Question

水在热电厂的锅炉中变为水蒸汽，通过涡轮机带动发电机发电，用过的水蒸汽在液化器中凝结成水，再到锅炉，循环使用。液化器中的冷却水则流到冷却塔中降温，如图。水的比热为4.2×10³J/（Kg·℃），求：

1、夏天，来自冷却塔的水温为16℃，而回到冷却塔的水温为30℃。若冷却塔和液化器间水的流量为15m³/s， 试求水蒸汽的能量转化为电能的效率。

2、如果发电机的发电功率是56万千瓦，发电机把机械能转化为电能的效率为80%，不计水蒸汽通过涡轮机过程中由于热传递造成的能量损失及涡轮机的摩擦，试求水蒸汽的能量转化为电能的效率。

Answer 1

1水蒸汽冷却时所放的热量为冷却水所吸收，所以冷却所丢失的功率（即散热功率）为

            P_散＝Q_吸/t＝

        ＝4.2×10³焦/（千克·℃）×15×10³千克/秒（30－16）℃＝8.82×10⁸瓦

2水蒸汽的能量转化为电能的效率

η＝P_用/P_总＝P_电/（P_机+P_散）×100%        P_机＝560×10⁶W/0.8＝700×10⁶W

所以