Hvad er nyttige og ikke-brugte energioverførsler i produktionen af ​​elektricitet ved hjælp af kul?

Nyttige og ikke-brugende energioverførsler i kuldrevet elproduktion

Her er en sammenbrud af nyttige og ikke-brugende energioverførsler i et kuldrevet elproduktionsanlæg:

Nyttige energioverførsler:

* Kemisk energi i kul til termisk energi: Brændende kul frigiver den kemiske energi, der er opbevaret i sine bindinger, hvilket genererer varme. Denne varme bruges til at koge vand og skabe damp.

* termisk energi til mekanisk energi: Højtryksdampen driver en turbin og omdanner den termiske energi til mekanisk rotationsenergi.

* Mekanisk energi til elektrisk energi: Den roterende turbin spinder en generator, der konverterer den mekaniske energi til elektrisk energi. Dette er den primære output fra kraftværket, den elektricitet, der sendes til hjem og virksomheder.

Ikke-brugende energioverførsler:

* termisk energitab i kedlen: En betydelig del af den varme, der genereres under kulforbrænding, går tabt gennem kedelvæggene, skorstenen og andre komponenter. Denne energi går tabt for miljøet som affaldsvarme.

* termisk energitab i dampkondensation: Efter at have passeret gennem turbinen, kondenseres dampen tilbage i vandet. Denne proces frigiver varme til det omgivende miljø og repræsenterer et andet energitab.

* Friktion i turbinen og generatoren: Mekanisk friktion inden for turbinen og generatoren skaber varme, der repræsenterer et andet energitab.

* Elektrisk modstand i transmissionslinjer: Når elektricitet bevæger sig gennem ledninger, går en vis energi tabt på grund af elektrisk modstand, hvilket genererer varme.

* Energitab i kølesystemer: Kraftværker bruger kølesystemer til at regulere temperaturen. Disse systemer mister også energi til miljøet.

Effektivitet:

Effektiviteten af ​​en kuldrevet plante henviser til andelen af ​​den kemiske energi i kul, der med succes omdannes til nyttig elektrisk energi. Typiske kulplanter opnår en effektivitet på ca. 30-40%. Dette betyder, at 60-70% af energien fra kulet går tabt som affaldsvarme og andre former for ikke-brugelig energi.

generelt:

Mens kulfyrede kraftværker er effektive til at konvertere noget af energien i kul til elektricitet, går en betydelig del af energien tabt som affaldsvarme. Dette tab repræsenterer et stort miljøhensyn, hvilket bidrager til luftforurening og klimaændringer.

Forbedring af effektiviteten:

Forskellige teknologier og tilgange udvikles for at øge effektiviteten af ​​kulfyrede kraftværker, herunder:

* kombinerede cyklus kraftværker: Integrer gasturbiner med dampturbiner for at fange og bruge affaldsvarme.

* kulstoffangst og opbevaring: Teknologier til at fange og opbevare kuldioxidemissioner fra kulfyrede kraftværker.

* Avancerede kulforbrændingsteknologier: Mere effektive kulforbrændingsprocesser, der minimerer affaldsvarme og forurenende stoffer.

På trods af bestræbelserne på at forbedre effektiviteten forbliver kulfyrede kraftværker en betydelig kilde til drivhusgasemissioner og miljøhensyn. Overgangen til vedvarende energikilder er afgørende for en bæredygtig fremtid.