一、

現(xiàn)行火力發(fā)電原理都是：煤炭化學能經(jīng)燃燒轉化為水蒸氣動能，水蒸汽推動汽輪做功，在磁場中金屬導體產(chǎn)生電能，這一過程中，導體輸出的電能由汽輪機動能決定，而汽輪機動能又由水蒸氣壓強（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。同時，在這過程中，熱能會有較大流失，也就是說有很大一部分熱能不能轉化為水蒸汽動能（或壓強）。而流失的熱能與工質(zhì)（水蒸汽）的熱力學溫度（T）有關，T越大，熱能越易流失，所以，在盡可能提高工質(zhì)壓強的情況下，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)快轉化為液態(tài)的臨界狀態(tài)。因為氣體越高壓，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)驗已做這一點，從這方面說，火電效率不能再提升了。

從另一方面來說，水蒸汽的初始壓強經(jīng)汽輪機做功發(fā)電后，壓強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)實的，另外，可證明，磁流體發(fā)電效率也不可能達到或高過現(xiàn)有火電效率水平。

因而，要想提率，得從各個過程入手。首先，我們可得出熱能有三種轉移方式：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)實意義較小，我們可觀察到，在熱電轉換過程中，熱能zui主要的流失是水蒸汽推動汽輪機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，就得想法使它轉化為氣體的定向動能（熱能是雜亂，各向均勻同性的，無法推動汽輪機做功）。而較現(xiàn)實的思路是參照節(jié)流制冷原理，使水蒸氣在經(jīng)汽輪機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，有利于增大定向動能所占比例，從而有利于水蒸氣做功。

因為實驗表明，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，相當于把熱能轉化為氣體的定向動能。從理論上分析，由于氣體的壓強（決定定向動能）可看作是由溫度（決定熱能）產(chǎn)生，則壓強可認為是動能，熱能是勢能，氣體通過小孔后，流速會增大，就是動能增大，根據(jù)能量守恒，則勢能一定會減小，即溫度會降低。而這節(jié)流過程就是把不做功的熱能轉化為能做功的定向動能，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)實中可先對封閉的水蒸汽不斷加熱，待其壓強高到一定值時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。同時保持節(jié)流后的水蒸汽動能和現(xiàn)行情況大致相等（這需要節(jié)流前壓強比現(xiàn)在升高），然后控制火力，使燃燒輸給水蒸汽的能量和節(jié)流后水蒸汽定向動能相平衡。但是，現(xiàn)實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提高火電效率在這方面指出的一條思路，至于實際操作，各火電廠還要進行多次調(diào)試。

三、

另外，火力發(fā)電過程中，各機件運動的能量也能量消耗的原因。如汽輪機和磁極轉動，它們本身也有能量，它們也是靠熱能提供，有一部分不能轉化為電能。因此，還得盡量減小這些機件的質(zhì)量或密度。如汽輪機廠可把汽輪機的葉片盡可能做薄或用輕材料（如鈦鋁合金）代替鋼鐵部分。對旋轉磁極，作者也有辦法讓其減小質(zhì)量。當然，各生產(chǎn)線可綜合各種情況，具體改進，從而提高火電效率。
 

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