴是同轴,或者是嵌套的轴。压气机是由可以转动的轴,可拆卸的压气机叶片构成的。整个压气机可以达到17级页面的压缩。(三菱F级燃气轮机)压气机叶片由不锈钢制成,这为所有的振动模态提供了阻尼。

“燕尾”式叶根设计为切向主振型提供了根部阻尼。关于燕尾形的布置,参见图。叶片用键在主轴上固定,使得在不影响其它级的情况下拆卸任一级。转子组件有17列叶片。它们用于压缩进气,以提供所需的气流和压力。压气机结构实物的压气机叶片下面是东方电气F级别的50MW燃气轮机,图中两个管道就是压气机吸气的管道。东方电气50MW燃气轮机2、燃烧室:一般是气态,液体的燃料通过16或者18个或者更多,喷管燃烧室进行燃烧。

常见的燃料例如:石油(日本,中东比较多),天然气(俄罗斯电厂表较多,中国也有),煤气(煤炭制造燃气)。燃烧室剖面燃烧器部分 (干式低 NOx 型燃烧器) 燃烧器部分 (干式低 NOx 型燃烧器) 围成一圈的燃烧器20个在燃烧器内,燃料会进行燃烧,吸入的气体一方面作为助燃剂,另一方面也作为被做功的对象,高温,以及燃烧产生的气体会膨胀形成高压气流。

气流高压状态下,本身就具有极大的动能,通过透平。所谓的透平其实就是叶片。这些高压气流通过可以转动的叶片,一方面降温,另一方面叶片有一定的弧度,充分吸收气体的动能,从而转化为轴转动的动能,带动电机发电。最后从透平出去的气流,温度仍然有400°以上的高温,会进行循环进入到蒸汽机,这个时候气体的动能比较小了。

直接推动大叶轮已经推不动了。然后将内能,转化为蒸汽的动能,再进行利用。这样就可以将燃气轮的效率提升到58%以上。这个可比蒸汽机的效率30-40%,高出不少。燃气轮机能量转化的步骤:燃气轮能量转化燃气轮机可以说是使用的高压气体的动能做功。跟我们所说的,压缩空气在高压状态下释放后直接推动电机转动是一个道理。

所以说,火力发电厂尤其是煤炭为燃料的发电厂,有一定的经济效益的状态下,都在向煤制成煤气后再利用燃气轮机进行发电,而不是直接进行蒸汽机的发电方式。跟我们常规想象的机械动力抽气,然后压气的方式不同。燃料想要直接对气体做功,最佳的方式就是燃烧,让气体膨胀。想让燃料内容,转化为动能,然后再转化为气体的势能。这书那会太大了。

不使用蒸汽,而转向压缩空气的火力发电:整体煤气化循环发电技术这个也叫IGCC技术。就是先将煤炭制成煤气,然后煤气在燃气轮中进行燃烧发电。IGCC整体煤气化循环发电技术这个技术为什么没有被广泛采用?因为,投入比较大,整体流程比较复杂,并且是一个非常精细化的流程工业。目前国内在IGCC电站方面的投入,已经有多座。

国内IGCC项目这也可以称作是煤炭清洁利用的典范。因为这种煤炭发电技术,确实要环保很多,即使在大城市也没有什么问题。IGCC技术首先利用纯氧与煤反应生成煤气,煤气经过净化去除硫化物、氮化物、粉尘等污染物,成为清洁的气体燃料后,用于燃料发电。该项技术解决了传统火力发电中因煤直接燃烧而造成的环境污染问题。

电鳗是通过什么原理发电的?可以变压成常用电吗?

电鳗是通过什么原理发电的可以变压成常用电吗

电鳗素有“水中高压线”的称号,在遇到危险或者主动捕食时可以放出数百伏的电压,是一种很奇特的动物。电鳗的分布电鳗主要分布在亚热带和热带地区的河流流域内,南美洲目前发现了200多种可以自主放电的生物,电鳗就是其中比较有代表性的一类,亚马孙河、圭亚那河、奥里诺科河流域可常见它们的身影。它们的身长一般为2米左右,重量约为20公斤。

电鳗放电的原理电鳗的身体构造很特别,全身约80%得肌肉组织都是发电的来源。这种发电器主要分布在电鳗从头到尾两侧的肌肉组织内,这些肌肉组织的构成呈非常薄的片状,薄片之间存在结缔组织,并有许多神经直接相连中枢神经系统,每个肌肉薄片像章一个微型电池,向着身体尾端为正极,向着头部为负极,电流从尾部流向头部,可以产生约150毫伏的电压。

电鳗全身有8000到10000个这样的肌肉薄片,当产生电流时,这些薄片就会串联起来形成叠层电池。一旦电鳗接近猎食对象,或者受到刺激时遍可发生强大的电流,形成数百伏电压。电鳗放电强度不同种类的电鳗,其放电强度是不一样的,比如美洲电鳗释放最大电压可以达到800伏,非洲电鳗可产生200伏的电压,一些体型小的仅可放出几十伏的电压。

电鳗的放电频率是很快的,每秒可以达到50次左右,但持续放电后电流强度会逐渐减弱,10多秒就不在放电,但电鳗休息一会就又可以恢复放电能力。电鳗放出的电能利用吗电鳗放出的电,是一种直流电,持续时间极短,基本上很难加以收集利用。电鳗在放电以后要有一定的恢复期,如果频繁干扰刺激它,那么它的正常身体代谢就会受到极大影响,极易失去活力甚至死亡。


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