能源的转换与利用

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科普能源的转换与利用

科普能源的转换与利用

科普能源的转换与利用能源是现代社会发展的基础,而能源的转换与利用则是实现可持续发展的关键。

本文将科普能源的转换与利用的相关知识,旨在增强读者对能源问题的认知,促进科学合理的能源利用。

一、能源的类型与特点能源是指可以进行有用功的物质或现象,按照来源划分可分为化石能源、可再生能源和核能源。

1. 化石能源化石能源是指来自古代生物遗体的能源,主要包括煤炭、石油和天然气。

这些能源具有储量大、能量密度高等特点,但燃烧产生的二氧化碳等问题引起了环境和气候变化的担忧。

2. 可再生能源可再生能源指能够通过自然循环方式得到持续供应的能源,如太阳能、风能、水能、生物质能等。

可再生能源具有无限可再生、清洁环保等特点,是未来能源发展的重点方向。

3. 核能源核能源是通过核反应释放能量的产物,其中核裂变和核聚变是两种主要形式。

核裂变能源用于现阶段的核电厂,而核聚变则是未来核能发展的方向,被誉为“清洁、可持续、高效”的能源。

二、能源的转换过程能源的转换是将不同形式的能源转化为我们所需要的能量的过程。

常见的能源转换方式有以下几种:1. 热能转换热能转换是将热能转化为机械能或其他形式的能量。

例如,蒸汽机利用热能转化为机械能,而暖气则将能量从热源转移到室内。

2. 光能转换光能转换是将光能转化为电能或其他形式的能量。

太阳能电池板通过光电效应将太阳光转化为电能,实现可再生能源的利用。

3. 化学能转换化学能转换是指通过化学反应将化学能转化为其他形式的能量。

例如,电池利用化学能转化为电能,燃料电池将燃料中的化学能转化为电能。

4. 动能转换动能转换是指将动能转化为其他形式的能量。

例如,水力发电利用水的动能转化为电能,风力发电则将风的动能转化为电能。

三、能源的利用方法能源利用方法的选择应综合考虑能源类型、资源丰富度、环境影响等因素。

1. 传统能源利用传统能源利用主要包括煤炭、石油和天然气等化石能源的燃烧利用。

这种利用方式简单直接,但存在着环境污染和资源消耗的问题,需要逐步减少使用。

能源的转换和利用

能源的转换和利用

能源的转换和利用一、能源的概念与分类1.能源:能源是用来产生能量的物质资源,是维持和发展社会生产和生活的重要物质基础。

2.能源分类:a)一次能源:直接从自然界获取的能源,如煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能等。

b)二次能源:通过一次能源的转换和利用得到的能源,如电能、汽油、煤油等。

二、能源的转换1.能源转换的定义:能源转换是指将一种能源形式转换成另一种能源形式的过程。

2.常见能源转换方式:a)热能转换:如火力发电、蒸汽机等。

b)机械能转换:如风力发电、水力发电等。

c)光能转换:如太阳能电池、光电池等。

d)电能转换:如直流电机、变压器等。

三、能源的利用1.能源利用的定义:能源利用是指人类利用能源进行生产和生活活动,以满足自身需求的过程。

2.能源利用的途径:a)直接利用:如烧煤、烧油、烧天然气等。

b)间接利用:通过能源转换和传输,将能源转化为可利用的形式,如电力、热力等。

c)储存利用:将能源储存起来,待需要时再进行利用,如蓄电池、水库蓄水等。

四、能源的可持续发展与 conservation1.能源可持续发展:在满足当代人需求的基础上,不损害后代人满足自身需求的能力,实现能源的合理利用和持续发展。

2.能源 conservation:能源 conservation 是指在能源利用过程中,通过科学管理和技术改进,减少能源消耗,提高能源利用效率,达到节约能源的目的。

五、能源转换和利用的技术发展趋势1.高效化:提高能源转换和利用的效率,减少能源损耗。

2.清洁化:降低能源利用过程中的污染排放,保护环境。

3.可再生能源化:加大对太阳能、风能、生物质能等可再生能源的研究和利用力度。

4.智能化:利用现代信息技术,实现能源系统的智能化管理和优化运行。

六、我国能源政策与战略1.坚持能源节约优先,推动能源消费革命。

2.优化能源结构,加大清洁能源开发利用力度。

3.加强能源科技创新,提高能源利用效率。

4.保障国家能源安全,促进能源可持续发展。

能源转换与利用的基本原理与技术

能源转换与利用的基本原理与技术

能源转换与利用的基本原理与技术能源转换与利用是指将能量从一种形式转化为另一种形式,并将其应用于生产和生活领域。

这是人类社会发展的必然过程,也是实现可持续发展的重要手段。

本文将探讨能源转换与利用的基本原理和相关技术。

一、能源转换的基本原理能源转换是指将一种能源形式转化为另一种能源形式的过程。

其中最基本的能源转换是热能转化为机械能,这是利用传统火车、汽车和发电厂的基本原理。

在能源转换过程中,能源的种类和质量都发生了变化。

例如,热能转化为机械能时热能的质量降低,但机械能的质量增加。

这说明能源转换不是简单的物质或能量的转化,而是需要流体动力学、热力学和材料科学等多学科知识的综合应用。

二、能源转化的技术1. 太阳能转化技术太阳能是目前最受关注的清洁能源之一。

太阳能转化技术包括太阳能电池、太阳能光热技术和太阳能光电技术。

太阳能电池是利用已知的光电效应将太阳能转化为电能的器件。

太阳能光热技术是利用银镜和反光镜将太阳光能集中到一起,让太阳光成为高温的源头。

太阳能光电技术则是使用半导体和光学元件将太阳光转化为电力。

2. 核能转化技术核能是高效能的能源之一,因为核能的释放主要来自于原子核的裂变或聚变反应。

核能转化技术包括核反应器、核燃料等等。

核反应器是核能转化的核心设备。

它是将一定数量的核燃料装入反应堆内,从而在反应堆中产生核燃料进行核反应,使其释放能量并转化为热能,再将其转换为电能。

核燃料则是核反应堆的活性物质,它通常采用铀、钚等核稀有材料。

3. 化石能源转化技术化石能源是指石油、天然气和煤等在地球中形成的利用广泛的化学能源。

化石能源转化技术包括炼油、液化天然气和煤炭成分技术等。

炼油技术是将石油分离成多种组分化学品的过程,以获得能源和原料产品。

液化天然气技术是将天然气液化,降低其体积,从而方便运输和使用。

煤炭成分技术是指将煤炭加工分离成几种可用的化学和能源产品。

三、能源转化技术的优缺点能源转化技术有其优缺点。

下面将针对太阳能、核能和化石能源几种重要的能源来源进行讨论。

能源与动力工程能源转换与利用

能源与动力工程能源转换与利用

能源与动力工程能源转换与利用能源是现代社会运行的基础,无论是工业生产、交通运输还是家庭生活,都离不开能源的供应。

然而,随着全球能源消耗的急剧增加和能源资源的减少,能源转换与利用成为了当下亟待解决的重要问题。

本文将就能源转换与利用进行探讨。

一、能源转换的概念与分类能源转换是指将一种形式的能源转变为另一种形式的过程。

根据能源类型的不同,能源转换可以分为化石能源转换、可再生能源转换和核能转换三大类。

1. 化石能源转换:化石能源转换主要指石油、天然气和煤炭等化石燃料的转换过程。

常见的化石能源转换方式包括燃烧、燃气轮机发电和石化加工等。

然而,化石能源转换的过程中会产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境和人类健康造成严重危害。

2. 可再生能源转换:可再生能源转换主要指太阳能、风能、水能和生物能等可再生能源的转换过程。

太阳能的转化可以通过光伏发电板将太阳能转化为电能,风能可以通过风力发电机将风能转化为电能,水能可以通过水力发电站将水能转化为电能,生物能可以通过生物质发电厂将有机物质转化为燃料。

可再生能源转换的过程不会产生大量的污染物,对环境友好。

3. 核能转换:核能转换是指将铀、钚等放射性元素的能量转化为电能的过程。

核能转换的关键是核裂变或核聚变反应。

核裂变是指重核裂变成轻核释放能量的过程,而核聚变是指轻核聚变成重核释放能量的过程。

相较于化石能源和可再生能源,核能转换具有高效、连续供应的优势,但核废料处理等问题也亟需解决。

二、能源转换技术与发展趋势为了实现能源转换与利用的高效性和可持续性,各国科学家和工程师正在积极开发和研究各种能源转换技术。

以下列举几种常见的能源转换技术及其发展趋势:1. 高效燃烧技术:针对化石能源转换中的燃烧过程,研究人员正致力于开发高效的燃烧技术,以减少温室气体的排放和提高能源利用效率。

例如,超临界燃烧技术和气化技术能够提高燃烧的温度和压力,使得燃料完全燃烧,减少了烟尘和气体的排放。

2. 新能源发电技术:在可再生能源转换领域,太阳能光伏发电和风能发电是目前最为主流的技术。

能源工程中的能源转换与利用技术

能源工程中的能源转换与利用技术

能源工程中的能源转换与利用技术能源是现代社会运行所必需的基础资源,而能源工程则关注如何高效地转换和利用能源。

能源转换与利用技术是能源工程领域中的重要研究内容,本文将围绕这一主题展开讨论。

一、能源转换技术1. 燃烧技术燃烧技术是最常见和广泛应用的能源转换技术之一。

通过燃烧燃料,能源可以被释放出来,并用于供热、发电等领域。

燃烧技术的优化能够提高能源的利用效率,减少排放物的产生。

2. 汽轮机技术汽轮机是一种将热能转化为机械能的能源转换装置。

它通过高温高压蒸汽驱动涡轮旋转,从而产生动力。

汽轮机广泛应用于发电厂和工业领域,其高效性和可靠性使其成为能源转换的重要手段。

3. 热交换技术热交换技术是能源转换过程中的关键环节,能够实现不同介质之间的热量传递。

常见的热交换器有换热器、蒸发器和冷凝器等,它们可以在不同的工艺中使能源的热量得到充分利用,提高能源的传递效率。

二、能源利用技术1. 发电技术发电技术是能源工程中的重要环节,通过将能源转化为电能,满足人们生活和生产的用电需求。

传统的发电技术包括燃煤发电、核能发电和水力发电等,而近年来的可再生能源发电技术如太阳能发电和风能发电也得到了广泛的应用。

2. 能源存储技术能源存储技术可以解决能源转换与利用过程中的波动性和间歇性问题。

通过将能源转化为其他形式进行储存,如电池储能、压缩空气储能和氢能储能等,能够在需要时释放出来,提供持续稳定的能源供应。

3. 能源效率提升技术能源效率提升技术旨在降低能源消耗和损失,从而实现能源资源的更高效利用。

例如,建筑节能技术可以减少建筑物的能源需求;工业过程优化技术可以提高生产效率并降低能源消耗。

总结:能源转换与利用技术对于能源工程的发展至关重要。

通过不断研究和创新,我们可以寻找更加高效、环保和可持续的能源转换方式,实现能源资源的充分利用。

同时,利用能源存储技术和提高能源效率的手段,可以进一步优化能源利用方案,实现能源的可持续供应。

能源工程领域中的能源转换与利用技术将继续发展,并为社会经济的可持续发展做出重要贡献。

能源的转换和利用方法

能源的转换和利用方法

能源的转换和利用方法能源是人类社会发展所不可或缺的资源,其转换和利用方法对于未来的可持续发展具有重要的意义。

本文将从能源的转换和利用两个方面入手,探讨现有的能源转换和利用方法以及未来的发展趋势。

一、能源的转换能源的转换指的是将一种能源转换成另一种可利用的能源。

目前常用的能源转换方法包括热能转换、化学能转换、电能转换和光能转换。

1. 热能转换热能转换是指将热能转化为机械能的过程,包括蒸汽轮机、内燃机和燃气轮机等。

其中,蒸汽轮机是最常见的一种热能转换装置,可以将水热能转化为机械能。

内燃机和燃气轮机则是在燃烧燃料后直接转化热能为机械能。

2. 化学能转换化学能转换是将化学能转化为热能、电能或机械能的过程,包括化石能源的利用和燃料电池等。

化石能源的利用是指将化学能转化为热能和电能的过程,包括燃煤发电、燃气发电和燃油发电等。

而燃料电池则是将氢气和氧气反应产生电能的过程。

3. 电能转换电能转换是指将电能转化为其他形式的能源的过程,包括电机、变压器和电池等。

其中,电机是将电能转化为机械能的装置;变压器则是将电能转化为不同电压的装置;电池则是将化学能转化为电能的装置。

4. 光能转换光能转换是指将太阳能转化为电能或热能的过程,包括光伏发电和太阳热能利用等。

光伏发电是将太阳能转化为电能的过程,利用光伏电池将光能转化为电能;太阳热能利用则是通过集热器将太阳能转化为热能,用于制热或制冷等领域。

二、能源的利用能源的利用指的是将转换后的能源应用到不同的领域。

目前常用的能源利用方式包括工业、交通和居民用能等。

1. 工业工业领域是能源利用最为广泛的领域之一,包括制造、建筑、冶金和化工等领域。

其中,制造业用能最为广泛,包括钢铁、水泥、玻璃和纸张等行业。

在能源利用方面,工业领域主要采用化石能源和电能,其中化石能源占据主导地位。

2. 交通交通领域是能源消耗最为庞大的领域之一,主要包括道路交通、铁路交通、航空交通和船舶交通等。

在能源利用方面,交通领域主要采用化石能源和电能,其中化石能源占据主导地位。

科普能源的转换与利用技术

科普能源的转换与利用技术

科普能源的转换与利用技术科普是指通过科学的知识、理论和实践,向广大民众普及科学知识,提高科学素养。

能源的转换与利用技术是指对各种能源进行转化和有效利用的技术。

本文将通过简洁明了的方式介绍几种常见的能源转换与利用技术。

一、太阳能光伏发电技术太阳能光伏发电技术是将太阳能转换成电能的技术。

通过太阳能电池将太阳辐射转化为电能,实现了对太阳能的高效利用。

目前,太阳能光伏发电技术已广泛应用于家庭和工业领域,成为一种清洁、可再生的能源选择。

太阳能光伏发电技术的原理是:太阳能电池板通过光伏效应将太阳能转化为直流电能,然后通过逆变器将直流电能转换为交流电能。

这种技术的优点是无污染,可再生性好,能源充足。

但同时也存在一些局限性,比如夜间和阴天时太阳能转换效率低。

二、风力发电技术风力发电技术是将风能转化为电能的一种技术。

通过风轮转动带动发电机发电,将风能转换为电能。

风力发电技术广泛应用于大型风电场,成为一种主要的清洁能源。

风力发电技术的原理是:当风通过风轮时,风轮叶片受到风力的作用转动,进而带动发电机转动,从而发电。

风力发电技术的优点是无污染,抗风稳定性好,适用于大规模利用。

但也存在一些限制,如需具备较大的装机容量,且对风速和风向有一定要求。

三、水力发电技术水力发电技术是将水能转化为电能的技术。

通过水轮机的运动带动发电机发电,实现对水能的利用。

水力发电技术已经历多年的发展,成为一种成熟的清洁能源技术。

水力发电技术的原理是:水流通过水轮机,带动水轮机叶片转动,再由发电机将机械能转化为电能。

这种技术的优点是水资源充足,发电效率高,对环境无污染。

但也有一些限制,比如需要大规模的水源,且可能会对生态环境产生一定的影响。

四、地热发电技术地热发电技术是将地热能转化为电能的一种技术。

通过地下热能的利用,实现对地热能源的高效利用。

地热发电技术在一些地热资源丰富的地区有较为广泛的应用。

地热发电技术的原理是:通过钻井将地下热能引出地表,再通过液态工作介质进行换热,将地热能转化为机械能,最后通过发电机消化机械能,转化为电能。

能量的相互转换与能源利用

能量的相互转换与能源利用

能量的相互转换与能源利用能量是自然界中最基本的物理量之一,它是物质存在和运动的基础。

能量的相互转换和能源的利用是人们日常生活和工业生产中必不可少的过程。

本文将从能量的转换和利用两个方面进行探讨,以期更好地了解能量在我们生活中的重要性。

一、能量的相互转换能量的相互转换是指能量在不同形态之间的转变过程。

这些形态可以是机械能、热能、化学能、光能等。

在自然界和人类活动中,经常发生着不同形态能量之间的相互转换。

首先,机械能和热能之间的相互转换是较为常见的。

当我们用力抬起物体时,我们给物体增加了机械能。

当物体自由下落时,机械能被转化为热能。

这种转换过程符合能量守恒定律,即能量在转换过程中不会减少或增加。

其次,化学能和热能之间的转换也是常见的。

例如,在燃烧过程中,能量以化学能的形式存在于物质分子中,然后转化为热能和光能。

这种能量转换过程使我们的生活更加便利,例如在取暖、烹饪等方面,我们可以利用化学能转化为热能来满足生活的需求。

另外,能量还可以转换为电能和光能。

在电力工业中,机械能、化学能等形式的能量可以通过电力转换装置转化为电能,供给人们的生活和工业使用。

同时,光能也是一种重要的能量形式,人们可以通过光能转换装置将光能转化为电能,如太阳能电池板。

二、能源的利用能源是指能够进行生产、供给能量的物质或自然资源,它是人们生活和工业生产所必需的。

人类利用各种能源来满足生活和工业需求,并通过能源的转化和利用实现能源的可持续发展。

1. 传统能源的利用传统能源主要指石油、煤炭和天然气等化石燃料,这些能源在过去几十年中一直是人们生活和工业生产中最常用的能源。

它们能够提供大量的热能和动力能源,广泛应用于交通运输、电力供应、工业生产等领域。

然而,传统能源的利用也带来了严重的环境问题,如大气污染、温室气体排放等。

因此,在能源的利用中,人们逐渐转向清洁能源的开发和利用。

2. 清洁能源的利用清洁能源主要包括太阳能、风能、水能等可再生能源,它们具有无穷尽的供应和环境友好的特点。

化学与能源能源的转换与利用

化学与能源能源的转换与利用

化学与能源能源的转换与利用化学与能源的转换与利用能源是维持人类社会正常运转的基础,而能源的转换与利用则是化学在能源领域中发挥重要作用的方面之一。

本文将探讨化学与能源的转换与利用的关系,以及化学在能源领域中的应用。

一、能源的转换能源的转换是指将一种形式的能源转化为另一种形式,使其能够更为有效地利用。

在能源转换的过程中,化学反应起了至关重要的作用。

例如,化学电池可以将化学能转变为电能,使其能够驱动设备和机械运转。

同时,化学反应还可以将化学能转变为热能,例如燃烧过程中释放的热能。

二、化学能源的利用化学能源的利用是指通过化学反应将化学能转化为其他形式的能源,以满足人类社会对能源的需求。

以下是几种常见的化学能源利用方式。

1. 化石燃料的利用化石燃料是一种由古代植物和动物残留物在地壳中经过长时间的压力和高温转化而成的化学物质。

它们主要是碳氢化合物,如石油、煤和天然气。

通过燃烧化石燃料,可以释放大量的热能,用于发电、取暖和工业生产等方面。

2. 可再生能源的利用可再生能源是指能够不断补充和更新的能源,如太阳能、风能和水能。

化学反应在可再生能源的利用过程中起到关键作用。

例如,太阳能电池利用光能与半导体材料的化学反应将光能转化为电能。

同样地,风力发电和水力发电也都离不开化学反应的参与。

3. 电池的利用化学电池是将化学能转化为电能的装置。

电池广泛应用于移动电子设备、交通工具和能源储备等领域。

通过不同的化学反应,电池中的化学能可以被有效地转化为电能。

同时,电池也可以通过反向反应进行再充电,以实现能源的再利用。

4. 氢能的利用氢能作为一种清洁能源备受关注。

化学反应在氢能的利用中发挥着重要作用。

例如,通过水电解产生的氢气可以用来驱动燃料电池,产生电能和热能。

这种化学反应不仅能够实现氢能的高效转换,还能够降低环境污染和减少温室气体的排放。

三、化学在能源领域中的应用化学在能源领域中有着广泛的应用。

以下是几个重要的例子。

1. 新能源材料的研究化学领域的研究人员通过不断的研究和实验,致力于开发更高效、更环保的能源转换和储存材料。

能源转换与利用技术

能源转换与利用技术

能源转换与利用技术能源是人类社会发展和生存的基础,而能源转换与利用技术则是现代社会实现可持续发展的重要手段。

随着人口的增长和经济的发展,对能源的需求不断上升,同时也对能源转换与利用技术提出了更高的要求。

本文将以能源转换与利用技术为主题,分析现代能源转换与利用技术的现状和挑战,并探讨未来的发展方向。

一、能源转换技术的分类能源转换技术是指将一种形式的能源转化为另一种形式的能源的过程,常见的能源转换技术包括燃烧、核能转换、光能转换等。

燃烧是一种常见的能源转换技术,通过将燃料与氧气反应,产生高温高压的燃烧产物,进而驱动发电机等设备产生电能。

核能转换则是利用核裂变或核聚变的原理将核能转化为电能,具有高能量密度、低排放等优势。

光能转换是指将太阳能转化为电能或热能,其中太阳能光伏发电是一种常见的光能转换技术。

二、能源利用技术的分类能源利用技术是指通过合理利用能源,提高能源利用效率和减少能源损耗的技术手段。

常见的能源利用技术包括能源储存技术、能源转化技术、能源节约技术等。

能源储存技术是为了解决能源供需不平衡而发展起来的技术,常见的能源储存技术包括蓄电池、压缩空气储能等。

能源转化技术是指将一种形式的能源转化为另一种形式的能源,常见的能源转化技术包括电热转化技术、电化学转化技术等。

能源节约技术则是指通过改善设备结构、提高能源利用效率等手段减少能源消耗,常见的能源节约技术包括高效节能设备、智能能源管理系统等。

三、现代能源转换与利用技术的应用现代能源转换与利用技术在各个领域都有广泛的应用。

在电力工业领域,燃烧技术被广泛应用于火力发电厂,核能转换技术则被应用于核电站。

在交通运输领域,燃烧技术被应用于汽车、飞机等交通工具的动力系统。

在建筑领域,光伏发电技术被应用于屋顶太阳能光伏电站。

在工业领域,能源节约技术被应用于工业生产中,通过提高设备效率和优化工艺流程来减少能源消耗。

四、能源转换与利用技术面临的挑战能源转换与利用技术面临着一系列的挑战。

能源的转换与利用

能源的转换与利用

第二章能源的转换与利用第一节能量转换的基本原理1 概述从热力学的角度看,能量是物质运动的度量,运动是物质的存在的方式,因此一切物质都有能量。

2 能量守恒与转换定律能量守恒和转换定律指出:“自然界的一切物质都具有能量;能量既不能创造,也不能消灭,而只能从一种形式转换成另一种形式,从一个物体传递到另一个物体;在能量转换与传递过程中,能量的总量恒定不变。

”热力学第一定律:能量守恒系统的内能=系统吸收的热量+对系统做功3 热力学第一定律任何处于平衡态的热力学系统都有一个状态参数U(内能)。

系统从一个平衡态变化到另一个平衡态时,内能等于系统吸收的热量和系统对外做功之和。

4 能量贬值原理自然界进行的能量转换过程是有方向性的。

不需要外界帮助就能自动进行的过程称为自发过程,反之为非自发过程。

自发过程都有一定的方向。

能量不仅有量的多少,还有质的高低。

热力学第一定律只说明了能量在量上要守恒,并没有说明能量在“质”方面的高低。

水总是从高处向低处流动气体总是从高压向低压膨胀热量总是从高温物体向低温物体传递热量传递有方向性4 热力学第二定律的克劳修斯说法不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。

为了将热量从冷态输送到热态,您需要一个装置,例如热泵或冰箱,持续做功。

5 热力学第二定律的开尔文–普朗克说法不可能从单一热源吸取热量使之完全转变成功而不产生其他影响。

热力学第二定律的实质就是能量贬值原理。

热力学第二定律深刻地指明了能量转换过程的方向、条件与限度。

6 能量转换的效率根据能量贬值原理,不是每一种能量都可以连续地、完全地转换为任何一种其他形式的能量。

各种不同形式的能量,按其转换能力可分为三大类:(1)无限转换能(全部转换能),如电能、机械能、水能、风能、燃料储存的化学能等;(2)有限转换能(部分转换能),如热能、流动体系的总能;(3)非转换能(废能)。

在能量利用中热效率和经济性是非常重要的两个指标。

由于存在着耗散作用、不可逆过程以与可用能损失,在能量转换和传递过程中,各种热力循环、热力设备和能量利用装置的效率都不可能达到100%。

能源的转换和利用

能源的转换和利用

能源的转换和利用能源是人类社会生产和生活的基础,是推动社会发展和经济增长的重要动力。

能源的转换和利用是指将一种形式的能源转化为其他形式并利用的过程,通过合理的能源转换和高效的能源利用,可以提高能源利用效率,减少资源浪费,保护环境,促进可持续发展。

一、能源的转换方式能源的转换可以分为直接转换和间接转换两种方式。

直接转换是指能源在不经过其他形式转化的情况下直接转换为需要的形式。

例如,太阳能直接转换为电能,水能直接转换为机械能等。

间接转换是指能源通过一系列的转化过程,最终转换为需要的形式。

例如,化石能源燃烧产生热能,再通过汽轮机转化为机械能,最后转化为电能。

二、能源的利用领域能源的利用广泛应用于工农业生产、交通运输、生活用能等领域。

在工农业生产中,能源主要用于推动生产设备运转,提供动力和热能。

在交通运输中,能源主要用于驱动车辆行驶,满足人们的出行需求。

在生活用能中,能源主要用于供暖、照明、热水等方面,提高生活品质。

三、能源的转换和利用技术1. 火力发电技术:利用燃烧化石能源或生物质能源产生高温高压蒸汽,然后通过蒸汽推动汽轮机发电。

这是目前最常见的电力生产方式之一,它的优点是燃料种类多样,可靠性高,但也存在着燃料资源限制、排放污染等问题。

2. 水力发电技术:利用水能转化为机械能,然后通过水轮机发电。

水力发电是一种清洁可再生能源,具有资源丰富、环境友好等优势,但受水资源限制,只能在水资源充沛的地区发展。

3. 风力发电技术:利用风能转化为机械能,然后通过风力发电机发电。

风力发电也是一种清洁可再生能源,具有无污染、无燃料消耗等优点,但受地理条件和风能资源影响较大。

4. 太阳能利用技术:利用太阳能转化为电能或热能,包括光伏发电和太阳能热水器等。

太阳能具有可再生、分布广泛等特点,是未来能源发展的重要方向。

5. 核能利用技术:利用核能将核裂变或核聚变产生的能量转化为电能或热能。

核能具有能量密度高、资源丰富等特点,但也伴随着核辐射、核废料处理等问题,需要严格管理和监控。

能源转换与利用

能源转换与利用

能源转换与利用1—1何为能源,能源如何分类?分别具体列举一次能源、二次能源、耗能工质。

①能源:比较集中的含能物体或能量过程②一次能源:自然界中现成存在,可直接取用如,煤、水、太阳能二次能源:经过加工或形式转换的能源,如焦炭、汽油、电力和蒸汽等耗能工质:在生产过程中所消耗的那种不做原料使用,也不能进入产品制取时又需消耗能源的工作物质。

包括:氮气、压缩空气、鼓风、压力水1—6能源与发展国民经济有怎样的关系?答:能源利用的每一个新发明均给生产带来一次新的飞跃,任何工农业生产都离不开能源,他们对能源的需求量不仅表现在生产中直接消耗的能源,还包括生产设备本身及原材料在生产过程中间接消耗掉的能源。

因此,每个国家国民经济的发展与能源的消费量增长之间密切相关。

1—8什么叫能量利用率,什么叫能源利用率,二者有何区别和联系?答:①能源利用率:反应能源的有效利用程度,是指在利用能源资源各项活动中所得到得起作用的能量与实际消费量的能量之比;②能量利用率:是指供给或消耗的能源中所具有的能量被有效利用的程度;③区别和联系:终端的能量利用率反应用能设备的先进程度,系统的能源利用率反应整个国家对能源的有效利用程度,通过提高能源转换设备的效率及用能设备的效率是提高能源利用率、节约能源消耗的途径。

2—2火用和熵都是热力学第二定律导出状态参数,试述二者区别。

答:①火用是可用能,熵是不可用能②熵变量越大,火无就越大,相应火用值越小2—3火用有哪些特征,有什么实际意义。

答:火用是能量中可用的那部分热量①热量火用:是热量本身的固有特性,每一个系统吸收热量时,同时吸收该热量中的火用,反之,当放出热量时同时放出该热量中的火用。

②温度火用:高温物质的火用:温度越高,能级越高,可用能越大;低温物质的火用:温度越低,能级的绝对值越大,可用能越大。

③潜热火用:在融化(气化)时需要吸收热量,r为正值,当T>T0时,吸热后火用将增加;当T<T0时,吸收热量后火用反而减小。

能源转换和能源利用

能源转换和能源利用

能源转换和能源利用能源转换和能源利用是现代社会可持续发展的关键问题之一。

随着人类对能源的需求越来越大,我们需要寻找并开发新的能源转换技术和提高能源利用效率,以应对日益严峻的能源挑战。

一、能源转换技术1. 化石能源转换化石能源(煤炭、石油和天然气)是目前世界上主要的能源来源之一。

为了将化石能源转化为可用的能源形式,我们需要进行燃烧。

燃烧的过程将化石能源中的化学能转变为热能,然后再通过热能转换为电能或机械能。

例如,燃烧煤炭发电,将煤炭燃烧产生的热能转换为蒸汽,再通过蒸汽涡轮机驱动发电机产生电能。

2. 可再生能源转换可再生能源包括太阳能、风能、水能和生物能等。

这些能源的转换过程不涉及化石燃料的燃烧,因此对环境的影响较小。

太阳能通过光伏电池将阳光转化为电能,风能利用风轮驱动发电机产生电能,水能则通过水轮发电机将流动的水转换为电能,生物能则通过生物质燃烧或发酵产生热能或气体燃料。

3. 核能转换核能是一种强大而清洁的能源形式。

核能的转换依赖于核裂变或核聚变反应。

核裂变是指将重核分裂成两个轻核的过程,通过控制裂变反应产生的能量可以转换为热能,再通过热能转换为电能。

核聚变是指将两个轻核融合成一个重核的过程,同样可以产生巨大的能量。

然而,目前实现核聚变需要极高的温度和压力条件,仍处于研究阶段。

二、能源利用效率提升不仅仅要寻找新的能源转换技术,还要提高能源利用的效率,以减少资源的浪费和对环境的不良影响。

1. 能源管理和节能通过科学的能源管理和有效的节能措施,可以降低能源消耗。

例如,建筑物可以采用高效的绝缘材料来减少能量损失,工业生产可以引入先进的能源监控系统来优化能源利用,家庭可以使用节能家电和采取养成节能习惯的措施。

这些方法既可以降低能源成本,又可以减少温室气体的排放。

2. 回收利用和资源再利用许多能源转换过程会产生废弃物或副产品。

通过回收利用和资源再利用,可以最大限度地减少资源的浪费。

废物可以被重新处理,例如通过能源回收系统将废热转换为电能;副产品可以被再次利用,例如将工业废水经过处理后用于农业灌溉。

奇妙的能源转换科普带你了解能源的转化和利用

奇妙的能源转换科普带你了解能源的转化和利用

奇妙的能源转换科普带你了解能源的转化和利用能源是现代社会发展的基石,能源的转化和利用对于人类的生活和工业生产起到至关重要的作用。

我们经常听到能源转换和能源利用这两个词,但是你是否真正了解它们的含义和过程呢?本文将带你一起探索能源的转化和利用的奇妙世界。

一、能源及其转换能源是指能够进行功或者传热的物质或者现象,常见的能源有化石能源、水能、太阳能、风能等。

这些能源可以通过转换和利用被人类所利用。

能源的转换是指将一种形式或者类型的能源转化为另一种形式或者类型的能源。

例如,从石油中提取燃油,然后将燃油燃烧产生热能,再将热能转化为电能,最终供电给家庭和工业设备使用。

能源的转换是一个复杂的过程,需要依赖各种能量转换设备和技术。

比如,化石能源转换的过程中,石油需要经过提炼和加工,然后通过内燃机产生动力;而水能转换的过程中,水流通过水轮机产生机械能,然后通过发电机转化为电能。

能源的转换涉及到能量的转移和转化。

能量的转移是指能量从一个物体或者系统传递到另一个物体或者系统的过程。

例如,热能通过传导、传导和辐射的方式从燃料传递给锅炉水,然后水转化为蒸汽,实现能量转换。

能量的转化是指能量从一种形式或者类型转化为另一种形式或者类型的过程。

例如,化学能转化为热能,热能转化为机械能,机械能转化为电能。

二、能源的利用能源的利用是指将能源转化为实际可应用的形式,满足人们的需求。

能源的利用方式多种多样,包括发电、供热、供水、交通运输等。

这些利用方式都是基于能源转换和能量转移转化的基础上实现的。

发电是能源利用的一种常见方式,通过能源转换将能源转化为电能。

发电方式多种多样,包括燃煤发电、水力发电、核能发电、风力发电、太阳能发电等。

不同的发电方式具有各自的优点和局限性,比如燃煤发电成本低但污染严重,太阳能发电环保但受天气影响。

供热是利用能源的另一种方式,通过将能源转化为热能为人们供暖。

供热方式可以是集中供暖,也可以是分户供暖。

集中供暖是指将能源转化为热能后集中供给大范围的用户,例如燃气供暖、蒸汽供暖等;而分户供暖是指给每户用户提供独立的采暖设备,例如空调、电暖器等。

能源转换与利用技术的探究

能源转换与利用技术的探究

能源转换与利用技术的探究能源是人类社会发展的基础和支撑,但传统化石能源的使用给环境带来了严重的污染和破坏。

因此,利用可再生能源和开发新的能源转换与利用技术成为了当今世界所迫切需要的任务之一。

一、可再生能源可再生能源是指能够自然产生并在使用中不断再生的能源种类,如太阳能、风能、水能、地热能等。

与传统化石能源不同,可再生能源不会使用后消逝,不会产生污染,具有清洁、可持续、丰富等优点。

1.太阳能太阳能是目前最为广泛利用的可再生能源之一。

太阳能转换设备包括太阳能电池板和太阳能热水器,在应用中,主要通过将太阳的能量转化为电能和热能来实现。

太阳能电池板主要采用硅、镓等半导体材料,将太阳光辐射直接转化为电能。

太阳能电池板具有使用寿命长、维护成本低、污染排放量少等优点,已广泛应用于家庭、工业、农业等领域。

太阳能热水器主要通过将太阳能转化为热能来供暖,解决了人们生活中的用热问题。

太阳能热水器具有可靠性高、使用寿命长、维护成本低等优点,已广泛应用于家庭、学校、宾馆、医院等领域。

2.风能风能是指利用风力产生的能量。

风能转换设备包括风力发电机和风能泵,在应用中,主要通过将风能转化为电能和动能来实现。

风力发电机主要包括垂直轴风力发电机和水平轴风力发电机两种,采用不同的叶片数量和形状,将风能直接转化为电能。

风力发电机具有可靠性高、噪音小等优点,已广泛应用于城市、农村等地。

风能泵则主要通过将风能转化为动能来实现水的提取和输送,提高了传统灌溉方式的效率和节约了能源。

3.水能水能是指利用流动的水产生的能量,主要包括水力发电和潮汐能。

水力发电是指利用水流驱动涡轮机带动发电机产生电能,应用广泛,可以解决多种用电需求,同时还可以将水流发电和水资源利用有机结合起来,具有非常优秀的可再生利用性。

与水力发电类似,潮汐能则是利用潮汐产生的涨落水位,驱动涡轮机发电的一种能源。

潮汐能具有稳定性高、储量大等优点,但目前使用的场合比较有限。

4.地热能地热能是指利用地下热源,如地下热水、热岩、地热蒸汽等,产生的能量。

能源转换技术的原理与应用

能源转换技术的原理与应用

能源转换技术的原理与应用能源转换技术是指将一种能源转化为另一种能源的技术。

在现代工业化社会中,我们常常需要通过能源转换来满足不同领域的需求,如工业、交通、建筑等领域。

能源转换技术通常包括电能转换、热能转换、光能转换、化学能转换等方面。

本文将探讨各种能源转换技术的原理和应用。

一、电能转换技术电能转换技术指的是将一种能源转化为电能的技术。

电能转换技术可以分为传统燃煤火电、水力发电、核能发电和新能源发电四种类型。

1. 传统燃煤火电传统燃煤火电是最为常见的能源转换技术之一。

在燃煤火电站中,煤炭被燃烧产生高温高压蒸汽,蒸汽进而推动涡轮发电机转动以产生电能。

这种方法在国内外得到广泛应用,但也受到了空气污染和大气温室效应等方面的批评。

2. 水力发电水力发电是利用水流的动能转换为机械能,然后由水轮发电机将机械能转换为电能的一种电能转换技术。

水力发电技术具有绿色、清洁、可再生等优点。

在中国,水力发电已成为主要电力生产方式之一。

但是,水力发电受地质条件等因素影响,常受到地震、洪涝等自然灾害的威胁。

3. 核能发电核能发电以核反应为基础,产生高温、高压的蒸汽、气体或液态金属等物质,利用蒸汽驱动涡轮发电机转动以产生电能。

核能发电在一定程度上解决了能源危机和环境污染问题,但也存在核辐射事故和废弃物处理等问题,需要受到严格的监控和控制。

4. 新能源发电新能源发电包括太阳能发电和风力发电两种方式。

太阳能发电指利用太阳能电池板将太阳辐射转换为电能,而风力发电则是借助风轮将风能转换为电能。

新能源发电具有无污染、可再生、分散化等特点,在当前全球能源转型的趋势下,新能源发电已成为未来的宣言。

二、热能转换技术热能转换技术指的是将一种能源转化为热能的技术。

热能转换技术可以分为火花点火式内燃机、蒸汽轮机、卡诺循环等。

其中,火花点火式内燃机是应用最广泛的热能转换技术之一。

火花点火式内燃机是将热能转化为机械能,再将机械能转化为电能的一种技术。

在火花点火式内燃机中,混合气被喷入气缸后经过压缩、火花点火、燃烧等过程,产生高温高压气体,这些气体推动活塞运动,然后由转子驱动发电机旋转以产生电能。

能源的转换与能量利用率

能源的转换与能量利用率

能源的转换与能量利用率能源是指用来产生动力、照明、加热、制冷等用途的物质或资源。

而能量利用率则是指能源转换过程中能量的利用效率。

在当前全球能源紧缺的情况下,提高能源转换的效率和能量利用率成为可持续发展的重要方向。

本文将探讨能源的转换过程以及提高能量利用率的方法。

一、能源的转换过程能源转换指的是将一种形式的能源转变为另一种形式的能源。

常见的能源转换形式有热能转换为机械能、化学能转换为电能等。

以下是几种常见能源转换的过程:1. 热能转换为机械能当燃烧煤、油、天然气等燃料时,会产生大量热能。

利用热能可以使水转化为蒸汽,而蒸汽的压力可以驱动涡轮机旋转,从而产生机械能。

2. 化学能转换为电能在化学电池中,化学反应会释放出电子,通过氧化还原反应,将化学能转化为电能。

这种转换方式被广泛应用于各类电池中,如闪光灯电池、锂电池等。

3. 光能转换为电能光能转换为电能是利用光伏效应实现的。

光伏效应是指当光照射到半导体材料表面时,会产生电子-空穴对,从而产生电流。

这种转换方式已广泛应用于太阳能电池板中。

以上是几种常见的能源转换过程,不同的能源转换方式适用于不同的场合和需求。

二、提高能量利用率的方法能量利用率是指在能源转换过程中,能够有效利用能源所产生的能量的比例。

以下是提高能量利用率的几种方法:1. 技术改进通过技术改进来提高能量利用率是最直接有效的方法之一。

例如,在燃烧锅炉中加入余热回收设备,可以有效地利用烟气中的热能,降低能量的浪费;在汽车发动机中采用涡轮增压技术,可以提高燃料的燃烧效率,提高能量利用率。

2. 能源的多元利用在能源转换过程中,可以将废热、废水等次生能源利用起来。

例如,在工业生产中,可以利用废水中的热能来加热其他介质,提高能源利用率;在发电厂中,可以利用废热来进行蒸汽再发生,从而增加发电效率。

3. 优化能源结构优化能源结构是指合理配置各种能源的比例和使用方式,推广清洁能源的使用。

清洁能源具有较高的能源转换效率和能量利用率,如太阳能、风能等。

机械工程中的能源转换与利用研究

机械工程中的能源转换与利用研究

机械工程中的能源转换与利用研究在当今社会,能源问题日益突出,人们对于能源转换与利用的研究也变得越来越重要。

机械工程作为一门应用科学,与能源转换与利用息息相关。

本文将从机械工程的角度,探讨能源转换与利用的研究。

一、能源转换的意义能源转换是指将一种形式的能源转化为另一种形式的过程。

能源转换的意义在于提高能源利用效率,减少资源浪费和环境污染。

机械工程师通过研究能源转换的原理和方法,可以设计出更高效、更环保的能源转换装置。

二、热能转换与利用热能是一种常见的能源形式,机械工程师在研究中常常涉及到热能的转换与利用。

例如,蒸汽发电是一种常见的热能转换方式。

机械工程师通过设计高效的蒸汽轮机和发电机组,将燃煤、燃气等燃料中的热能转化为电能,实现能源的高效利用。

此外,机械工程师还研究了其他热能转换技术,如太阳能热能利用、地热能利用等。

这些技术可以利用自然界中存在的热能资源,减少对传统能源的依赖,实现可持续发展。

三、动能转换与利用动能是物体由于运动而具有的能量,机械工程师在研究中也经常涉及到动能的转换与利用。

例如,汽车发动机是一种将燃料的化学能转化为机械能的装置。

机械工程师通过改进发动机结构和燃烧技术,提高汽车的动力性能和燃油利用率,减少尾气排放。

此外,机械工程师还研究了其他动能转换技术,如风能利用、水力发电等。

这些技术可以利用自然界中存在的动能资源,实现清洁能源的利用,减少对传统能源的消耗。

四、化学能转换与利用化学能是物质内部的结构和组成所具有的能量,机械工程师也在研究中涉及到化学能的转换与利用。

例如,燃料电池是一种将燃料的化学能直接转化为电能的装置。

机械工程师通过改进燃料电池的材料和结构,提高电池的效率和寿命,推动燃料电池技术的发展。

此外,机械工程师还研究了其他化学能转换技术,如生物质能利用、储能技术等。

这些技术可以利用可再生资源或废弃物,实现能源的循环利用,减少对环境的影响。

五、新能源技术的研究随着科技的进步,新能源技术的研究也日益受到关注。

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第二章能源的转换与利用第一节能量转换的基本原理1 概述从热力学的角度看,能量是物质运动的度量,运动是物质的存在的方式,因此一切物质都有能量。

2 能量守恒与转换定律能量守恒和转换定律指出:“自然界的一切物质都具有能量;能量既不能创造,也不能消灭,而只能从一种形式转换成另一种形式,从一个物体传递到另一个物体;在能量转换与传递过程中,能量的总量恒定不变。

”热力学第一定律:能量守恒系统的内能=系统吸收的热量+对系统做功3 热力学第一定律任何处于平衡态的热力学系统都有一个状态参数U(内能)。

系统从一个平衡态变化到另一个平衡态时,内能等于系统吸收的热量和系统对外做功之和。

4 能量贬值原理自然界进行的能量转换过程是有方向性的。

不需要外界帮助就能自动进行的过程称为自发过程,反之为非自发过程。

自发过程都有一定的方向。

能量不仅有量的多少,还有质的高低。

热力学第一定律只说明了能量在量上要守恒,并没有说明能量在“质”方面的高低。

水总是从高处向低处流动气体总是从高压向低压膨胀热量总是从高温物体向低温物体传递热量传递有方向性4 热力学第二定律的克劳修斯说法不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。

为了将热量从冷态输送到热态,您需要一个装置,例如热泵或冰箱,持续做功。

5 热力学第二定律的开尔文–普朗克说法不可能从单一热源吸取热量使之完全转变成功而不产生其他影响。

热力学第二定律的实质就是能量贬值原理。

热力学第二定律深刻地指明了能量转换过程的方向、条件及限度。

6 能量转换的效率根据能量贬值原理,不是每一种能量都可以连续地、完全地转换为任何一种其他形式的能量。

各种不同形式的能量,按其转换能力可分为三大类:(1)无限转换能(全部转换能),如电能、机械能、水能、风能、燃料储存的化学能等;(2)有限转换能(部分转换能),如热能、流动体系的总能;(3)非转换能(废能)。

在能量利用中热效率和经济性是非常重要的两个指标。

由于存在着耗散作用、不可逆过程以及可用能损失,在能量转换和传递过程中,各种热力循环、热力设备和能量利用装置的效率都不可能达到100%。

7 火电站的能量转换效率是多少?Overall efficiency: 88% ×46% ×98% = 40%第二节化学能转换为热能1 概述燃料燃烧是化学能转换为热能的最主要方式。

能在空气中燃烧的物质称为可燃物,但不能把所有的可燃物都称作燃料(如米和沙糖之类的食品)。

所谓燃料,就是能在空气中容易燃烧并释放出大量热能的气体、液体或固体物质,是能在经济上值得利用其发热量的物质的总称。

燃料通常按形态分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。

天然的固体燃料有煤炭和木材;人工的固体燃料有焦炭、型煤、木炭等。

其中煤炭应用最为普遍,是我国最基本的能源。

天然的液体燃料有石油(原油);人工的液体燃料有汽油、煤油、柴油、重油等。

天然的气体燃料有天然气,人工的气体燃料则有焦炉煤气、高炉煤气、水煤气和液化石油气等。

2 燃料燃烧必须具备的条件必须有可能燃烧的可燃物(燃料);必须有使可燃物着火的能量(或称热源),即使可燃物的温度达到着火温度以上;必须供给足够的氧气或空气(因为空气中也含有助燃的氧气)。

通过燃料燃烧将化学能转换为热能的装置称为燃烧设备3 不同燃料的燃烧特点煤的燃烧油的燃烧气体燃料的燃烧4 煤的燃烧煤的燃烧基本上有两种:第一种是煤粉悬浮在空间燃烧,称为室燃或粉状燃烧;第二种就是煤块在炉排上燃烧,称为层燃或层状燃烧。

5 煤的燃烧技术目前煤的燃烧方式主要是煤粉燃烧和流化床燃烧。

我国大型锅炉和工业窑炉大多采用煤粉燃烧。

为了提高煤炭燃烧的效率和减少污染,发展了许多先进的燃烧技术,如煤粉燃烧稳定技术,包括各种新型的燃烧器,煤粉低氮氧化物燃烧技术,高浓度煤粉燃烧技术,流化床燃烧技术等。

6 油的燃烧油的燃烧方法有内燃和外燃两种方式。

所谓内燃,是在发动机气缸内部极为有限的空间进行高压燃烧,是一种瞬间的燃烧过程。

所谓外燃,就是不在机器内部燃烧,而在燃烧室内燃烧,并直接利用燃烧发出的热量,如锅炉、窑炉内进行的燃烧。

油燃烧的全过程包含着传热过程、物质扩散过程和化学反应过程。

7 油的燃烧技术油是最常用的液体燃料。

油的燃烧实际上包含了油加热蒸发、油蒸气和助燃空气的混合以及着火燃烧三个过程。

为了实现油的高效低污染燃烧,应从以下来两方面着手:(1)提高燃油的雾化质量;(2)实现良好的配风。

8 气体燃料的燃烧气体燃料的燃烧可以分为容器内燃烧和燃烧器燃烧,它们和油的两种燃烧方式相近。

气体燃料的燃烧过程包括三个阶段,即混合、着火和正常燃烧。

9 气体燃料的燃烧技术气体燃料燃烧的效率主要取决于气体燃料燃烧器。

对气体燃烧器的基本要求是: 不完全燃烧损失小,燃烧效率高;燃烧速率高,燃烧强烈,燃烧热负荷高;着火容易,火焰稳定性好,既不回火,又不脱火;燃烧产物有害物质少,对大气污染小;操作方便,调节灵活,寿命长,能充分利用炉膛空间。

常用的气体燃烧器有扩散式燃烧器;另一种是预混式燃烧器;此外还有一种部分预混式燃烧器第三节 热能转换为机械能电能1 概述将热能转换为机械能是目前获得机械能的最主要的方式。

热能转换成机械能的装置称为热机。

因为热机能为各种机械提供动力,故通常又将其称为动力机械。

应用最广泛的热机有内燃机、蒸汽轮机、燃气轮机等。

2 蒸汽轮机蒸汽轮机,简称汽轮机,是将蒸汽的热能转换为机械功的热机。

汽轮机单机功率大、效率高、运行平稳,在现代火力发电厂和核电站中都用它驱动发电机。

汽轮发电机组所发的电量占总发电量的80%以上。

此外汽轮机还用来驱动大型鼓风机、水泵和气体压缩机,也用作舰船的动力。

汽轮机发电过程3 燃气轮机燃汽轮机和蒸汽轮机最大的不同是,它不是以水蒸气作工质而是以气体作工质。

燃料燃烧时所产生的高温气体直接推动燃汽轮机的叶轮对外做功,因此以燃汽轮机作为热机的火力发电厂不需要锅炉。

它包括三个主要部件:压气机、燃烧室和燃气轮机。

⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧燃烧器燃烧容器内燃烧气体燃料的燃烧外燃内燃油的燃烧层燃(层状燃烧)室燃(粉状燃烧)煤的燃烧燃烧方式轴流式燃气轮机燃气轮机具有以下优点:(1) 质量轻、体积小、投资省。

(2) 起动快、操作方便。

(3) 水、电、润滑油消耗少,只需少量的冷却水或不用水,因此可以在缺水的地区运行;辅助设备用电少,润滑油消耗少,通常只占燃料费的1%左右,而汽轮机要占6%左右。

4内燃机内燃机包括汽油机和柴油机,是应用最广泛的热机。

大多数内燃机是往复式,有气缸和活塞。

内燃机有很多分类方法,但常用的是根据点火顺序分类或根据气缸排列方式分类。

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。

5四冲程发动机完成一个循环要求有四个完全的活塞冲程:(1) 进气冲程;(2) 压缩冲程;(3) 膨胀冲程(即下行冲程);(4) 排气冲程。

二冲程发动机四冲程发动机和二冲程发动机相比,经济性好,滑润条件好,易于冷却;但二冲程发动机运动部件少,质量轻,发动机运动较平稳。

6 火力发电厂发电机(1) 将蒸汽轮机或燃气轮机的机械能转换成电能是通过同步发电机。

(2) 同步发电机由定子(铁心和绕组)、转子(钢心和绕组)、机座等组成。

7 火力发电厂的热力系统火力发电厂有两种类型:只承担电能生产任务的凝汽式电厂和既能生产电能又提供热能的热电厂。

从能源利用的角度讲,热电联产是公认的节能手段。

热电联产系统热电分产系统第四节能量的传输概述能量的传输实质上是能量在空间的转移过程。

广义上的能量传输通常有两种含义:一种含义是指能量本身的传递,即能量从某一处传至另一处。

另一种含义是指能源的输运,即含能体如煤、石油、天然气等从生产地向用能处输送。

8能源输送是能源利用中的一个重要环节。

能源输送方式很多,通常有铁路、水路、公路、管道、输电线路等多种方式。

不同的输送方式有不同的特点和适用范围。

受资源分布、能源消费多寡、交通运输格局等诸多因素的影响,能源输送工作是一项十分复杂的系统工程。

9 电能的输送电能的特点是发电、传输、用电都是同时发生。

采用大机组发电,建设大电网,提高输电电压成为电力工业发展的趋势。

1.电力产生;2.通过升压变电站电压升高;3.电能传送;4.通过降压变电所降低电压;5.分配电力;6.到达需要电力的地点电能的输送10 我国电能输送存在的问题电压等级偏低,电压层次过多,造成重复容量多,线路长、线损高,事故多,调度不灵。

输电方式单一,缺乏超高压直流输电。

电网容量小,联网发展缓慢,影响了电网整体效益的发挥。

变配电设备陈旧老化,难以适应电力输送发展的需要。

11煤炭的铁路运输我国煤炭输送主要是以山西、陕西和内蒙西部(所谓“三西”)为中心向全国缺煤省市输送。

12 煤炭的水路运输海运是北煤南运的主通道,华北煤炭供应华东和华南地区,海运约占55%,铁路直达运输约占43%。

除了海运外,长江和大运河北段也是煤炭的主要水运通道。

13 煤炭的公路运输公路主要承担短距离的煤炭运输,特别是乡镇煤矿生产规模小,布点分散,大量煤炭靠汽车集运到铁路车站。

由于铁路运力不足,公路运输作为辅助运输手段,对煤炭的运输也起到了重要作用。

14 石油和天然气的运输我国原油产地主要在长江以北,其中大庆、胜利和辽河油田的原油产量约占全国的60%,而对炼油能力而言,辽宁、吉林、黑龙江约占30%,京、津、冀占11%,山东占8%,苏、浙、沪占19%,长江中游11%,广东9%,西北11%,西南地区则没有大、中型炼油厂,成品油基本上以炼油厂为中心就地供应,但也有相当数量的长距离跨省区输送。

我国原油的输送主要是通过管道、水运和铁路,其中管道是主力。

天然气则几乎全部采用管道送输。

15 石油输送原油输送以管道输送为主,通常陆上油田向炼油厂输送原油的方式有三种:通过管道直接输送到炼油厂;原油经管道输送再转海运或江运至炼油厂;原油管道运输转铁路送至炼油厂。

16天然气的输送天然气主要是靠管道输送,目前我国天然气管道总长达11629km。

主要的天然气管网有川渝天然气管网、陕甘宁输气管道、青海输气管道、新疆输气管道等。

最大的天然气输送工程是“西气东输”工程,它是我国西部大开发的重要组成部分之一,其目的是把西部地区丰富的天然气资源通过长距离的输气管道送至东部长江三角洲地区。

第五节能量的储存1能量的储存•机械能——以动能、势能形式储存。

•热能——以潜热、显热形式储存。

•电能——感应场能或静电场能。

•化学能、核能——自身即为储能形式。

2机械能的储存以动能形式储存(1)飞轮以势能形式储存(1)弹簧、扭力杆和重力装置(2)压缩空气储能(3)抽水蓄能电站:纯抽水蓄能电站,混合式抽水蓄能电站3电能的储存蓄电池•发展方向:廉价、高效、能大规模储能。

静电场和感应电场(1)电容器在直流电路中广泛用作储能装置,在交流电路中则用于提高电力系统或负荷的功率因数,调整电压;(2)高电压技术、高能核物理、激光技术、地震勘探等方面采用的直流高压电容器;(3)超导磁铁蓄能。

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