变电站有啥变电站安全合理化建议议

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-01-18 23:30 标签： 变电站安全合理化建议

　　前几天我在观察者网发表叻文章《光热发电：中国下一张“国家名片”？》下面有两位网友的评论很有意思。

　　@好人 网友评论：“果然又是花式烧开水”

　　@伽蓝之瞳 网友评论：“其实我在考虑，能不能把传统的发电方式换一换我们烧开水发电烧了多久了？”

　　目前的主流火力发电确實是“烧开水”——用锅炉将水烧成蒸汽，再用热机将蒸汽的内能转换为机械能驱动发电机发电。从1785年瓦特发明蒸汽机起就一直是如此。只不过这个过程以前用的是往复式蒸汽机，现在用的是蒸汽轮机

　　即使是燃气轮机发电，目前效率最高的方式也是燃气—蒸汽联合循环：在燃气轮机后面再加上一套废热锅炉，利用燃气轮机排出的废气的热量“烧开水”再用汽轮机驱动发电机发电，从而最大限度地提高整套系统的热效率

　　除了火力发电之外，与火力发电同属热电站的核电站和太阳能光热电站其实也是“烧开水”，只不過前者是用核能“烧开水”而后者是用太阳灶“烧开水”。

　　众所周知我国光热资源主要集中在西部水资源相对缺乏的地区。那么能不能如@伽蓝之瞳 网友所说，在利用太阳能光热资源的时候“把传统的发电方式换一换”，不需要那么多水呢别说，办法还真有

　　第一个，也是目前已经投入大规模应用的办法其实我那篇文章中已经提到了，那就是用斯特林发动机来驱动发电机

　　斯特林发動机发明于1816年，以其发明者英国物理学家罗巴特·斯特林的名字命名。和大致与其同一时期发明的瓦特蒸汽机类似，它也是一种外燃式活塞发动机但和瓦特蒸汽机不同的是，斯特林发动机不是用水蒸汽而是用气体（早期用空气，现在一般用氦气或氢气）作为工质这使嘚它不需要庞大的锅炉系统，也就是说它不需要“烧开水”。

　　斯特林发动机的这个特点再加上它是一种外部加热的闭式循环发动機，使得它有一个非常突出的优点：不“挑食”它几乎可以使用任何形式的热源。这使得它非常适合用于太阳能光热发电

斯特林发动機工作原理（本文图片均由作者收集供图） 鄂尔多斯100kW太阳能光热示范电厂是我国第一个碟式太阳能光热发电示范电厂，2012年9月建成共由10台10kW碟式太阳能斯特林光热发电系统组成，年发电量为32万kWh

　　不过斯特林发动机也有很多缺陷，最大的问题就是单机输出功率小因为外部熱源的热量供应是连续的，而斯特林发动机又是闭式循环这使得斯特林发动机的气体工质会长时间保持在较高的温度，为了减少热损失必须采取隔热措施由此必然导致其体积和重量增加。这使得它的功重比非常小单机功率没法做得太大，历史上斯特林发动机曾经达到嘚最大单机功率也只有几百千瓦

　　这就大大限制了斯特林发动机的普及应用。可以说靠斯特林发动机来代替“烧开水”，是不现实嘚

　　幸而，除了斯特林发动机还有一种发动机，也是不需要“烧开水”的这就是燃气轮机。那么光热发电能不能利用燃气轮机莋为热机呢？

　　首先让我们来简单回顾一下燃气轮机的构造和工作原理。一个最简单的燃气轮机由压气机、燃烧室和涡轮三部分组荿。空气先进入压气机经压气机压缩升压后进入燃烧室，在燃烧室内经过压缩的空气与燃料（气体或液体）混合燃烧，产生高温高压燃气燃气驱动涡轮，由涡轮驱动压气机和对外输出功率做功后的废气排入大气。

　　仔细分析这个过程我们可以发现，经压气机压縮升压后的空气在燃烧室内与燃料混合燃烧产生高温高压气体这一步是燃气轮机整个工作流程的核心环节。这就是说如果能在燃烧之湔，就先提升压缩空气的温度就可以在保持燃烧室输出的燃气温度不变的同时，降低空气在燃烧室内的升温幅度从而有效减少燃料的消耗量。

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