能源与节能技术..docVIP

第一章 1. 1卡=4.186焦 1公斤标准煤当量=7000大卡 1公斤标准油当量=10000大卡 人类认识的能量有六种：(机械能(热能 (电能 辐射能 化学能 核能 能源的分类： (按地球上的能量来源分：地球本身蕴藏的能源 ，来自地球外天体的能源，地 球与其他天体相互作用的能源 (按被利用的程度分：常规能源 新能源 (按获得方法分：一次能源 二次能源 ④ 按能否再生分：可再生能源 非再生能源 ⑤按能源本身的性质分：含能体能源 过程性能源 ⑥按是否能作为燃料分：燃料能源 非燃料能源 ⑦按对环境的污染情况分：清洁能源 非清洁能源 温室效应：太阳射向地球的辐射能中有1/3被云层、冰粒和空气反射回去；其余的大约37％①能量的传递的条件：势差 ②能量的传递规律：能量的传递速率正比于传递的动力而反比于传递的阻力 ③能量的传递形式：转移和转换 ④能量的传递途径：携带能和交换能 ⑤能量的传递方法：传热和做功 ⑥能量的传递方式：传热的三种方式包括热传导，热对流和热辐射；做功的三种基本方式是容积工，转动轴功和流动工（推动功） ⑦能量的传递结果:主要体现在两方面，即能量使用过程中所起的作用以及能量传递的最终去向 ⑧能量传递的实质：能量传递的实质实际上就是能量利用的实质，即能量的利用是通过能量的传递，使能量由能源最终进入环境，成为废能。 物质的运动形态有两种，有序运动和无序运动。人们常将度量有序运动的能量称为有序能，度量无序运动的能量称为无序能。 机械能可以不花代价的全部转换成热能，而热能却不可能全部转变为机械能。 从转换的角度，可以把能量分为“用”和“妩”两部分。 通常燃料分析有三种方法：元素分析，工业分析和成分分析。 任何燃料的燃烧过程都有“着火”和“燃烧”两个阶段。 理论空气量：单位燃料完全燃烧时理论上所需的干空气量就称为理论空气量。 实际空气量：为了使燃料完全燃烧而实际供应的空气量就称为实际空气量。 实际空气量与理论空气量的比值称之为过量空气系数。 烟气中只含有二氧化碳，二氧化硫，水蒸气和氮气四种气体，这时烟气所具有的容积就称之为理论烟气量。 Va=V0+(α-1)L0 Va为实际烟气量；V0为理论烟气量；α为过量空气系数；L0为理论空气量 据受热面不同，锅炉由水冷壁，过热器，再热器，省煤器和空气预热器组成 常用以下指标描述锅炉的特性：蒸发量，蒸汽参数，给水温度和锅炉效率 燃气轮机包括三个部件：压气机，燃烧室和汽轮机。其工作过程：空气进入压气机，被压缩生压后进入燃烧室，喷入燃油即进行燃烧，燃烧所形成的高温燃气与燃烧室中的剩余空气混合后进入燃气轮机的喷管，膨胀加速而冲击叶轮对外做功。做功后的废气排入大气。燃气轮机所做的功一部分用于带动压气机，其余部分对外输出，用于带动发电机或其他负载。 燃气轮机的优点：①重量轻、体积小、投资省。②启动快、操作方便。③水、电、润滑油消耗少，辅助设备用电少。 内燃气包括汽轮机和柴油机。按点火或着火顺序可将内燃机分成四冲程发动机和二冲程发动机。 四冲程发动机有四个完全的活塞冲程：进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程（唯一做功的冲程）、排气冲程。 从热力学角度分析，有能量平衡法和用分析法。 燃料 煤的形成过程包括炭泥化阶段和煤化作用阶段，其中煤泥化作用阶段包括成岩作用和变质作用。 煤中有机物质主要由碳、氢、氧和氮四种元素构成。 碳完全燃烧时生成二氧化碳，因此每千克纯碳可放出32866kj热量，碳在不完全燃烧时生成一氧化碳，放出热量仅为9270kj热量。氢的地位发热量可高达120370kj. 煤中有机硫主要由硫醇、硫化物以及二硫化物三部分组成。 在煤的利用中，常用的煤质指标有水分、灰分、挥发分和发热量。 煤的分类：褐煤（炭化程度最低），长焰煤，不粘煤，弱粘煤，贫煤（煤化程度最高的烟煤），气煤（煤化程度较低的煤，颜色黑），肥煤，焦煤，瘦煤，无烟煤（煤化程度最高）。 中国煤炭资源分布极不平衡，从南北看，昆仑山—秦岭—大别山一线以北地区，煤炭资源占全国的90.3％①煤炭加工：洗选、型煤、水煤浆。 ②煤炭高效洁净燃烧；循环流化床发电技术、增压流化床发电技术、整体煤气化联合循环发电技术。③煤炭转化：气化、液化、燃料电池。④污染排放控制与废弃物处理：烟气净化、电厂粉煤灰综合利用、煤层气开发利用、矸石和煤泥水综合利用、工业锅炉和窑炉技术改造。 燃烧前处理主要是选煤、型煤和水煤浆三项技术。 常用的脱硫方法有：①热解法脱硫 ②碱法脱硫 ③气体脱硫 ④氧化脱硫。 型煤是将粉煤或低品位煤加工成一定形状、尺寸和有一定理化性能的煤制品。 水煤浆是由煤粉、水和少量添加剂组成。其具有以下特点：①水煤浆为多孔隙的煤粉和水的固液混合物，具有流