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文檔簡介

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1.能源結(jié)構(gòu)包括能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu):各種能源的生產(chǎn)量占整個(gè)能源工業(yè)總產(chǎn)量的比重;能源消費(fèi)結(jié)構(gòu):國民經(jīng)濟(jì)各部門所消耗的各種能源量占能源總消費(fèi)量的比重;的定義:在一定環(huán)境條件下,通過一系列的可逆變化,最終達(dá)到與環(huán)境處于平衡時(shí),所能做出的最大功;熱量定義:系統(tǒng)所傳遞的熱量在給定環(huán)境條件下,用可逆方式所能做出的最大功稱為熱量;能級(jí)(或有效度):通常將能量中所占的比例稱為能級(jí),即,=EX/E,對(duì)于高能級(jí)=1;對(duì)于中能級(jí)<1;對(duì)于低能級(jí)=0;對(duì)于恒溫?zé)嵩碤,其Q= C;3基準(zhǔn)條件下混合氣體的值表達(dá)式為:Exm=RTOln,其中R=8.314(J/mol·K),TO=29

2、8.15(K),xi表示實(shí)際混合比;xio表示基準(zhǔn)條件下的混合比,其值通常給出,例如書上P29表2-7;2傳熱平均溫差tm一般取對(duì)數(shù)平均溫差表示換熱器端部,熱流體與冷流體溫差中較大的一個(gè),即為較小的一個(gè)4能量分析方法對(duì)比能量分析可分為熱平衡(焓平衡)和分析;分析是不僅考慮能量的數(shù)量還顧忌能量的質(zhì)量,在做分析時(shí),需要計(jì)入各項(xiàng)損失才能保持平衡,其中內(nèi)部不可逆的損失項(xiàng)在焓平衡中并未體現(xiàn)。因此兩種方法有本質(zhì)區(qū)別,但它們又存在內(nèi)在的聯(lián)系; 平衡是建立在焓平衡的基礎(chǔ)之上;余熱回收方式:熱利用和動(dòng)力利用。5低沸點(diǎn)工質(zhì)的選則有適當(dāng)?shù)姆悬c(diǎn);蒸汽經(jīng)透平膨脹后最好能處于過熱狀態(tài);價(jià)格便宜;粘性系數(shù)小,運(yùn)輸方便、易于

3、保存;比熱容Cp、熱導(dǎo)率、密度要大;汽化潛熱要??;在使用的溫度范圍,熱穩(wěn)定性要高;無毒性、無腐蝕性、不易燃燒;能源計(jì)量單位:實(shí)物量單位、標(biāo)準(zhǔn)燃料單位、能量單位;6熱電聯(lián)產(chǎn)總熱耗的分配方法熱量法:按照熱電廠生產(chǎn)兩種能量數(shù)量的比例來分配熱耗量;實(shí)際焓降法:按照汽輪機(jī)實(shí)際焓降和供熱蒸汽在汽輪機(jī)中繼續(xù)膨脹到凝氣壓力時(shí)的實(shí)際焓降的比例來分配熱耗量,即按照汽輪機(jī)中實(shí)際轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ臒崮芗肮嵴羝麑?shí)際可能轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ臒崮軄矸峙洌恢捣ǎ阂陨蟽煞N分配方法是極端情況,值法是一種折中的方法,即按照汽輪機(jī)進(jìn)氣與供熱蒸汽的值來分配;7單位綜合能耗分為單位產(chǎn)值綜合能耗:指企業(yè)在統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)的企業(yè)綜合能耗與統(tǒng)計(jì)期內(nèi)創(chuàng)造的凈產(chǎn)值總

4、量之比,即Ecz=E/G;單位產(chǎn)量綜合能耗:對(duì)只生產(chǎn)單一品種的企業(yè)來講,是指企業(yè)在統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)的企業(yè)綜合能耗與期內(nèi)生產(chǎn)的合格產(chǎn)品量之比工序能耗:指企業(yè)的某一生產(chǎn)環(huán)節(jié)(生產(chǎn)工序)在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)的綜合能耗,它是根據(jù)該工序的能源消耗和耗能工質(zhì)消耗的統(tǒng)計(jì)量均折算成一次能源量后進(jìn)行計(jì)算;8余熱利用的途徑直接利用:預(yù)熱空氣或煤氣;預(yù)熱或干燥物質(zhì);余熱制冷;余熱發(fā)電:利用余熱鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)、低沸點(diǎn)工質(zhì)(佛里昂等)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電;7熱泵系統(tǒng):對(duì)于不能直接利用的低溫余熱,可以將它作為熱泵系統(tǒng)的低溫?zé)嵩?,通過熱泵提高它的溫度,然后加以利用8蓄聚容量Z:指蓄熱器從最大充蓄量(一般取f=0.8-0.9)至最小充蓄量(壓力

5、降至最低供汽壓力時(shí))所能蓄聚的蒸汽量或熱量,用蒸汽量kg(t)或kJ(MJ)表示,其中充蓄量指水空間占蓄熱體總體積的份額f(m3/m3);9郎肯循環(huán)的分析組成:鍋爐B、汽輪機(jī)T、冷凝器C、給水泵P,并由管路相互連接構(gòu)成熱力系統(tǒng);理想過程:鍋爐為定壓吸熱、冷凝器為定壓放熱、汽輪機(jī)為絕熱膨脹對(duì)外做功、給水泵為絕熱壓縮過程;郎肯循環(huán):4-1為水在鍋爐中定壓吸熱汽化;1-1´為蒸汽流經(jīng)管路和閥門時(shí),由于阻力和散熱造成的溫降和壓降;1´-2為蒸汽在汽輪機(jī)(透平)中的絕熱膨脹做功,焓、壓力、溫度降低;2-3為低壓蒸汽在冷凝器中被冷水冷卻成飽和水的過程;3-4是低壓水流經(jīng)給水泵增壓過程。

6、 提高蒸汽動(dòng)力裝置效率的主要途徑:提高蒸汽的初參數(shù)t1和p1、采用再熱循環(huán)、回?zé)嵫h(huán);10再熱循環(huán):將高溫高壓蒸汽首先在汽輪機(jī)內(nèi)膨脹到某一中間壓力p3,溫度同時(shí)有所下降,然后又將蒸汽送回鍋爐進(jìn)行再次加熱使蒸汽溫度又升到初始溫度T3=T,再送到低壓汽輪機(jī)內(nèi)膨脹做功。其中蒸汽再熱器是作為鍋爐受熱面的一部分預(yù)先設(shè)計(jì)在鍋爐內(nèi)的;11回?zé)嵫h(huán):從汽輪機(jī)的中間抽出部分做過功但仍具有某一中間壓力pk的蒸汽,供至回?zé)崞鳎ńo水加熱器)中,用來加熱來自冷凝器的冷凝水,然后再經(jīng)泵加壓后一起供至鍋爐;之所以稱之為回?zé)?,是因?yàn)檎羝撵试鰜碜藻仩t,經(jīng)回?zé)崞骱蟛糠朱视址祷劐仩t;12燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)工作原理:利用燃燒產(chǎn)生的

7、高溫廢氣推動(dòng)汽輪機(jī)直接做功,然后將高溫廢氣作為余熱鍋爐的熱源用以加熱水產(chǎn)生蒸汽,再由蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)對(duì)外做功將使總的熱效率達(dá)到40%-47%。13閃蒸發(fā)電閃蒸:將高壓熱水突然擴(kuò)容、降壓,使一部分水汽化變成蒸汽的過程;原理:以高壓水為工質(zhì),在余熱回收的換熱器內(nèi)水吸熱升溫后但不汽化,然后在擴(kuò)容器內(nèi)擴(kuò)容降壓產(chǎn)生一定壓力的蒸汽,再讓蒸汽通過汽輪機(jī)膨脹對(duì)外做功發(fā)電;燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)圖,1-壓氣機(jī)、2-燃燒室、3-燃?xì)廨啓C(jī)、4-余熱鍋爐、5-汽輪機(jī)、6-冷凝器、7-給水泵閃蒸發(fā)電系統(tǒng),T-汽輪機(jī)、C-凝汽器、P-水泵、K-擴(kuò)容器、H-換熱器;14熱電聯(lián)產(chǎn)定義:先將蒸汽發(fā)電,后用于供熱,使排氣的熱得到充分利

8、用的過程;熱電分產(chǎn)(一):能量轉(zhuǎn)換設(shè)備只提供一種能量(電能或熱能),則稱為單一的能量生產(chǎn),例如,發(fā)電廠的凝汽式機(jī)組只輸出電能、供熱鍋爐設(shè)備只供應(yīng)蒸汽和熱水;熱電分產(chǎn)(二):由一臺(tái)鍋爐并聯(lián)供汽給凝汽式發(fā)電廠和熱用戶,雖然同時(shí)應(yīng)用了電能和熱能,但其生產(chǎn)過程仍屬于熱、電分產(chǎn),或叫由共享鍋爐并聯(lián)供給熱、電的方式;15吸收式熱泵工作原理吸收劑B和工質(zhì)A組成的溶液裝于發(fā)生器1中高溫?zé)嵩磳?duì)發(fā)生器中的溶液進(jìn)行加熱,由于工質(zhì)容易汽化而在發(fā)生器中產(chǎn)生一定壓力的水蒸氣工質(zhì)在冷凝器2中放熱、經(jīng)節(jié)流閥3降壓降溫、并在蒸發(fā)器4中從低溫?zé)嵩次鼰釋⒋藭r(shí)的低壓蒸汽送至吸收器5中,再次被吸收劑吸收后送回發(fā)生器循環(huán)使用。(吸收劑要

9、求:對(duì)工質(zhì)有強(qiáng)烈的吸收能力,且兩者沸點(diǎn)要盡可能的大;發(fā)生器起到壓縮機(jī)的作用)16汽化冷卻系統(tǒng)原理:對(duì)水預(yù)先進(jìn)行軟化處理,同時(shí)保證水的正常流動(dòng),防止局部停滯而產(chǎn)生膜態(tài)沸騰,進(jìn)而避免形成氣膜而使導(dǎo)熱能力急劇下降,這樣就完全可以提高冷卻水的出口溫度,直至形成蒸汽也能保證金屬構(gòu)件的工作安全。優(yōu)點(diǎn):1節(jié)約冷卻水的消耗量,減少水泵電力消耗;2提高了冷卻水的能級(jí)和利用價(jià)值,同時(shí)產(chǎn)生的蒸汽可以代替鍋爐供汽,節(jié)約燃料消耗;3延長了水冷構(gòu)件的壽命;缺點(diǎn):1對(duì)于汽化自然循環(huán)方式,鍋筒高度和位置受到限制,或由于其他原因自然循環(huán)可能難以獲得所需的壓頭;2對(duì)于汽化強(qiáng)制循環(huán)方式,增加了強(qiáng)制循環(huán)泵,使系統(tǒng)復(fù)雜,維護(hù)不便,還增

10、加了額外的電耗;3對(duì)于循環(huán)倍率K(指回路的循環(huán)水量G與產(chǎn)生的蒸汽量D之比),其值過大時(shí),蒸汽含量太小,則循環(huán)壓頭會(huì)減小,進(jìn)而容易產(chǎn)生循環(huán)不穩(wěn)定,反之,管路中含汽段的長度會(huì)增加,流動(dòng)阻力加大;17設(shè)計(jì):在設(shè)計(jì)汽化冷卻系統(tǒng)時(shí),需要進(jìn)行水循環(huán)計(jì)算,以判斷水循環(huán)能否正常進(jìn)行、系統(tǒng)布置和結(jié)構(gòu)是否合理;先確定鍋筒的高度位置,一般在5-10m之間;根據(jù)循環(huán)回路的布置計(jì)算回路的阻力pf與循環(huán)量G的關(guān)系,再計(jì)算循環(huán)壓頭p與循環(huán)量G的關(guān)系;畫出G-p圖,其中兩條曲線的交點(diǎn)為阻力和壓頭的平衡點(diǎn),從而求得實(shí)際的循環(huán)量G;核算循環(huán)倍率K是否符合要求,若水循環(huán)不能滿足要求時(shí),可以通過調(diào)整鍋筒高度或回路系統(tǒng)等方法來解決,然

11、后再次進(jìn)行核算;2-12什么叫火用效率,與熱效率有什么區(qū)別和聯(lián)系?火用效率是指能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)或設(shè)備在進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過程中,被利用或被收益的火用與支付或耗費(fèi)的火用之比,用表示火用效率與熱效率有本質(zhì)的不同?;鹩眯适且曰鹩脼榛鶞?zhǔn),各種不同形狀的能量的火用是等價(jià)的,而熱效率只記及能量的數(shù)量,不管能量品味的高低。如果室溫為20 ,室外氣溫為-5,設(shè)它們與工質(zhì)的傳熱溫差為5,求熱泵實(shí)際致熱系數(shù)。設(shè)熱泵的有效系數(shù)=0.6,則實(shí)際致熱 系數(shù)3.1995年我國生產(chǎn)原煤13.6億噸、原油1.49億噸,發(fā)電1萬億kw.h。上述數(shù)據(jù)各折合若干標(biāo)準(zhǔn)煤? 解:原煤: 發(fā)電:4.根據(jù)我國能源結(jié)構(gòu),1992年水電折合一次能源的總

12、產(chǎn)量為5292.4萬噸(標(biāo)準(zhǔn)煤),火電二次能源的總能耗為25177.3萬噸問:1)若發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤消耗按0.404kg/(kw.h)計(jì),則水電、火電的年發(fā)電量各為多少 2)若發(fā)電設(shè)備的年平均工作時(shí)間為5700h,則水電、火電裝機(jī)容量各為多少解:1)水電: 火電: 2)水電: 火電: 5.一臺(tái)風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量為7800m3/h,風(fēng)壓為12000Pa,消耗電能為36kW。試計(jì)算風(fēng)機(jī)的能量利用率及能源利用率,發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗按0.404kg/(kW.h)計(jì)。解:能量利用率(風(fēng)機(jī)效率) 原油:能源利用率:硫化床式換熱器:優(yōu)點(diǎn):1)傳熱性能高2.傳熱面可以保持清潔,性能穩(wěn)定3.煙氣側(cè)傳熱面的腐蝕小 4) 維護(hù)、檢修

13、方便缺點(diǎn):1)煙氣側(cè)的壓力損失較大,均在1000Pa以上 2)氣流的方向受限制,煙氣必須自下而上垂直通過床層 3)由于受床層內(nèi)流速的限制,不可能用于煙氣量太大的場合1. 汽化冷卻系統(tǒng)概念:對(duì)水預(yù)先進(jìn)行軟化處理,同時(shí)保證水的正常流動(dòng),防止局部停滯而產(chǎn)生膜態(tài)沸騰,以免形成氣膜而使導(dǎo)熱能力急劇下降,這樣就完全可以提高冷卻水的出口溫度,直至形成蒸汽。也能保證金屬構(gòu)件的工作安全。這種冷卻方式叫做“汽化冷卻”,或叫“蒸汽冷卻”。優(yōu)點(diǎn):1)節(jié)約冷卻水的消耗量,減少水泵電力消耗。 2)提高了冷卻水的能及,提高了利用價(jià)值。 3)延長了水冷構(gòu)件的壽命2.干熄焦余熱回收系統(tǒng)概念:用惰性氣體作為冷卻介質(zhì),將熱焦炭在密

14、封的熄焦塔內(nèi)進(jìn)行冷卻,被加熱的惰性氣體再作為余熱鍋爐的熱源,用來生產(chǎn)蒸汽。8熱媒式余熱回收系統(tǒng) 在煙氣的余熱回收中,也有采用一種液態(tài)化學(xué)物質(zhì)作為傳遞熱量的中間介質(zhì),叫做 “熱媒”。高溫廢氣流經(jīng)高溫?fù)Q熱器,將熱傳給被加熱的介質(zhì),熱媒起到供熱介質(zhì)的作用。熱媒本身不斷循環(huán),它只起攜帶和傳遞熱量用。2. 閃蒸發(fā)電系統(tǒng)高壓熱水如果突然擴(kuò)容、降壓,則一部分水會(huì)汽化成蒸汽。這種過程成為“閃蒸”。如果以高壓水為工質(zhì),在余熱回收用的換熱器內(nèi)水吸熱升溫后并不汽化,然后在擴(kuò)容器內(nèi)擴(kuò)容降壓,產(chǎn)生一定壓力的蒸汽,再讓蒸汽通過汽輪機(jī)膨脹做功,發(fā)出電能,這就是閃蒸發(fā)電系統(tǒng)。3. 余熱資源:1排氣余熱2高溫產(chǎn)品和爐渣的余熱3

15、冷卻介質(zhì)的余熱4化學(xué)反應(yīng)余熱5廢氣、廢液、廢料余熱 6 廢汽、廢水余熱4. 能量轉(zhuǎn)換裝置的幾項(xiàng)基本要求:1) 轉(zhuǎn)換效率要高2) 轉(zhuǎn)換速度要快3) 具有良好的負(fù)荷調(diào)整性能 4滿足環(huán)境的要求和經(jīng)濟(jì)上的合理性5-4熱管的工作原理及組成答:工作原理:熱管的一端與熱流體接觸,管內(nèi)的工質(zhì)受熱蒸發(fā),變?yōu)檎羝?,管?nèi)對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓力提高,產(chǎn)生的蒸汽靠空間內(nèi)微小的壓差經(jīng)中間傳輸段流向另一端的冷凝段,在冷凝段內(nèi),工質(zhì)向冷流體放熱量,而使管內(nèi)蒸汽又冷凝成液體,冷凝的液體工質(zhì)靠吸收液芯的毛細(xì)管作用又回流到蒸發(fā)段,繼續(xù)重復(fù)上述過程。組成:1.兩端密封的容器多數(shù)做成圓管狀2.由多孔材料構(gòu)成的吸液芯,覆蓋在器壁內(nèi)表面3.容

16、器內(nèi)充有一定數(shù)量的工作液體及其蒸氣5-6熱管的工作液體如何確定?什么叫與管殼材料的相容性?答:1.對(duì)熱管工作液體的要求,除熱輸送能力要大,潛熱大,熱導(dǎo)率高,粘性小,表面張力大等,此外,還要求熱穩(wěn)定性能好,與吸液芯及殼體材料有良好的相容性,工作溫度下的蒸汽壓力不宜過高2,相容性是指工作液不與管材發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生不凝結(jié)氣體的性質(zhì)3-8什么是熱泵,具體如何實(shí)現(xiàn)利用低溫區(qū)的熱能?熱泵是一種能使熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體的能量利用裝置壓縮式熱泵:熱沸點(diǎn)工質(zhì)通過壓縮機(jī)壓縮消耗外功,使工質(zhì)的壓力和溫度升高。由于它的溫度高于供熱所需的溫度TH,讓他通過冷凝器向室內(nèi)供出熱量而本身被冷凝,然后通過膨脹閥節(jié)流降后,同時(shí)溫度也降低。

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