蒸汽热力发电效率为什么只有40%？

学过物理的人都知道热胀冷缩的道理，对蒸汽等气体进行加热，气体会膨胀，温度升高的同时，压力也会升高，这里面是有规律的。

这个规律就是

Pv=RT

P就是压力，v式比容，R是一个常量，T就是温度，这个温度式绝对温度，也就是开尔文温度，比℃多了273℃。

从这个公式可以看出，p、v、T三个参数有一定的规律，可以互相推算，相信大家也都算过。

至于为什么会有这么一个规律，这个该去问上帝。

总之知道蒸汽的压力、比容，就能求出它的温度，反之亦然。也就是说加热蒸汽或蒸汽，压力、比容也会变化，这个是热力循环的基础，用好了，事半功倍，提高效率就从这个规律入手。

学以致用，学而不用，就等于白学了。

8.怎么利用蒸汽加热的规律？

现在的发电循环的做法是对水进行加压，提高水的压力，然后呢，燃烧煤炭加热这些水，这些水吸收热量后汽化，这是一个定压过程，待继续加热形成过热蒸汽后，送到汽轮机推动汽轮机转动。

可以看出现在的做法的压力最高点是水泵的出口，状态是水。在加热变为蒸汽的过程中压力也是逐步降低的，也就是说没有利用上面的那个有用的规律，蒸汽压力没有升高，

为什么会这样，不利用最有用的那个状态变化规律呢？是因为朗肯这么做的，他遗留下来的朗肯循环就是用水作为最初介质，所以一直沿用，一直沿用，后人也没有改变。

实际上这完全没有必要。

水作为介质其实还有一个问题，就是水有其极限，在达到一定压力后，谁就会没有了，不会再是水，而是变为了蒸汽。

焓熵图上有一个山峰，就是汽水分界线，你还记得吗？

如果摒弃水作为初始状态，直接用蒸汽或空气岂不是会更灵活？答案也是肯定的。

9.蒸汽态或空气循环的优势

现在的燃气循环类似于空气循环，蒸汽状态实际也和空气循环类似。都是气体，都是一家人。空气中的氮气、氧气、水蒸气等都有凝结点，凝固点，只是温度不同。

气体热力发电循环可以更好的利用Pv=RT这个有用的规律，可一百多年来，没有人深入考虑这个问题。

前面是朗肯，后面是布雷顿，两个行业大拿没有认真研究，导致低效的发电循环用了一百多年。

要提高效率，就要摈弃原有的等压过程，利用加热气体能够同时提高压力和温度的规律。

具体的实现方法就是采用容积式加压装置，这样的容积式加压装置本身就有止回功能，如果在加装止回阀就更能对系统进行分隔，避免了离心或是轴流压缩机的贯流特性。

热力过程有了隔断，就为气体的定容加热创造了条件。从公式可以看出，在对气体加热时，比容不变，压力温度都会急剧上升，把温度由27℃的常温加热到1527℃，温度升高的比例为6倍，压力也会升高6倍，如果原来的压力是2MPa，压力就会升高到12MPa，压力得到了大幅提升。