能源工程概论

• 49、电阻发光：这是一种利用导体自身的固有 电阻通电后产生热效应，达到炽热程度而发光 的方法，如常用的白炽灯、碘钨灯等。 • 50、太阳能光伏发电是太阳能利用的一种重 要形式，是采用太阳电池将光能转换为电能的 发电方式。 • 51、并网光伏发电系统包含：与建筑结合的 光伏变电系统、大规模荒漠/开阔地光伏电站。
能源工程概论
老师: 谢老师
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煤炭 石油 天然气 电能
煤炭
• 1、煤中有机物质主要由碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）元素 构成;还有一些元素则组成煤中的无机物质，主要有硫（S）、磷（P） 以及其他元素等。 • 2、碳是煤中有机物质的主导成分，也是主要的可燃物质。泥炭中碳 含量为50%～60%（变质程度最低），无烟煤碳含量90%～98%（变质 程度最高） • 3、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。 • 4、灰分是指煤完全燃烧后其中矿物质的固体残余物。 • 5、灰分含量高，不仅使煤发热量减少，而且影响煤的着火和燃烧。 • 6、干燥无灰及挥发分含量最低的是无烟煤，最高的是褐煤；低位发 热量最高的是无烟煤，最低的是褐煤。 • 7、我国的煤炭资源比较丰富，燃煤火电站是主要电能生产方式。
新能源
水能 太阳能 风能 生物质能 地热能
水能
• 52、水能是蕴藏于河川和海洋水体中的位能和动能，是洁净的 一次能源、用之不竭的再生能源。 • 53、堤坝式是在河流地形地质条件适宜的地方建筑河坝，抬高 上游河段的水位，形成水库，与下游天然水位形成落差，即可 引水发电。 • 54、三峡水电站是世界上建筑规模最大的水电站。 • 55、海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能（潮流能）、海水温 差能和海水盐差能等各种不同形态的能源。 第四章 核能 • 56、相对于火力发电，核电站耗用的燃料量（重量）几乎可以 忽略不计，对环境的污染也很小。 • 57、原子弹以及裂变核电站的能量来源都是核裂变。 • 58、1g235 U完全裂变所产生的的能量为2.276×104 kw· h，相当 于2500kg标准煤燃烧放出的热量。 • 59、非辐射环境影响主要是废热、废水排放，与火电厂类似。
• 42、按铁芯或线圈结构分类，变压器可分为：芯式变压器、壳 式变压器、环式变压器、金属箔变压器、非晶合金变压器。 • 43、干式变压器：安全、防火、无污染，可直接安装在负载中 心。 • 44、泵与风机的分类：按工作原理分类：（1）叶片式（2）容 积式（活塞泵、柱塞泵、隔膜泵和空气压缩机）（3）其他形式 （喷射泵、水击泵） • 45、效率的实质是反映泵或风机在传递能量过程中轴功率被有 效利用的程度。 • 46、喷射泵：它是利用高能的工作流体来抽吸混合低能流体而 实现输送流体的泵与风机。 • 47、比功率：评价压缩相同气体，在相同排气压力下的压缩机 性能的一个指标。 • 48、容积效率：它用以衡量容积型压缩机的气缸工作容积的有 效利用程度。
太阳能
• 60、太阳能光伏发电是太阳能利用的一种重要 形式，是采用太阳电池将光能转换为电能的发 电方式。 • 61、并网光伏发电系统包含：与建筑结合的光 伏变电系统、大规模荒漠/开阔地光伏电站。 第七章 风能 • 62、风是空气流动所产生的，是由太阳能转化 而来的，因此风能是一种干净的自然能源，可 再生能源。 • 63、风力发电设备的关键在于将截获流动的空 气动能转化为机械能的装置，即风力机。
14、洁净煤发电： ①循环流化床燃烧 ②增压流化床燃烧 ③整体煤气化 联合循环 ④高效低污染的超临界凝汽式发电 15、工业锅炉分类： 超临界锅炉：锅炉额定出口工质压力（表压力）P ＞22.1MPa的锅炉。 16、水管锅炉本体形式代号：双锅筒纵置式——SZ 17、燃料种类代号： II类无烟煤——WII 18、水煤浆是由65%~75%的煤粉、25%~35%的水和少量添加剂混合而成。 19、按照煤气发生炉内气化过程进行的程序，可以将发生炉内部由下向 上依次分为六层：灰层、氧化层、还原层、干馏层、干燥层和空层。 20、按使用能源种类分类，可分为燃料炉和电炉两种。
生物质能
• 64、生物质能是有机物质组成的，这些有机物 质有一定的能量，是太阳能以化学能形式储存 在生物中的一种能量形式、直接或间接来源于 植物的光合作用。 • 65、生物质通过转化技术得到的能源形式有以 下几种： ①酒精（乙醇） ②甲醇 ③沼气 ④可 燃气体（木煤气） ⑤固体燃料 ⑥生物油 • 66、沼气是一种无色、有臭味、有毒的混合气 体。其中主要成分是甲烷（CH4）。
天然气
• 27、天然气的应用非常广阔包含：发电、民用及商 业燃料、工业燃料、化肥及化工原料。 • 28、气体燃料包含：天然煤气、人工煤气（通常在 液化石油气中掺入少量具有臭味的有机硫化物，作 为漏气警告），工业上多用丙烷液化石油气作为燃 料，而丁烷液化石油气通常供家庭使用。 • 29、燃煤蒸汽——燃气联合循环开发和示范的项目 有以下几种： ①直接燃煤的燃气轮机 ②整体式联合 循环 ③增压流化床锅炉联合循环 ④部分煤气化的 混合式循环流化床联合循环 ⑤新型高温锅炉联合循 环 ⑥外燃式联合循环
地热能
• 67、地源热泵特点： ①属可再生能源利用 技术 ②属经济有效的节能技术 ③环境效益 显著 ④一机多用，应用范围广 地源热泵工 作原理： 地源热泵是利用水源热泵的一种 形式，它是利用水与地能（地下水、土壤 或地表水）进行冷热交换来作为水源热泵 的冷热源，冬季把地能中的能量“取”出 来，供给室内采暖，此时地能为“热源”； 夏季把室内热量取出来，释放到地下水、 土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。
石油
• 21、石油又称“原油”，是仅次于煤的化石燃料，它是 一种天然的、黄色、褐色或黑色的，流动或半流动的， 粘稠的可燃液体烃类混合物。 • 22、石油主要元素是碳（85%~90%）和氢 （10%~14%）。 • 23、燃料型，以汽油、煤油、柴油等燃料油为主要产品。 • 24、黏度过高会导致燃料油的雾化性能恶化，使喷出的 油滴过大，造成燃烧不完全，热效率下降。 • 25、矿井气又称煤层气，是伴随煤矿开采而产生的，俗 称瓦斯。 • 26、它外形像冰，是一种白色的固体结晶物质，有极强 的燃烧能力，俗称“可燃冰”，其中燃气分子绝大多数 是甲烷，可燃冰是一种天然气水合物。
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8、从能量转换观点分析：其基本过程都是燃料的化学能——热能——机械 能——电能。 9、在火力发电厂中，锅炉将燃料的化学能转化为蒸汽热能，汽轮机将蒸汽 热能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能。锅炉、汽轮机、发电机并 称火力发电厂的三大主机。 10、锅炉由锅炉本体和辅助设备两大部分组成： 锅是指锅炉的汽水系统， 如省煤器、汽包、水冷壁、过热器、再热器等。 炉是指锅炉的燃烧系统，如 炉膛、燃烧器、烟道、风道、空气预热器等。 11、省煤器 省煤器是利用锅炉炉膛后尾部的低温烟气加热给水的受热面， 用来完成给水吸热的预热阶段，可以起到降低排烟温度、节省燃料、提高锅 炉效率的作用。 12、空气预热器 空气预热器是利用锅炉尾部的低温烟气热量来加热助燃用空 气的热交换器。作用：既能降低排烟温度（110~150℃）又可以改善炉内燃料 的着火和燃烧，减少不完全燃烧损失，以提高锅炉效率，称为现代锅炉不可 缺少的重要受热面。 13、从处理的难度看，燃烧前处理较为简单。 14、煤炭高效洁净燃烧：循环流化床发电技术、增压硫化床发电技术、整体 煤气化联合循环发电技术。
• 39、具有高压配电所的供电系统：供电电源进线的电压一般是 6～10kV，先由高压配电所集中，再由高压配电线路将电能分送 到各车间或楼宇变电所，降为220/380V的低压供给用电设备， 或由高压配电线路直接供给高压用电设备。 • 40、供配电系统的质量调节：目前主要通过电压调整、电压波 动的有效抑制、高次谐波的抑制及无功补偿方式提高供配电系 统质量。 • 41、提高功率因数主要有以下好处： ①提高设备的利用率 ② 减少供电系统的电压损失 ③减少系统的有功功率损耗 ④提高供 配电系统的传输能力 提高功率因数的措施： ①提高感应电动 机检修质量，防止定子与转子间隙过大 ②合理选择电动机、变 压器容量，使其尽量在接近最佳负荷率下运行。 ③采用技术措 施，降低轻载设备的外加电压，或者切断空载设备电源。 ④绕 线型感应电动机同步化运行 ⑤负荷联接应力求三相平衡
电能
• 30、由生产、变换、传送、分配、消耗电能的电器设备（发电 机、变压器、电力线路及各种用户端的用电设备如水泵、风机 等）联系在一起的组成的同一整体就是电力系统。 • 31、最大负荷——指规定时间（一天、一月或一年）内电力系 统总有功功率负荷的最大值，以MW计。 • 32、一般规定，电力系统运行规定频率偏移不超过±0.2Hz • 33、一级输电网络电压：220kV以上。 • 34、三级负荷不属于重要负荷，对供电电源无特殊要求，允许 停电的试讲较长，一般由单回线路供电即可。 • 35、按时间长短可分为日负荷曲线和年负荷曲线。 • 36、户内照明及生活用电的年最大荷利用小时数为2000～3000 • 37、电气负荷计算方法有需要系数法、利用系数法、二项式系 数法、单位面积功率计算法、单位产品功率计算法。 • 38、大中型用户的电源进线电压为35kV及以上。