能源工程技术概论复习重点

第一章、煤炭1、煤中有机物质主要由碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）4种元素构成；还有一些元素组成煤中的无机物质，主要有硫（S）、磷（P）以及其它元素。2、碳是煤中有机物质的主导成分，也是最主要的可燃物质。煤中碳含量越高，煤的发热量越大。煤中碳含量随煤变质程度的加深而增加。泥炭中含碳量最少。3、灰分是指煤完成燃烧后其中矿物质的固体残余物。灰分含量高，煤发热量低。4、煤最简单的分类方法是根据煤中干燥无灰基挥发分含量将煤分为褐煤，烟煤，无烟煤三类。 无烟煤干燥无灰基挥发分含量最低，发热量最高。褐煤干燥无灰基挥发分含量最高，发热量最低。5、利用煤，石油，天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料的化学能发电，称为火力发电，燃煤火电厂是我国目前电能生产的主要方式。6、在火力发电厂中，锅炉将燃料的化学能转化为蒸汽热能，汽轮机将蒸气热能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能。基本过程化学能热能机械能电能7、锅炉将燃料内的潜在能量经过燃烧释放热能或利用其他能源释放的能量，将水变成蒸汽或过热蒸汽蒸汽锅炉，将水加热变成一定温度的热水热水锅炉，将有机热载体加热到一定温度而输出热能的设备有机热载体锅炉。锅炉设备是火力发电厂的主要热力设备之一。水、蒸汽是把热能转化成机械能的重要工质。8、锅：指锅炉的汽水系统，完成水变为过热蒸汽的吸热过程。锅包括：省煤器、汽包、水冷壁、过热器、再热器等。9、炉：指锅炉的燃烧系统，完成煤的燃烧放热过程。由炉膛、燃烧器、烟道、风道、空气预热器等组成。10、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。11、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。12、洁净煤技术部按其生产和利用的过程可分为四类：洁净加工技术，高效洁净转化技术，高效洁净燃烧与发电技术，燃煤污染排放治理技术。涉及煤的燃烧前处理，燃烧中处理和燃烧后处理三大环节。燃烧前处理较为简单。（判断属于哪种技术，如电厂煤灰处理，水煤浆利用）13、洁净煤技术的4个领域14项技术：判断是哪种技术（1）煤炭加工：洗选煤、型煤、水煤浆技术。（2）煤炭转化：气化、液化、燃料电池技术。（3）煤炭高效洁净燃烧：循环流化床发电技术、增压（加压）硫化床发电技术、整体煤气化联合循环发电技术。（4）污染物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、煤矸石和煤泥水综合利用、工业锅炉和窑炉技术改造。14、水煤浆的制备以浮选精煤为原料，经脱水、脱灰、磨制，加添加剂后与水混合成浆。水煤浆中煤粉颗粒的质量浓度为6570，含水3035，添加剂约1%2。15、洁净煤发电技术主要有哪些（简答）（1）循环流化床燃烧（CFBC） （2）增压流化床燃烧（PFBC） （3）整体煤气化联合循环（IGCC）（4）高效低污染的超临界凝汽式发电。16、超临界锅炉：锅炉额定出口工质压力（表压力）P22.1MPa的锅炉。17、练习识别下列锅炉型号，注意单位。不是kpa,是Mpa18、燃烧设备代号：水火管锅壳锅炉中双锅筒纵置式 SZ(双纵)19、W 是无烟煤20、DZL4-1.25-W表示单锅筒纵置式水管或卧式水火管链条炉排，额定蒸发量为4th，额定蒸汽压力为1.25MPa，蒸汽温度为饱和温度，燃用类无烟煤的蒸汽锅炉。21、煤气发生炉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。22、工业窑炉按使用能源种类分类:燃料炉、电炉。第二章、石油、天然气 1、石油是黄色、褐色或黑色的流动或半流动的黏稠的可燃液体烃类混合物。石油的组成：由烷烃、环烷烃、芳香烃等烃类化合物组成，主要元素是碳、氢、硫、氧、氮。2、燃料型产品汽油、煤油、柴油等。3、黏度是燃料油的重要指标，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。4、矿井气：又称煤层气，是伴随煤矿开采而产生的，俗称瓦斯 。5、天然汽水合物的构成：由水分子和燃气分子构成，外层是水分子构架，核心是燃气分子。其中燃气分子绝大多数是甲烷，所以天然气水合物也称为甲烷水合物。6、天然气的应用范围：发电、民用及商业燃料、工业燃料、化肥及化工原料7、人工煤气：液化石油气，高炉煤气，焦炉煤气，发生炉煤气和地下气化煤气。8、工业上多用丙烷液化石油气作为燃料，而丁烷液化气通常供家庭使用。9、燃煤蒸汽燃气联合循环开发和示范项目：（简答）（1）直接燃煤的燃气轮机。（2）整体式联合循环（IGCC）（3）增压流化床锅炉联合循环（PFBC）（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。第三章、水能 1、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。2、堤坝式是在河流地形地质条件适宜的地方建拦河坝，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。3、三峡水电站是世界上最大的水电站。4、海洋能海水中蕴藏着的这一巨大的动力资源的总称，它包括潮汐能、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1、核电以清洁，安全，高效受到世界各国的普遍重视，核能发电，与火电，水电构成的常规电站是目前电力的主要来源，核能发电污染很小，对于解决世界能源问题有重要意义。2、核电将是未来世界的主要能源，原子弹就是应用了核裂变的这种特性。（氢弹是核聚变）3、核能发电与火电、水电构成的常规电站是目前电力的主要来源。4、1g 235U 完全裂变所产生的能量为2.276104 kWh，相当于2500kg标准煤燃放出的热量。5、废热、废水排放是非辐射。第五章、电能1、电力系统的基本参量：总装机容量系统中所有发电机总额定有功功率的总和，以MW（兆瓦）计。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（兆瓦）计。额定频率我国规定的交流电力系统的额定频率为50Hz（赫兹）。2、保证良好的电能质量。一般规定电压偏移不应超过额定电压的5%，电力系统运行规定频率偏移不超过0.2Hz.3、一般电力网可分为：一级输电网络：由电压为220kV及以上的主干电力线路组成，它连接大型发电厂、特大容量用户以及相邻子电力网。 二级输电网络：电压一般为110220kV，它上接一级输电网络，下连高压配电网，是一区域性的网络，连接区域性的发电厂和大用户。 配电网：向中等用户和小用户供电的网络，635kV的称高压配电网，1kV以下的称低压配电网4、电力负荷按其对供电可靠性的要求及中断供电所造成的人身伤亡、设备损坏，在政治、经济上所造成的损失和影响程度，分为三级。5、(1)一级负荷：指突然中断供电将造成人身伤亡；或在经济上造成重大损失，如重大的设备损坏、重大产品报废、给国民经济造成重大损失；或在政治上造成重大的影响或引起公共场所秩序严重混乱等电能用户。 (2)二级负荷：指突然中断供电，将在政治上、经济上造成较大损失的负荷，如中断停电将造成主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等电能用户。 (3)三级负荷：为一般的电力负荷，即所有不属于一、二级负荷者。6、所谓负荷曲线是电力系统的负荷功率随时间变化的关系曲线。按时间长短可分为日负荷曲线和年负荷曲线。7、户内照明及生活用电年最大利用小时数为2000-3000小时。8、用电负荷计算方法：（简答）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等。9、电力负荷计算方法：需要系数法（需要系数法定义）10、大中型用户的电源进线电压为35 kV及以上11、高压配电所的供配电系统，主要特点大型用户用610 kV 进线，分为两个级别，高压配电所( HDS)变电所(STS) 12、供配电系统的质量调节方式：1、电压调整，2、电压波动的有效抑制，3、高次谐波的抑制，4、无功补偿方式提高供配电系统质量。13、提高功率因数的好处及措施（论述）好处：（1）提高设备的利用率 ；（2）减少供配电系统的电压损失 ；（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措施：（1）提高感应电动机检修质量，防止定子与转子间气隙过大。（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。电动机接近满载，变压器负荷率在75%左右较合适。避免出现“大马拉小车”的现象。（3）采用技术措施，降低轻载设备的外加电压，如将接线的电动机改为Y接线。或者切断空载设备电源，如电焊机空载自停装置等。（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。14、变压器的分类 （1）按冷却方式分。干式变压器是依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器;油浸式变压器是依靠油作冷却介质，如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。 （2）按铁芯形式分。芯式变压器是按铁芯形式分的。15、干式变压器的特点是安全防火、无污染、可直接安装在负载中心。16、1HP=0.736kW 17、泵与风机按工作原理可分为三大类。 （1）叶片式。利用装在旋转轴上的叶轮的叶片对流体做功来提高流体能量而实现输送流体的泵与风机。这类泵与风机有离心式、轴流式、混流式。此外还有漩涡泵也属于此类。 （2）容积式。利用工作室容积周期性变化来提高流体能量而实现输送流体的泵与风机。这类泵与风机由于工作室内工作部件的运动不同，又有往复式和回转式之分。往复式有活塞泵、柱塞泵、隔膜泵和空气压缩机；回转式有齿轮泵、螺杆泵、滑片泵、罗茨风机、螺杆风机和水环式真空泵。 （3）其他形式。18、有效功率：是指单位时间内通过泵或风机的流体所获得的功，判断是否节能。19、效率：效率是泵与风机总效率的简称，拽泵与风机输出功率与输入功率之比的百分数。效率的实质是反映泵与风机在传递能量过程中轴功率被有效利用的程度。20、比功率（或比能）：是指压缩一个单位的容积气体，压缩机驱动轴所需要的功率。单位kW/m3min-1。它是评价压缩相同气体，在相同排气压力下的压缩机性能的一种指标。21、喷射泵：是利用高能的工作流体来抽吸混合低能态流体而实现输送流体的泵与风机。22、容积效率：压缩机和容积效率是实际输气量与理论输气量之比值，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。23、电阻发光：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。第六章、太阳能1、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。2、并网光伏发电系统大规模荒漠/开阔地光伏电站3、太阳能热发电的主要方式：要会判断是三种类型中的哪一种 （1） 塔式 （2）槽式 （3）碟式 （4）菲涅尔式（5）太阳能烟囱 （6）及太阳池发电 其中已达到商业化应用水平的主要是聚焦型的塔式、槽式、碟式三种方式。塔式、槽式发电传热工质采用水，碟式采用氢气或者氦气。4、太阳灶是利用太阳能辐射进行炊事的装置。第七章、风能1、风能是空气流动产生的是干净的、可再生能源。风能规模化应用是用于风力发电，依据目前的风车技术，大约是美妙三米的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。2、风力发电机工作过程中，能量的转换过程是空气动能旋转机械能电能。风力机将空气动能转化为机械能。第八章、生物质能1、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源形式、直接或间接来源于植物的光合作用。2、生物质通过转化技术得到的能源形式（简答）(1)酒精（乙醇）(2)甲醇(3)沼