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陶文銓院士: 電直熱是好鋼沒(méi)有用到刀刃上,我非常反對(duì)

2019-08-28 09:06  瀏覽:  

現(xiàn)行取暖方式包括燃煤集中供暖、燃?xì)饧泄┡莾?chǔ)能式電采暖、熱泵、地?zé)岬榷喾N形式,我國(guó)北方廣大地區(qū)的清潔取暖技術(shù),可能要經(jīng)歷一個(gè)百花齊放的發(fā)展階段。

其中,電能直接取暖簡(jiǎn)單方便,對(duì)大城市是一種實(shí)用的方法,但是能量品種損耗大。一公斤煤燃燒產(chǎn)生的熱量一般只有約30%可轉(zhuǎn)化為電能,最先進(jìn)的超超臨界發(fā)電機(jī)組也就有45-50%可轉(zhuǎn)化為電能,其余熱量常常作為廢熱排出,質(zhì)量損失很大,可以說(shuō)是好鋼沒(méi)有用到刀口上。因此,我非常反對(duì)用電直接加熱。從熱力學(xué)角度,電是高級(jí)能源,熱是低級(jí)能源,為實(shí)現(xiàn)“溫度對(duì)口、梯級(jí)利用”,不建議采用電直接加熱。

各種形式的熱泵取暖、深層地?zé)崛∨靶顭峒夹g(shù)取暖符合科學(xué)原理,能源利用效率高,有條件的地區(qū)要大力提倡。而在偏僻的廣大農(nóng)村地區(qū),采用新型清潔爐灶取暖也不失是一種可行的辦法。

熱泵取暖技術(shù)是在壓縮機(jī)的幫助下,把低溫?zé)崃克偷礁邷乩锩娣懦鰜?lái),相當(dāng)于水泵從低處放到高處,可分為氣源熱泵、地源熱泵及水源熱泵。比如,把蒸發(fā)器放在地下就是氣源熱泵,冬天吸收室外冷空氣的熱量,以壓縮機(jī)作為動(dòng)力源,是以電能作為高級(jí)能源。

儲(chǔ)熱則是世界重要的儲(chǔ)能技術(shù),分為混凝土、熔融鹽儲(chǔ)熱等利用物體顯熱儲(chǔ)熱,以及利用各種石蠟等物體潛熱儲(chǔ)熱。例如,熔融鹽是鹽的熔融態(tài)液體,通常說(shuō)的熔融鹽是指無(wú)機(jī)鹽的熔融體。廣義上,熔融鹽還包括氧化物熔體及熔融有機(jī)物,可以吸收和放出熱量,是一種優(yōu)良傳熱介質(zhì)。我國(guó)(熔融鹽)儲(chǔ)能技術(shù)在發(fā)展可再生能源、解決棄風(fēng)棄光問(wèn)題中得到迅速的發(fā)展,為清潔取暖的開(kāi)展創(chuàng)造了技術(shù)基礎(chǔ)。

另一值得關(guān)注的方式是深層地?zé)崆扇〖夹g(shù)。在3-10公里之間的地?zé)豳Y源,相當(dāng)于856萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,開(kāi)采2%就相當(dāng)于2013年我國(guó)能源消耗的5200倍。

怎樣巧取?目前多數(shù)開(kāi)采地?zé)岬姆椒ㄊ窃谌嵬瑫r(shí)帶走質(zhì)量,而巧取者只傳遞出地層中的熱量,絲毫未帶走地層中的任何物質(zhì),這樣對(duì)地層也沒(méi)有影響。向地層下2000-2500米鉆井并安置密閉換熱器的技術(shù),冷卻水下行時(shí)需要強(qiáng)化其與地層之間的傳熱,而被加熱的水上行時(shí)又需盡量減少其與地層間的傳熱,保證熱水溫度,這是最安全、環(huán)保且對(duì)地層沒(méi)有影響的一種儲(chǔ)能技術(shù)。

此外,在陜西關(guān)中地區(qū),大量樹(shù)枝秸稈取暖、做飯?jiān)斐蓢?yán)重污染,但每年產(chǎn)生的樹(shù)枝和秸稈也需處理。西安交大環(huán)境工程系沈振興教授發(fā)明的二次紊流配風(fēng)清潔爐,冷風(fēng)進(jìn)入后經(jīng)過(guò)爐體表面時(shí)吸收散出的熱量而被加熱,傳送至二次燃燒室,提高了二次風(fēng)的溫度,有利于二次燃燒時(shí)的穩(wěn)定燃燒。與原有爐具相比,其效率提高3倍,污染物降低顯著。我認(rèn)為,目前在廣大農(nóng)村地區(qū)值得推廣。

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