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能源工程技术概论本科串讲讲义i能源工程技术概论本科串讲讲义能源工程技术概论本科串讲讲义2一、考试介绍：1、考试时间：2015年5月16日星期六下午14:30-17:00，请同学们提前查看考场所在位置。2、考试题型：单选题60×1′＝60′简答题4×5′＝20′论述题1×10′＝10′计算题1×10′＝10′均为必答题。3、题型分析：单选题只有一个答案是正确的；重点记我串讲讲义中黄色标注的内容，那个基本是选择题的选项，请同学们认真读题，不确定答案时注意从题干中找信息。简答题和论述题按我讲义中给同学们准备的内容答即可。这门课程的简答题和计算题明确，同学们按我给的准备即可。二、复习计划：第一阶段：先记串讲讲义中我给大家的准备的内容，该讲义能涵盖至少80分的考试内容。然后做一下给大家的模拟题，测试一下自己对内容的掌握程度，概念不清楚的，继续复习。第二阶段：如果有时间，可以复习一下串讲讲义之外上课时老师给同学们强调的其他知识点，每年考试都会有10-20分讲义之外的内容，包括专科的串讲讲义及上课老师强调的易考点。前提是串讲讲义的内容都记住的情况下。能源工程技术概论的重点比较明确，本讲义基本涵盖了至少90分的考点。三、各章考点：说明：加特殊颜色标识的一般为选择题的选项，希望同学们在对整句话有印象的前提下，重点记我给同学们标记颜色的内容，争取一字不差记住，因为选择题的干扰选项就是个别字的差异，记准才不会选错。希望同学们认真复习，顺利通过考试，期待大家的好消息！能源工程技术概论本科串讲讲义3第1章煤炭1.煤中的无机物质，主要有硫（S）、磷(P)以及其他元素等。2.煤中碳含量随煤变质程度的加深而增加，无烟煤的变质程度最高。例如，泥炭中碳含量为50％～60％，褐煤中碳含量为60％～75％，而在烟煤中碳含量则增为75％一90％，在变质程度最高的无烟煤中碳含量则高达90％～98％。3.氢是煤中重要的可燃物质，氢的发热量最高。4.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。5.灰分是指煤完全燃烧后其中矿物质的固体残余。6.根据煤中干燥无灰基挥发分含量排序从小到大排序：无烟煤、烟煤和褐煤。无烟煤的干燥无灰基挥发分含量小于9%。7.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。8.汽轮机发电又称蒸汽发电，这种发电方式在火力发电中居主要地位。9.水、蒸汽是把热能转化成机械能的重要工质。10.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，发电厂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，它们通过管道或线路相连构成火电生产主系统，即燃烧系统、汽水系统和电气系统。11.锅炉的作用：燃料在炉膛内燃烧将其化学能转变为烟气热能；烟气热能加热给水，水经过预热、汽化、过热三个阶段成为具有一定压力、温度的过热蒸汽。12.锅是指锅炉的汽水系统，完成水变为热蒸汽的吸热过程。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，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。（能判断出哪些属于锅，哪些属于炉）13.洁净煤技术的构成包括煤炭加工、煤炭转化、先进发电技术、烟气净化技术等（判断哪个不属于洁净煤技术的）。14.煤炭转化：气化、液化、燃料电池技术。15.燃烧前的处理主要是洗选煤、型煤和水煤浆三项技术措施。16.水煤浆的制备是以浮选精煤为原料，经脱水、脱灰、磨制，加添加剂后与水混合成浆。17.水煤浆中煤粉颗粒的质量浓度为65%—70%，含水30%—35%，，添加剂1%～2%。18.按锅炉用途分类，分为工业锅炉、电站锅炉、船用锅炉、机车锅炉。19.低压锅炉：锅炉额定出口工质压力（表压力）p≤2.5MPa的锅炉。能源工程技术概论本科串讲讲义420.锅炉燃烧设备为往复式炉排的代号“W”。21.燃料品种代号WⅡ表示“Ⅱ类无烟煤”，J表示水煤浆。22.DZL4-1.25-WⅡ：表示单锅筒纵置式水管，额定蒸汽量为4t/h，额定蒸汽压力为1.25MPa,蒸汽温度为饱和温度，燃用Ⅱ类无烟煤的蒸汽锅炉。23.热水锅炉的特点（重点掌握，简答题）：①结构简单；②安全性较高；③节省燃料；④钢材消耗量较少；⑤运行操作方便。24.水煤浆锅炉是指使用水煤浆为燃料的锅炉。水煤浆是由65%-75%的煤粉、30%-35%的水和少量的添加剂混合而成，可以像油一样泵送、雾化、储运，并可直接用于各种锅炉、窑炉的燃烧。25.水煤浆锅炉的优点：①发展水煤浆锅炉符合国家可持续发展战略，有利于节约资源以及生态和环境保护；②发展水煤浆锅炉能提高煤炭利用率；③可以解决能源的运输问题；④节约土地；⑤运行成本低，自动化程度高。26.有机热载体的质量及性能指标有最高使用温度、黏度、闪点、残炭、酸值等。27.按照煤气发生炉内气化过程进行的程序，依次分为灰层、氧化层、还原层、干馏层、干燥层和空层。干燥层位于还原层的上部，由还原层上升的气体随着热量被消耗，其温度逐渐下降，故干馏层温度在150－700℃之间，煤中挥发分发生裂解，产生甲烷、烯烃及焦油等物质。28.按炉型特点分类，将工业窑炉分为室式炉、台车式炉、井式炉、马弗炉、电弧炉、链式炉等。第2章石油、天然气29.石油又称“原油”，是仅次于煤的化石燃料，它是一种天然的、黄色的、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。它可以被加工成各种馏分，包括天然气、汽油石脑油、煤油、柴油、润滑油、石蜡以及其他多种衍生产品，是最重要的液体燃料和化工原料。30.石油主要有烷烃、环烷烃、芳香烃等烃类化合物组成。31.沥青主要用于建筑工程防水、铺路以及涂料、塑料、橡胶等工业中。32.燃料油的主要性能指标包括黏度、含硫量、低温性能和安定性等。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。33.天然气主要由甲烷、乙烷、丙烷和丁烷等烃类组成，其中甲烷占80%—90%。通常天然气可以分为纯天然气、石油伴生气、凝析气和矿井气4种。34.煤层气(俗称瓦斯)是一种与煤伴生，以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气，其中甲烷含量大于95%，热值33．44×103kJ／m3以上，是一种优质洁净的能源。35.开发煤层气的意义有：（1）减轻我国石油和天然气的供应压力。（2）能有效地改善煤矿安全生产条件。（3）能有效地保护大气环境。36.天然气水合物是一种新发现的能源。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。能源工程技术概论本科串讲讲义537.天然气应用范围非常广阔，主要用于以下几个方面：发电、民用及商业燃料、工业燃料、化肥及化工原料。38.能产生热量的气体可燃物质称为气体燃料，主要天然煤气和人工煤气两大类。天然煤气即天然气体燃料，简称天然气，主要可燃成分是甲烷。人工煤气即人造气体燃料，人造气体燃料有液化石油气、高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气和地下气化煤气等。39.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。40.内燃机和燃气轮机发电均称为燃气发电，需要以石油、天然气等为燃料。41.燃煤蒸汽-燃气联合循环开发和示范的项目有哪几种？（重点掌握，简答题）（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3章水能42.水能是自然界广泛存在的一次能源。它可以通过水电站方便的转换为优质的二次能源---电能，所以，通常所说的“水电”既是常规能源，又是可再生能源，而且，水力发电对环境无污染，因此水能被认为是世界上众多能源中永不枯竭的优质能源。43.水能利用是水资源综合利用的重要环节。44.利用海洋能中水流的机械能进行发电的水电站，即潮汐电站、波浪能电站、海流能电站（都属于非常规水电站）等。45.在电力系统中抽水蓄能式水电站既是电源又是负荷，是系统内唯一的填谷调峰电源，具有调频、调相、负荷备用、事故备用的功能。第4章核能46.核能除了应用于武器外，工业上最重要的应用是核能发电。47.目前实际可用的易裂变核素有233U、235U、239Pu。天然铀是233U、238U、234U的混合物，主要是238U。48.核电站第二道安全屏障是燃料元件的包壳。第5章电能49.最大负荷是指规定时间（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。50.电力系统是由发电机、变压器、输电线路、配电线路、用电设备等和相应的辅助系统，按规定的技术和经济要求组成的一个统一系统。51.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能源工程技术概论本科串讲讲义6超过±0.2Hz。52.按标准规定，电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2%，短时不得超过4%。53.直流输电的适用范围：（重点掌握，简答题）（1）远距离大功率输电（2）用海底电缆隔海输电或用地下电缆向负荷密度很高的大城市供电。（3）作为系统间联络线，用来实现不同步或不同频率的两个交流系统的互联。（4）用于限制互联系统的短路容量。54.一级输电网络的电压一般为220kV以上。55.三级负荷不属于重要负荷，对供电电源无特殊要求，允许停电的时间较长，一般由单回线路供电即可。56.年最大负荷曲线主要用来安排发电设备的检修计划，同时也为发电厂的建设（新建或扩建）紧张以及新增发电机组的投产计划提供依据。57.户内照明及生活用电的年最大负荷利用小时数Tmax为2000-3000（h）。58.按《民用建筑电气设计规范》“在方案设计阶段可采用单位指标法，在初级设计阶段，宜采用需要系数法”。采用需要系数法时，有功功率计算：Pjs(kW)=Kx(需要系数)×Pe(额定总功率)59.一般大中型用户的电源进线电压是6～10kV，大中型用户的电源线进线电压为35kV及以上，有一些小型用户则采用低压进线。60.具有高压配电所的供配电系统：中型的电能用户一般可设高压配电所，供电电源进线的电压一般是是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。（能判断这些说法的正确性）61.供配电系统质量的好坏，直接关系到用户的安全经济运行，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。62.干式变压器具有一些明显的优点：（1）安全、防火、无污染，可直接安装在负载中心；（2）防潮性能好，停运后不经预干燥即可投入运行；（3）损耗低，局部放电量低，噪声小，散热能力强；（4）免维护，安装简便，可靠性高，综合运行成本低。63.按其工作性质，泵与风机是将原动机的机械能转换为流体的动能和压能。64.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。65、压缩机的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有效利用程度。第6章太阳能66.太阳能热发电方式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。67.零能耗建筑是指通过建筑节能、可再生能源等各种技术手段。使建筑的产能量大于或等于建筑的耗能量，从而使建筑的外部耗能量为零的建筑。能源工程技术概论本科串讲讲义7第7章风能68.风是空气流动所产生的，风能就是指流动的空气所具有的能量，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。69.风力发电的特点有哪些？（重点掌握，简答题）①间歇性发电；②运行条件恶劣；③成本相对下降；④分散建设；⑤有利于环境保护。70.风力机的选址：在平坦地形上设置风力机应考虑的条件是：①离开设置地点1km的方圆内，无较高的障碍物；②如有较高的障碍物(如小山坡)时，风力机高度应比障碍物高2倍以上。第8章生物质能71.生物质能即是指直接或间接地通过绿色植物的光合作用，把太阳能转化为化学能后固定和储藏在生物质内