减温减压能量损失

1、为了评价能量的价值，引入卿，也可以称卿为“可用能”，“有效能”或“可用度”。系统由任意状态可逆变化到死态时，能最大限度转换为“可完全转换能量”的那部分能量，称之为卿。作为评价能量的统一尺度，卿是从“量”与“质”相统一的高度进行评价的，不仅一定程度上反映了能的“量”的大小，而且还反映了“质”的高低。卿的性质总结如下：1、它反映了各种形态能量的转换能力。2、它从量与质相结合的角度反映了能的价值，它代表了能量中量与质相统一的部分。3、它具有互比性，为各种形态能的度量规定了统一尺度，便于互相比较。4、能量中含有的卿值越多，其动力利用的价值越高，即其“质”越高。因此，能的“质量”可以用单位能量中含有卿值

2、的多少来度量。减温减压的过程我们按绝热考虑，绝热合流是一种典型不可逆过程，必将导致熵的增加，引起卿的损失。能源是有品味的，全球的海水温度自15C下降到14C，那个热量是惊人的，但无法利用，理由也很简单，这种低品位的热量人类无法利用，比如你不可能用这么大量的热去发电。具体到实例，见下表，Ex的计算很简单，Ex=(H-HO)-TO*(S-SO),H、S分别是蒸汽的比焓和比熵，HO、SO是环境状态下水的比焓和比熵，TO是环境温度,环境状态可以自己定义，一般的定义是：环境状态PO=1atm,TO=25°C，此状态下的水参数：HO=1O4.93kJ/kg,SO=O.3672kJ/kg.

3、6;C可以得到如下数据表格：参数减温减压器入口减温减压器出口计算备注过热蒸汽常温水饱和蒸汽温度T，C39025235压力P，MPaG2.50.71.27流量W，kg/h10770012300120000质量守恒比焓H,kJ/kg32161062898比熵S，kJ/kg.C6.98320.36716.7337可用能Ex，kJ/kg11380.694896总焓H，kW962123629657496574-(96212+362)=0总可用能Ex，kW340452.372986729867-(34045+2.37)=4180.37损失功Lw，kW4180.37可用能效率，%87.72%从表格可以看出，

4、无论是质量平衡和热量平衡（焓平衡），减温减压器入口和出口都满足了，107.7吨过热蒸汽加上12.3吨的常温水，得到120吨的饱和蒸汽，热力学第一定律即能量守恒定律满足，质量守恒满足，热力学第一定律的热效率为100%，即假定过程没有任何热损失。一切都没问题。有问题的是什么？是卿，出口和入口相比，Ex下降了4180.37kW，这部分是损失功，损失的是做功能力，如果拿去发电，每小时少发电4180.37kW，真正的能量损耗在这里。从卿和比焓的比例Ex/H也可以看出，高温高压的蒸汽Ex所占比例大，高温高压的过热蒸汽Ex/H=35.40%,减温减压后的饱和蒸汽Ex/H=30.9%，所用的是常温水Ex/H=

5、0.66%,道理很明显，Ex较高的过热蒸汽和很低的常温水混合后得到了Ex居中的饱和蒸汽，类似用100C的开水和0C的冰水混合得到了50C的热水，无论是烧开水还是制冰水，你都得耗能，一个加热一个制冷，两头耗能，到头来得到的是个中间温度的热水，从能量利用的角度看，把常温水直接加热到50C最划算，两头能耗消耗了能源，而混合过程损失的是能源的品味，损失的是做功的能力。做功的能力可简单的理解为发电，因为电的可用能效率是100%，即Ex/W=100%，这12.3吨水一加，4180.37KW的电就没了。1度电5毛钱，一小时损失2090元，一年7000小时下来，1460万元。Ex/H的比值直接说明了现代化电厂之所以蒸汽参数越来越高的道理，电站锅炉从亚临界到超临界到超超临界，锅炉蒸汽参数一路飙，现已发展到55MPa,700C上，压力温度越高，蒸汽做功能力越