热能与动力工程专业导论 第二讲1教案.pptVIP

热能与动力工程专业导论 Introduction to Thermal Energy and Power Engineering 饶国燃 ransan@163.com 1 第二讲 热能与动力工程学科介绍 2 本节课程内容 能源概况 能量的转换系统 主要的动力装置 热能动力工程的理论基础 学科概况 3 能源与新能源利用---宋长华 4 2-1 能源含义、分类及历史演变 一、能源的重要性 在工业、农业、交通、国防、日常生活中具有重要作用。 当代社会最广泛使用的能源是煤炭、石油、天然气和水力，特别是石油和天然气的消耗量增长迅速，已占全世界能源消费总量的60％左右。但是，石油和天然气的储量是有限的，许多专家预言，石油和天然气资源将在40年、最多50—60年内被耗尽，而煤炭资源虽然远比石油和天然气资源丰富，但是直接应用煤炭严重污染环境，因此亟需研究把煤炭转化成为气体或液体燃料的技术。 将日前的以化石能源为基础的常规能源系统，逐步过渡到持久的、多样化的、可以再生的新能源系统。以避免能源危机的出现。 能源与新能源利用---宋长华 5 二、能源的含义及其分类 1、能源：能够为人类提供某种形式能量（机械能、热能、电能、化学能等）的自然资源及其转化物。或者说是能量的来源称为能源。如太阳能、风能、化石燃料、水力等。 2、能源的分类： （1）按能源的生成方式分：一次能源和二次能源 （2）按能源在当代社会中的地位分：常规能源和新能源。 （3）按能否再生分（对一次能源）：可再生和非再生能源。 （4）按其来源分（对一次能源） ： 来自地球以外天体的能源：太阳能、风能、水能、生物质能 来自地球内部的能源：地热能 地球一其它天体的作用产生的能源：潮汐能 能源与新能源利用---宋长华 6 三、人类利用能源的历史演变 柴草时期 煤炭时期 石油时期 常规能源向新能源的过渡 能量的形式 机械能 热 能 电 能 辐射能 化学能 核 能 _与物体宏观机械运动或空间状态相关的能量。 _构成物质的微观分子运动的动能和势能总和称为热能。其它的形式能都可以转变为热能。 _是和电子流动与累积有关的一种能量。 _物体以电磁波形式发射的能量。 _物质原子核外进行化学变化时放出的能量。 _蕴藏在原子核内部的物质结构能。 2-2 能量的转换 7 天然气 石油 煤 核能 太阳能 水能 风能 热 能 电 能 燃烧炉 工业加热装置 核反应堆 热电直接转换装置 电热装置 热机 机 械 能 发电机 用 户 能量转换及利用图 8 能量转换过程及转换设备或系统 能源 能源形态转换过程 转换机械或系统 石油、煤 炭、天然 气等矿物 燃料 氢和酒精等二次能源 化学能 热能 化学能 热能 机械能 化学能 热能 机械能 电能 化学能 电能 热能 化学能 电能 炉子、燃烧器 各种热力发动机 热机、发电机，磁流体 发电，EGD发电（压电 效应） 热力发电，热电子发电 燃料电池 9 能量转换过程及转换设备或系统 能源 能源形态转换过程 转换机械或系统 水力、风力、潮汐、海流、波浪 太阳能 机械能 机械能 机械能 机械能 电能 光能 热能 光能 热能 机械能 电能 光能 热能 电能 光能 电能 光能 化学能 光能 生物能 电磁波 电能 水车、风车。水轮机—— 发电机，波力发电、风力 发电、潮汐发电、海流发电 热水器，采暖、制冷、光化 学反应，太阳灶 太阳热发动机 太阳热发电 热力发电，热电子发电 光电池、光化学电池 光化学反应（水分解）光合成 10 能量转换过程及转换设备或系统 能源 能源形态转换过程 转换机械或系统 核能 核分裂 热能 机械能 电能 核分裂 热能 核分裂 热能 电能 核分裂 电磁能 电能 核聚变 热能 机械能 电能 电能 光（激光） 热能 电能 热能 聚变 核发电，磁流体发电 核能炼钢 热力发电，热电子发电 光电池 核聚变发电 11 蒸汽动力循环 能量转换系统（1） 12 蒸汽动力循环 能量转换系统（1） 13 蒸汽动力循环 能量转换系统（1） 14 蒸汽动力循环 能量转换系统（1） 15 锅炉 汽轮机 发电机 凝汽器 给水泵 蒸汽 火力发电站系统图1 16 锅炉 汽轮机 发电机 凝汽器 给水泵 蒸汽 火力发电站系统图2 加热器 再热器 17 热交换器 汽轮机 发电机 凝汽器 给水泵 蒸汽 核电站系统示意图 反应堆 循环泵 冷却剂 18 19 20 21 燃气动力循环 能