我国总电量的70%以上都来自于火电厂,其中煤电占比92%,气电占比4%。燃煤电厂和燃气电厂原理大同小异,都是先将燃料的化学能转化为机械能,再通过透平和发电机将机械能转换为电能,但主要设备和系统流程却相差甚远。生活中,我们常常能在发电厂附近看到许多大烟囱,它们不但体型庞大,还都在无时无刻地向天空喷吐白气,那么,这些大烟囱为什么会被设计成这个样子呢?它排出的气体会污染我们的环境吗?
其实,这些大烟囱叫做双曲线冷却塔,主要用于冷却循环用水,火力发电厂是利用了蒸汽机的原理来进行发电的,煤把水烧开转化成的高压蒸汽会推动汽轮机运转,汽轮再带动发电机转动,电能就产生了。类似于家里的烧水壶,水烧开以后,壶嘴会喷气,这时候在壶嘴放置一个风扇,将风扇连接到发电机上,风扇转动的时候能够带动发电机发电了,这就是火力发电厂的基本原理。
但发电厂烧煤的时候需要耗费大量的水,为了循环利用,节约用水,人们就建造了这么个巨大的冷却塔,一般经过使用但还有利用价值的水,都会首先达到这个冷却塔的顶部,然后再通过管道从塔顶向下喷洒,塔壁装置有吹风机,把冷空气吸入,顶部也有一个巨大的抽风机,将热空气抽出塔顶,通过这样的空气流动,热水就能够被冷却下来并且再次使用。
为了提高冷却的效率,冷却塔被设计成了双曲线的形状,底部是最大的圆周体,能够尽可能地进入冷空气,当冷空气到达塔中央的时,由于管径变小,空气流动的速度会加快,就能尽快带走热水中的热量,冒出的白色烟雾也不是什么废气,大部分是水蒸气在空气中冷凝后变成的水雾,当然也有少量煤在燃烧中产生的有害气体,但大部分经过处理,对环境是不会产生什么危害的