蒸汽渦輪發動機
蒸汽機,是一個能夠將蒸汽中的動能轉換為功的熱機。泵、火車頭和輪船曾使用蒸汽機驅動。
蒸汽機在工業革命中起了基本的作用。今天,人們還使用蒸汽渦輪發動機來發電。
蒸汽機需要一個使水沸騰產生高壓蒸汽的鍋爐,這個鍋爐可以使用木頭、煤、石油或天然氣甚至垃圾作為熱源。蒸汽膨脹推動活塞做功。
高壓蒸汽機引擎有多種造型,但最主要的是往複活塞和汽輪機。
蒸汽渦輪發動機(Steam turbine)是一種擷取(將水加熱後形成的)水蒸氣之動能轉換為渦輪轉動的動能的機械。相較於原由詹姆斯瓦特發明的單級往復式蒸汽機,渦輪蒸汽機大幅改善了熱效率,更接近熱力學中理想的可逆過程,並能提供更大的功率,至今它幾乎完全取代了往復式蒸汽機。渦輪蒸汽機特別適用於火力發電和核能發電,世界上大約80%的電是利用渦輪蒸汽機所產生。
老式船艦中也有不少使用,但是在現代化船艦中已經被燃氣渦輪引擎全面取代,只有少數特例如現代級還使用蒸汽渦輪。
汽電共生
汽電共生 Cogeneration (combined heat and power, CHP) 為一種工業製程技巧,利用發電後的廢熱用於工業製造或是利用工業製造的廢熱發電,達到能量最大化利用的目的。
以先發電式來說由於傳統發電機效率只有30%左右,高達70%燃料能量被轉化成無用的熱,汽電共生能再利用30%-50%的熱能於工業,使燃料達到80%效率。
而後發電系統用的本來就是各種工業機具的廢熱,等於所發的電都是白賺的。
1.先發電式 鍋爐蒸氣先用於發電,用剩的蒸氣熱能再投入某種工業製程,同時發的電也投入工業製程,剩電賣給電網。適合中等溫度製程的產業:食品、造紙、化工、養殖、農業。 現有系統:(1)燃氣渦輪機外掛廢熱爐式;;(2)燃氣渦輪機式(3)蒸氣渦輪機式;(4)複合循環式;(5)柴油引擎式。
2.後發電式 鍋爐蒸氣先用於某種工業製程,用剩的蒸氣熱能再投入發電,同時發的電也投入工業製程,剩電賣給電網。適合高溫度製程的產業:冶金、玻璃、水泥。 現有系統:(1)蒸氣渦輪機式;(2)有機朗肯機式。 |