一、 現(xiàn)行火力發(fā)電原理都是：煤炭化學(xué)能經(jīng)燃燒轉(zhuǎn)化為水蒸氣動(dòng)能，水蒸汽推動(dòng)汽輪做功，在磁場(chǎng)中金屬導(dǎo)體產(chǎn)生電能，這一過程中，導(dǎo)體輸出的電能由汽輪機(jī)動(dòng)能決定，而汽輪機(jī)動(dòng)能又由水蒸氣壓強(qiáng)（P）決定，因而要想輸出的電功率多，就得盡可能增大工質(zhì)壓強(qiáng)。同時(shí)，在這過程中，熱能會(huì)有較大流失，也就是說有很大一部分熱能不能轉(zhuǎn)化為水蒸汽動(dòng)能（或壓強(qiáng)）。而流失的熱能與工質(zhì)（水蒸汽）的熱力學(xué)溫度（T）有關(guān)，T越大，熱能越易流失，所以，在盡可能提高工質(zhì)壓強(qiáng)的情況下，還得減少溫度T，也就是說，要想辦法提高壓溫比（P/T），什么情況下工質(zhì)的壓溫比zui高?顯然是氣態(tài)快轉(zhuǎn)化為液態(tài)的臨界狀態(tài)。因?yàn)闅怏w越高壓，越低溫，越易液化，壓溫比提高到臨界狀態(tài)，就基本不能再升了（再升就成液體，不能做功了），而目前許多火電廠都是在超超臨界狀態(tài)工作，所以，他們憑經(jīng)驗(yàn)已做這一點(diǎn)，從這方面說，火電效率不能再提升了。 從另一方面來說，水蒸汽的初始?jí)簭?qiáng)經(jīng)汽輪機(jī)做功發(fā)電后，壓強(qiáng)減小到比開始小很多的程度，因而想利用乏氣循環(huán)發(fā)電也是不現(xiàn)實(shí)的，另外，可證明，磁流體發(fā)電效率也不可能達(dá)到或高過現(xiàn)有火電效率水平。 因而，要想提率，得從各個(gè)過程入手。首先，我們可得出熱能有三種轉(zhuǎn)移方式：做功、熱傳遞、熱輻射。這三種方式中，我們想要的是盡可能增大熱能做功部分，而減少熱傳遞和熱輻射。在鍋爐中，水蒸汽因有高溫，還是會(huì)與外界有熱傳遞。要減少熱傳遞，可利用杜瓦瓶原理絕熱，即對(duì)裝水容器安裝兩層夾板，兩板之間抽成真空再密封，這樣，熱傳遞而流失的能量大部分都會(huì)得到收集。另外，根據(jù)斯特藩一玻爾茲曼定律，熱輻射與容器面積和T4成正比。因而，可通過增大容器的體積和面積之比來減小熱輻射所占比例，從而幫助熱能利用。同樣，這種升高體積/面積的做法也對(duì)減少熱傳遞的影響有意義，這也是為什么大型火電廠比小火電廠效率高的原因。 二、 但是，以上兩種思路雖然有助于提高火電效率，但提高程度不大，因而其現(xiàn)實(shí)意義較小，我們可觀察到，在熱電轉(zhuǎn)換過程中，熱能zui主要的流失是水蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)做功后向外界排出的乏氣中還含有大量熱能，這部分熱能沒被利用，因而現(xiàn)行火電效率不高。 那么，要想使這部分熱能得到利用，就得想法使它轉(zhuǎn)化為氣體的定向動(dòng)能（熱能是雜亂，各向均勻同性的，無法推動(dòng)汽輪機(jī)做功）。而較現(xiàn)實(shí)的思路是參照節(jié)流制冷原理，使水蒸氣在經(jīng)汽輪機(jī)之前就讓它通過多孔性隔板，這樣，通過后的水蒸汽溫度有所降低，而流速增大，有利于增大定向動(dòng)能所占比例，從而有利于水蒸氣做功。 因?yàn)閷?shí)驗(yàn)表明，先前流速較低的氣體通過縮口式閥門過后，流速增大，溫度降低，相當(dāng)于把熱能轉(zhuǎn)化為氣體的定向動(dòng)能。從理論上分析，由于氣體的壓強(qiáng)（決定定向動(dòng)能）可看作是由溫度（決定熱能）產(chǎn)生，則壓強(qiáng)可認(rèn)為是動(dòng)能，熱能是勢(shì)能，氣體通過小孔后，流速會(huì)增大，就是動(dòng)能增大，根據(jù)能量守恒，則勢(shì)能一定會(huì)減小，即溫度會(huì)降低。而這節(jié)流過程就是把不做功的熱能轉(zhuǎn)化為能做功的定向動(dòng)能，從而降低乏氣帶走的熱能，增大做功的比例，提高火電效率。 現(xiàn)實(shí)中可先對(duì)封閉的水蒸汽不斷加熱，待其壓強(qiáng)高到一定值時(shí)再讓水蒸汽通過多層多孔性隔板，多次節(jié)流，從而較大降低其溫度。同時(shí)保持節(jié)流后的水蒸汽動(dòng)能和現(xiàn)行情況大致相等（這需要節(jié)流前壓強(qiáng)比現(xiàn)在升高），然后控制火力，使燃燒輸給水蒸汽的能量和節(jié)流后水蒸汽定向動(dòng)能相平衡。但是，現(xiàn)實(shí)中還需要考慮多種因素，限于篇幅，本文從略。本文只是從理論上對(duì)提高火電效率在這方面指出的一條思路，至于實(shí)際操作，各火電廠還要進(jìn)行多次調(diào)試。 三、 另外，火力發(fā)電過程中，各機(jī)件運(yùn)動(dòng)的能量也能量消耗的原因。如汽輪機(jī)和磁極轉(zhuǎn)動(dòng)，它們本身也有能量，它們也是靠熱能提供，有一部分不能轉(zhuǎn)化為電能。因此，還得盡量減小這些機(jī)件的質(zhì)量或密度。如汽輪機(jī)廠可把汽輪機(jī)的葉片盡可能做薄或用輕材料（如鈦鋁合金）代替鋼鐵部分。對(duì)旋轉(zhuǎn)磁極，作者也有辦法讓其減小質(zhì)量。當(dāng)然，各生產(chǎn)線可綜合各種情況，具體改進(jìn)，從而提高火電效率。
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