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余热的利用

查字典物理网 2012-12-29

不论是工业、农业、交通运输,还是日常生活,都需要能源。能源是十分宝贵的。特别是像煤炭和石油这样的能源,用掉了就不会再生了,更应该节约使用,并且充分发挥它们的作用。可是,实际上它们的利用还很不充分,有很大一部分热能白白跑掉了,这就是通常所说的余热。

说到余热的利用,在日常生活中,人们是常见到的。例如,北方农村的柴禾灶,烟道大多通到土炕下面,在做饭的同时,炕也变得暖和了。一些食堂里和南方农村的厨房里,还常可以看到一火多用的多眼灶,通过几个灶眼来更好地利用火焰和烟气。所有这些做法,都是想方设法充分利用热能,提高燃料的利用率。但是,即使是这样,它们的利用率还是很低。经过测量,蜂窝煤炉的热效率不超过30%,烧煤球、煤饼的炉子的热效率只有20%左右,而烧散煤的炉子,热效率才只有10%。在工业上,目前我国总的能源利用率也不高,平均还不到30%。欧美一些比较发达的国家,差不多已达到40%~50%,而缺少能源资源的日本,达到57%。

那么,我国能源利用率不高的原因在哪里呢?

主要是某些设备陈旧,工艺不合理,维护、管理不善,因此浪费掉的余热比利用的热量还多。

余热是怎样产生的,又怎样回收利用呢?下面用火力发电厂来举例说明。

大家知道,火力发电厂发电的过程是利用高温、高压蒸气推动汽轮机,汽轮机带动发电机旋转发出电来,蒸气推动汽轮机之后排放出来的废气的温度还相当高。为了把它变成水,再送回锅炉去循环使用,就得在汽轮机的尾部用大量的水来冷却。在这个过程中,冷却水从蒸气中要吸收热量,变成热水,而这些热水也往往被排放掉,因此,它所吸收的热量也就白白地跑掉了。一般来说,这部分余热要占发电厂总热量的50%~60%,倘若再加上其他热损失,即使一个现代化的发电厂,它的综合热利用率也不过40%左右。

在工业企业比较集中的地区,利用余热最好的办法是实行地区集中供热,且采用热电结合的方式,节能效果显著,热效率可以成倍提高。比如,把蒸气先进进汽轮发电机里发电,只消耗蒸气的一小部分热量。然后,排出的蒸气再继续供给其他设备使用。热水可用来供暖和供应热水等。

总之,余热资源的开发和利用,途径广阔,大有潜力可挖,应该引起人们的重视。我们在生活中,也应动脑筋,减少热损失,提高燃料的利用率。

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