火力发电煤最终转化为电能的效率为多少?
一般火力发电机组转换效率在35%,个别能到40%,输电线路加配电线路大约是70%左右。个别区域能到90%。由于地球上化石燃料的短缺,人类正尽力开发核能发电、核聚变发电以及高效率的太阳能发电等,以求最终解决人类社会面临的能源问题。最早的火力发电是1875年在巴黎北火车站的火电厂实现的。
随着发电机、汽轮机制造技术的完善,输变电技术的改进,特别是电力系统的出现以及社会电气化对电能的需求,20世纪30年代以后,火力发电进入大发展的时期。火力发电机组的容量由200兆瓦级提高到300~600兆瓦级(50年代中期),到1973年,最大的火电机组达1300兆瓦。大机组、大电厂使火力发电的热效率大为提高,每千瓦的建设投资和发电成本也不断降低。
到80年代后期,世界最大火电厂是日本的鹿儿岛火电厂,容量为4400兆瓦。但机组过大又带来可靠性、可用率的降低,因而到90年代初,火力发电单机容量稳定在300~700兆瓦。其所占中国总装机容量约在70%以上。
火力发电所使用的煤,占工业用煤的50%以上。目前我国发电供热用煤占全国煤炭生产总量的50%左右。大约全国90%的二氧化硫排放由煤电产生,80%的二氧化碳排放量由煤电排放。
40%左右 , 60万千瓦。
42% 左右, 100万千瓦。
45%以上,一般为热电联产,供热折算后的效率。
60-70% 热电联产,背压式机组,就是电负荷随着供热负荷变化,供热抽气作为工业用气用。
能源的种类很多,所含的热量也各不相同,为了便于相互对比和在总量上进行研究,我国把每公斤含热7000大卡(29306焦耳)的定为标准煤,也称标煤。另外,我国还经常将各种能源折合成标准煤的吨数来表示,如1吨秸秆的能量相当于0.5吨标准煤,1立方米沼气的能量相当于0.7公斤标准煤。
含义
一般而言能量转换效率是一个介于0到1之间的无量纲数字,有时也会用百分比表示。能量转换效率不可能超过100%,因此永动机不存在。不过像热泵之类的设备将热由一处移到另一处,不是进行能量的转换,其性能系数(英语:Coefficient of performance)往往会超过100%。
(见:http://210.77.218.4:8080/Resource/Book/Edu/SZJY/TS014076/0005_ts014076.htm)
这样就可计算出燃煤发电时,每发1度电所需的碳的重量,再计算放出二氧化碳的数量及消耗氧气的数量。
据测算,火电机组容量的不同,反映在煤耗和污染物排放量上差别很大。大型高效发电机组每千瓦时供电煤耗为290克~340克,中小机组则达到380克~500克。5万千瓦机组其供电煤耗约440克/千瓦时,发同样的电量,比大机组多耗煤30%~50%。
如果考虑热效率,天然气热效率约92%。
煤在锅炉中,综合热效率约65%,煤燃烧的惯性造成的损失(压货损失)10%;
煤在煤气发生炉中的转化率约72%,煤气燃烧热效率与天然气一样;
例如:若是以锅炉换算,则(40×1000×0.65×0.9)×6000÷9000÷0.92=16960m³
1、对产业发展的重要性
“绿色煤炭”的实施,对于中国煤炭工业的发展是十分重要的。其实,从世界范围来看,这也是一个趋势。所谓的绿色煤炭工业,就是针对“高投入低产出、高开采低利用、高排放低效益”的传统煤炭工业而言的,它以煤炭资源节约和环境友好为核心,以实现煤炭工业与社会、环境的和谐发展为目的,绿色煤炭工业是以煤炭资源节约和环境友好为核心,以实现煤炭工业与社会、环境的和谐发展为目标的新型煤炭工业,其关键是实现煤炭资源的绿色开采、清洁生产和无污染使用。
2、产业发展的必然选择
循环经济作为一种实践可持续发展理念的新的经济发展模式,是构建绿色煤炭工业体系的必然选择。关键是实现煤炭资源的绿色开采、清洁生产和无污染使用。绿色煤炭工业是这样的,煤炭的开采应实现“低开采度、高回采率”,从源头上做到煤炭资源的节约,减轻煤炭开采中所产生的环境污染。煤炭的加工应实现高利用率和清洁生产。煤炭的洗选率和煤炭转化率达到一定指标,洁净煤技术实现产业化。煤系共伴生矿产资源得到充分利用。开发出一批以伴生矿产资源为主要原料的档次高、质量优、污染少的产品,形成煤炭工业新的经济增长点。
3、全社会参与的体系
发展循环经济构建绿色煤炭工业体系,是一个复杂的系统工程,需要社会各界的积极参与,其中,政府作为执法者和社会、环境等公共资源的捍卫者,应该扮演非常重要的角色;而煤炭企业作为实践循环经济的主体,则起着关键的作用。府应通过制定一系列配套政策对煤炭企业发展循环经济构建绿色煤炭工业给予扶持,包括投资政策、产业政策、技术政策、财税政策等。具体来说,要加大投资力度,搞好基础设施建设,帮助煤炭企业引入先进的设备,为煤炭企业提供相关技术支持,在税收方面给予优惠等,为煤炭企业发展循环经济提供一个宽松的政策环境,以引导煤炭企业自愿地走循环经济之路。
煤的液化是指在较高温度下800左右(低于气化)长链复杂大分子煤组分化合物受热裂解为短链小分子化合物并被快速冷凝形成煤焦油,缺点就在于其转化率较气化低,会产生大量焦体物质(炭),污染环境难以处置。
相对而言,煤的气化要好一些,首先生成的产物组分较简单对设备的腐蚀程度小,(但高温高压水蒸气对处理设备的考验也是不小的),其次,气化工艺其对于煤的转化率远高于液化,同时液化还产生大量副产物,增大处理成本。再次,生成的产物气化产出的合成气稳定,做简单处理即可运用 。而液化所生成的焦油性质不稳定,易变质,且含有一定量的水,需精炼体制方可进一步利用。