15.(二)閱讀《“煤改氣”與燃氣蒸汽鍋爐》,回答:
“煤改氣”與燃氣蒸汽鍋爐
當前,大量散燒煤消費是造成霧霾的主要因素之一.數(shù)據(jù)顯示,我國直接燃燒煤炭產(chǎn)生的二氧化硫占全國總量的86%,產(chǎn)生的PM2.5占總量的50%以上,把工業(yè)鍋爐、居民取暖等用煤改為用電或氣,可以大幅減少直燃煤,極大改善空氣質(zhì)量.
針對燃煤取暖對空氣污染的貢獻率高(我市約為22.4%)這一問題,北京市啟動了農(nóng)村地區(qū)“煤改電”“煤改氣”工程,即用清潔能源替代燃煤.北京市“煤改氣”工程使用天然氣作為氣源,因為天然氣的熱值為3.8×10
7J/m
3,遠高于人工煤氣的熱值1.5×10
7J/m
3.
如圖所示的燃氣蒸汽鍋爐,是用天然氣、液化氣、人工煤氣等氣體作燃料在鍋爐中燃燒,燃燒后的高溫?zé)煔馔ㄟ^煙氣導(dǎo)管在水套內(nèi)、外、中管里盤繞,最終經(jīng)煙囪排出爐外.此過程中氣體燃料燃燒釋放出來的能量不斷傳遞給水套中的水,使其溫度升高并產(chǎn)生帶壓蒸汽形成熱動力.
燃氣蒸汽鍋爐是整個水暖系統(tǒng)的核心,那么,它就不得不對水暖的能耗問題承擔(dān)主要責(zé)任.讓我們看一下藏在鍋爐背后的秘密:鍋爐“熱效率”.
所有生產(chǎn)燃氣鍋爐的廠家均聲稱其“鍋爐熱效率達到了90%以上”.那么,我們是不是應(yīng)該認為:天然氣在鍋爐中燃燒釋放的能量至少有90%都被水吸收了呢?錯!鍋爐“熱效率”是指鍋爐將煤氣、天然氣等轉(zhuǎn)換成熱能的能力,也就是鍋爐內(nèi)燃料充分燃燒的能力,即燃料在鍋爐中燃燒放出的熱量與等質(zhì)量的燃料完全燃燒時放出的熱量之比.至于水在鍋爐中被加熱吸收的熱量與鍋爐內(nèi)燃料燃燒放出熱量的比,可以用“熱交換率”來描述,與鍋爐“熱效率”的含義不同.
燃氣鍋爐煙囪口的廢氣溫度越高說明該鍋爐的“熱交換率”越低,大量的熱能沒有被水吸收而隨著煙氣被白白地排到了室外空氣中了.經(jīng)實地測試,某知名品牌燃氣鍋爐煙囪出風(fēng)口的溫度為120℃,而絕大多數(shù)家用燃氣鍋爐煙囪的出風(fēng)口溫度都在160℃以上,有的甚至達到了200℃.那么降低燃氣鍋爐煙囪的出風(fēng)口溫度將是提高鍋爐“熱交換率”的有效途徑.
請根據(jù)上述材料,回答下列問題:
(1)在我國,當前造成霧霾的主要因素之一是大量散燒煤消費.
(2)若某品牌燃氣鍋爐的“熱效率”為90%,該鍋爐燃燒10m
3天然氣能放出3.42×10
8 J熱量.
(3)在燃燒程度一定的情況下,如何提高燃氣鍋爐的“熱交換率”?請至少寫出一條具體建議降低燃氣鍋爐煙囪的出風(fēng)口溫度.