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楼主: 爱雪
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为什么不能将乏汽直接送入锅炉,而要经过冷却后再送入锅炉?效率不是下降了吗?

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发表于 2021-1-13 19:38:06 | 只看该作者
首先,如果将乏气通入锅炉,并且构成一个循环发动机,那么q2=0,效率将会达到100%,显然违背卡诺定理。卡诺定律指出由于受到环境温度的限制,火电厂的理论最高理想效率一般不会超过75%;从实质上看,这样的想法完全违背热力学第二定律的开尔文表述。从工程实践上看,将汽轮机乏气通入锅炉,在单一过程上看热功转换理论效率确实可以达到100%,但是这样的过程构不成循环,因为水蒸气的状态参数s持续变大,汽轮机输出功率、锅炉都处在不稳定状态,这是无法想象的。因此,理论上讲使其成为冷凝水是为了要符合热力学第二定律,也就是要符合开尔文表述,使得循环发动机成为可能。
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发表于 2021-1-13 19:38:51 | 只看该作者
汽轮机入口处和出口的焓差大,蒸汽才能顺利的推动汽轮机做功。
焓差如果不好理解,可以理解为压差。
冷凝器就是个间壁式换热器,换热面积足够大的情况下,冷凝水的温度就是冷凝器的温度,由此可知冷凝器的压力(即冷凝水温度下的饱和压力)。
于是,汽轮机入口(锅炉过热器出口)和气轮机出口(冷凝器入口)处就存在了焓差(或者理解为压差)。这样蒸汽才能自发的流过汽轮机。
若将乏汽直接送入锅炉,那势必需要消耗泵功来完成,此时的蒸汽是靠泵功流过汽轮机的,不消耗自身能量。即蒸汽无法自发的流过汽轮机,没有力驱动它这么做。
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发表于 2021-1-13 19:39:28 | 只看该作者
问题在于如何把低温低压的发完电的蒸汽引回高温高压的锅炉,可以使用加压机加压么?假设加压技术可以实现,那么请问加压机消耗的能源是什么?现阶段来看是电能,那么可不可以构成循环呢?可以,但是无意义,因为加压机耗电能大于输出功发的电能。这才是关键。
但你们设想一下,如果假设加压机消耗的是低品质的热能(只是假设,你不需要顾虑如何用热驱动加压机,依我看目前没有这种大型加压机(其实也有,汽车的涡轮增压器)),那么整个系统是可行的,但事实上这样直接对气体的加压过程所消耗的能量远大于现阶段冷凝器+泵消耗的能量所以得不偿失。
本身热发电假设用两倍的热能消耗得到一倍的电能,那如果你用两倍的电能发一倍的电能,或者用四倍的热能发一倍的电能怎么可能在原理上行不通呢?所以和第二热力学定律相关的解释个人认为都不正确。
综上,个人觉得,原理其实一点问题都没有,只是实际上效率都没有现阶段的朗肯循环高。而且,加压技术不一定能够实现。
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