米乐m6手机版能量品质的分析与介绍因为能量分析法是依据不同质的能量在数量上的平衡，只考虑了量的利用和量的 直接“外部损失”，在计算投入的装置或设备的总能量中，有多少被利用(收益)．有 多少直接转移到环境中损失掉，比较直观和容易理解．例如，若某锅炉的热效率为90 ％，则在投入(消耗)的燃料燃烧发出热量的总能量中，有90％的能量(热能)传结水蒸 气被利用〔收益)，10％的能量(热能)通过排烟、散热等直接损失在环境中。又如一 个水蒸气动力发电厂，若其总效率为40％，则在投入燃料发热量的总能量中，有40 ％的能量(热能)转变为机械能(最后变为电能)输出被利用(或收益)，而60％的能量(热 能)在锅炉、汽轮机、冷凝器、换热器、管道等设备通过各种途径散失到环境中损失掉 了．而且能量分析法也确实为节约能量指明了一定的方向，例如回收余废热，减少工 质或物料的泄漏，加强保温等措施以减少能量的直接外部损失等，这在先进国家以往 的节能工作和我国近期的节能工作中．往往可以取得不小的效果．例如美国在70年代 化工行业短期节能规划中，利用减少外部能量损失的年节能量约为60％．所以，长期 以来人们对热力过程中能量的转换及其利用，虽然在理论上已认识到应根据热力学第 一定律和第二定律对能量的“数量”和“质量”进行分析，但是，在实际工程技术设 计和管理上却主要还是依据能量分析法．

　　备或整个装置系统技术上或热力学的完善程度，可以从中明确提高能源利用故率 的正确目标，并采取相应约措施。

　　1、能量分析法的特点是仅依据热力学第一定律(即只从能量的数量出发)分析揭 示装置或设备在能量的数量上的转换、传递、利用和损失的情况，故此法被许多 人称为“第一定律分析法”．其主要计算是对装置或设备进行“能量平衡”(一般 又称“热平衡”)的计算，故此法又称为“能量平衡法”(或“热平衡法”)．其主 要热力学指标为“能效率”(或“热效率”)ηt，定义为：

　　不可逆过程在热力学上也称为熵增过程，热力过程是具有方向性的，即只能自发的向一 个方向进行，有序状态向无序状态进行，若要逆向进行，就必须付出某种代价，也就是说， 热力过程是不可逆的。 6

　　7 如果热力系与环境仅处于热平衡和力平衡的状态，则称之为“不完全平衡环境状态”。 若热力系与环境不仅处于热平衡及力平衡，而且还处于化学平衡的状态，则称之为“完

　　c 因此，在能量分析的基础上，进行 分析是十分必要的．自1956年著名学者RaM Z 提出采用一个新的热力学参数“ ”及确定物质流拥值的计算原则后．关于 及 分析 的研究和应用，首先在欧洲、前苏联，继而在美国、日本以及其他许多国家(包括中国) 得到迅速发展，广泛用于热能动力、石油化工、制冷、冶金等行业。日本已于1980年 颁布了关于 的工业标准．美国及其他有关国家(包括中国)均已召开过有关 分析的专 题讨论会m6体育。

　　按照转换能力的不同，或者说根据能量转换时是否受热力学第二定律的制 约，能量可以划分为三种不同质的能量。

　　（1）无限转换能。在环境条件下，理论上可以连续池全部转换为有用功的 能量，如机械能、电能、水能、风能等。它们是技术上和经济上更为宝贵的“ 高级能量”。高级能量从本质上说是完全有序的能量。因此各种高级能量之间 理论上能够彼此完全转化，它们的质和量完全统一。

　　的热量约占总输入燃料所产生的热量的50％，但是，当按这份能量的“可用” 和“无用”部分加以澄清的话，其中“可用”的能量只不过占总输入燃料的“可

　　用能”的2％一3％。如果由此认为要较大地提高火力发电厂热效率的主要措施 在于改进凝汽器的话，则肯定达不到预期的效果。

　　（2）有限转换能。在环境条件下，只能部分地转换为有用功的能量，如热 量、内能、焓等。这类能量称为“低级能量”。

　　（3）不可转换能。在环境条件下，不可谈转换成有用功的能量，如环境的内能、在环境温 度T0下交换的热量、克服环境压力P0的容积功及处于环境状态下一切系统的储存能等．它 们虽然可以具有相当的“数量”，在环境的条件下，却无法利用来转换成可利用的机械功， 因而其“质”为零。 5、不可逆过程

　　统一的角度来分析能量的转换和利用，因而就产生如下两方面的主要问题． （1）它所指的能量损失只考虑直接散失到环境的能量(即“外部损失”)，而没有

　　EB-与EB分别代表冷流体流出和流入换热装置时的 值，EA与EA-分别代表热 流体流入与流出换热装置的 值

　　为了确定用能系统(进行能量转换或交换的系统)个别设备或整个装置能量损失 的性质、大小、分布及探求提高能量利用率的方向和措施，其方法一般可分为“

　　3、传输能量与流体的装置： 如果过程的任务是传递能量和输送介质，例如传热、流体的流动和传递铀功等装

　　置。此时，传递出去的能量或工质的 为有效利用的佣，而被传递的能量或工质的 为消耗 ．其 效率可表示

　　对于不同的热工设备或装置，其 效率的形式可能是不同的．对于某一具体的热 工设备或装置究竞取以上几种形式的 效率中的哪一种作为其 效率，要视热工设备 的任务、所分析的目标以及工作条件而定．有时，对同一热工设备或装置需要同时取 不同形式的 效率来分析。 1、各类动力装置

　　一地从能量的“数量”角度出发，以焓为基础的“热平衡”计算分析方法(或称 “能量分析法”)。诚然，此法仅弄清楚进行热力过程的热工设备或整个装置的 能量(一般为热量)“数量”上的损失，仅能从“数量”上采取相应的措施来改进 设备及其运行方式，以减少“能量”损失，然而，由于此法未考虑到热力学第二

　　（2）由于能量分析法是建立在不同质的能量的数量平衡基础上，故其主要热力学 指标能效率的表达式中的分子、分母常常是不同质的能量，或者说在“收益的能量”

　　例1—1 在分析菜蒸汽动力电厂时，结果如表1—1所示．从表中看出，虽然它的 总能效率(41％)与总佣效率(39％)相差不大，但其损失的涵义和分布却不大相同．从 能量分析结果看，最大的能量损失发生在冷凝器中(占47％)．这就可能给人们一种错 觉，误认为冷凝器是造成电厂效率只有40％左右的症结所在，因此耍大幅度提高电厂 能量利用牢的主攻方向是冷凝器，即大大减少甚至完全消除冷凝器的放热损失(又称“ 冷源损失”)

　　从人类利用能量代替人们的劳动、操作(主要的是利用机械能及电能或称“能 的动力利用”)来看，在人类所处环境条件下，同样数量的热能可供人们利用的部 分就比其他形态的能量少．也可以说，热能的“质量”比其他形态的能量的“质 量”低．另外，依据热力学第二定律，在环境条件下，同祥数量的热能处在较高 温反下的比处在较低温度下的在理论上能转换为功(机械能)的部分更多，温度相 差越大，能转换为功的部分相差也越大．因此，同样是热能，其“质量”也有高 低的不同．

　　但是，在人类生活和生产的地球表面环境条件下(即在环境的参与和限制下m6体育， 后同)，不是任意形态的能量都能全部无条件地转换成任一其他形态的能量．例如 ，其他形态的能量(机械能、电能、化学能等)可以通过审擦、电阻或燃烧反应等 方法全部连续地转换为热能．但反过来要将热能连续地全部转换成其他形态的能 量是不可能的．

　　综上所述，在人类活动的环境条件下，从人们利用能量的情况来看，能量在转 换时具有“量的守桓性”和“质的差异性”两重性．

　　．因为任一种有序能都可以全部转换为无序能(热能)或其他形态的有序能，而 (对人类的)有用功(机械功、电功等)是属于有序能，故可以将能量的转换能力 理解为“能量转换成有用功的能力”，或称为“能量的作功能力”．

　　电磁运动、化学变化及核裂变或聚变等，因而能量也就有相应不同形态的机械能 、热能、电磁能(台辐射能)、化学能及核能等．此外，在热力过程中经常牵涉到 的热量和功也是一种能量形态，功是以作功方式(或者说除温差以外的各种势差作 用下)传递的能量；热量是在温差作用下传递的能量，属热能。

　　上述几种形态的能量之间．除了迄今未发现机械能可以直接转换为化学能和核 能的方法外，其他的都可以相互转换，而且在转换时数量上道循“能量守恒及转 换”规律．若牵涉到热能的转换时，就具体表现为“热力学第一定律”，即不同

　　1、热力学第一定律：当热能与其他形式的能量相互转换时，能的总量保持不变。 2、热力学第二定律：

　　（1）克劳修斯表述：不可能将热从低温物体传至高温物体而不引起其他变化。 （2）开尔文——普朗克表述：不可能从单一热源取热，并使之完全变为有用功 而不引起其他变化。

　　在各种类型的动力装置(如蒸汽动力装置、燃气轮机装置、内燃机装置等）中，工 质经历循环或某一特定过程，其目的是将各种形式的能量转化为功．因此，对外所作 的功为有效利用的 ，所消耗的各种形式能量中的 值(如燃料的化学 、工质 值 变化等)为消耗 ． 效率可表示为：

　　(传递和转换)及其利用，应根据热力学第一定律和第二定律对能量的“数量”及 “质量”两方面进行分析研究m6体育。但是，在实际热能工程技术的设计、管理和改进

　　例1—2 从表1—2所列某些设备的能效率和佣效率可以看出，许多设备的能效率是 相当高的，加家用电阻加热器甚至达到100%，这就可能使人们产生误解，认为这类热