室氣體的排放是很多熱發(fā)電廠亟待解決的問(wèn)題。據(jù)外媒報(bào)道,如今瑞士Climeworks公司聯(lián)合愛(ài)爾蘭一家地?zé)岚l(fā)電廠建設(shè)了首座“負(fù)排放”發(fā)電廠。
顧名思義,這家發(fā)電廠不僅不會(huì)排放溫室氣體(*),還能神奇地將二氧化碳變成“石頭”。他們是如何做到的呢?
據(jù)悉,該項(xiàng)目被稱作CarbFix,科學(xué)家將發(fā)電廠產(chǎn)生的二氧化碳溶解到水中,然后使用水泵將其輸送到地下700米,當(dāng)二氧化碳水和地下的玄武巖接觸之后,可以很快形成碳酸鹽礦物。
通常情況下,這一礦化過(guò)程需要成百上千年前,但CarbFix團(tuán)隊(duì)將其縮短到2年。CarbFix項(xiàng)目作者Juerg Matter博士表示,95%至98%的二氧化碳通過(guò)這種方法,在不到兩年的時(shí)間內(nèi)就實(shí)現(xiàn)了礦化。
Climeworks執(zhí)行官Christoph Geblad表示,該技術(shù)前景十分廣闊,很多地方都有類似的巖層,如果技術(shù)成熟,未來(lái)很多工廠排放的二氧化碳都能以這種方式變成固體存儲(chǔ)在地下,大大減少溫室氣體的排放。
火力發(fā)電廠簡(jiǎn)稱火電廠,是利用可燃物(例如煤)作為燃料生產(chǎn)電能的工廠。它的基本生產(chǎn)過(guò)程是:燃料在燃燒時(shí)加熱水生成蒸汽,將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能,蒸汽壓力推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,然后汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn),將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。
原動(dòng)機(jī)通常是蒸汽機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī),在一些較小的電站,也有可能會(huì)使用內(nèi)燃機(jī)。它們都是通過(guò)利用高溫、高壓蒸汽或燃?xì)馔ㄟ^(guò)透平變?yōu)榈蛪嚎諝饣蚶淠@一過(guò)程中的壓降來(lái)發(fā)電的。
基本原理也很簡(jiǎn)單
汽水系統(tǒng)
火力發(fā)電廠的汽水系統(tǒng)是由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、高低壓加熱器、凝結(jié)水泵和給水泵等組成,它包括汽水循環(huán)、化學(xué)水處理和冷卻系統(tǒng)等。水在鍋爐中被加熱成蒸汽,經(jīng)過(guò)加熱器進(jìn)一步加熱后變成過(guò)熱的蒸汽,再通過(guò)主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)。由于蒸汽不斷膨脹,高速流動(dòng)的蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)。為了進(jìn)一步提高其熱效率,一般都從汽輪機(jī)的某些中間級(jí)后抽出做過(guò)功的部分蒸汽,用以加熱給水。在現(xiàn)代大型汽輪機(jī)組中都采用這種給水回?zé)嵫h(huán)。
此外,在超高壓機(jī)組中還采用再熱循環(huán),即把做過(guò)一段功的蒸汽從汽輪機(jī)的高壓缸的出口將做過(guò)功的蒸汽全部抽出,送到鍋爐的再熱汽中加熱后再引入汽輪機(jī)的中壓缸繼續(xù)膨脹做功,從中壓缸送出的蒸汽,再送入低壓缸繼續(xù)做功。在蒸汽不斷做功的過(guò)程中,蒸汽壓力和溫度不斷降低,后排入凝汽器并被冷卻水冷卻,凝結(jié)成水。凝結(jié)水集中在凝汽器下部由凝結(jié)水泵打至低壓加熱器加熱再經(jīng)過(guò)除氧器除氧,給水泵將預(yù)加熱除氧后的水送至高壓加熱器,經(jīng)過(guò)加熱后的熱水加入鍋爐,在過(guò)熱器中把水加熱到過(guò)熱蒸汽,送至汽輪機(jī)做功。這樣周而復(fù)始不斷的做功。在汽水系統(tǒng)中的蒸汽和凝結(jié)水,由于疏通管道很多并且還要經(jīng)過(guò)許多的閥門(mén)設(shè)備,這樣就難免產(chǎn)生跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象,這些現(xiàn)象都會(huì)或多或少地造成水的損失,因此我們必須不斷地向系統(tǒng)中補(bǔ)充經(jīng)過(guò)化學(xué)處理過(guò)的軟化水,這些補(bǔ)給水一般都補(bǔ)入除氧器中。
燃燒系統(tǒng)
燃燒系統(tǒng)是由輸煤、磨煤、粗細(xì)分離、排粉、給粉、鍋爐、除塵、脫硫等組成。是由皮帶輸送機(jī)從煤場(chǎng)通過(guò)電磁鐵、碎煤機(jī)送到煤倉(cāng)間的煤斗內(nèi),再經(jīng)過(guò)給煤機(jī)進(jìn)入磨煤機(jī)進(jìn)行磨粉,磨好的煤粉通過(guò)空氣預(yù)熱器來(lái)的熱風(fēng),將煤粉打至粗細(xì)分離器,粗細(xì)分離器將合格的煤粉(不合格的煤粉送回磨煤機(jī)),經(jīng)過(guò)排粉機(jī)送至粉倉(cāng),給粉機(jī)將煤粉打入噴燃器送到鍋爐進(jìn)行燃燒。而煙氣經(jīng)過(guò)電除塵脫出粉塵再將煙氣送至脫硫裝置,通過(guò)石漿噴淋脫出硫的氣體經(jīng)過(guò)吸風(fēng)機(jī)送到煙筒排入天空。
發(fā)電系統(tǒng)
發(fā)電系統(tǒng)是由副勵(lì)磁機(jī)、勵(lì)磁盤(pán)、主勵(lì)磁機(jī)(備用勵(lì)磁機(jī))、發(fā)電機(jī)、變壓器、高壓斷路器、升壓站、配電裝置等組成。發(fā)電是由副勵(lì)磁機(jī)(永磁機(jī))發(fā)出高頻電流,副勵(lì)磁機(jī)發(fā)出的電流經(jīng)過(guò)勵(lì)磁盤(pán)整流,再送到主勵(lì)磁機(jī),主勵(lì)磁機(jī)發(fā)出電后經(jīng)過(guò)調(diào)壓器以及滅磁開(kāi)關(guān)經(jīng)過(guò)碳刷送到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通過(guò)旋轉(zhuǎn)其定子線圈感應(yīng)出電流,強(qiáng)大的電流通過(guò)發(fā)電機(jī)出線分兩路,一路送至廠用電變壓器,另一路則送到SF6高壓斷路器,由SF6高壓斷路器送至電網(wǎng)。
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