1、新能源工程 復習整理王永維老師部分【緒論】（一）、化石能源利用的環(huán)境問題顆粒物質(zhì)、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、碳氫化合物等。1.二氧化硫污染與酸雨2.氮氧化物與光化學霧污染3.燃燒顆粒物污染顆粒物主要來源是燃燒煤炭、石油、天然氣、生物質(zhì)和廢棄物的固定源以及燃用汽油、柴油的內(nèi)燃機等移動源。4.燃煤產(chǎn)生的其他污染a.微量有害元素b.有機污染物5.溫室效應和全球氣候變化（二）、能源、新能源和可再生能源的含義能源：能源是指人類用來獲取能量的自然資源，即能夠直接或經(jīng)過轉換而獲取某種能量的自然資源，可以是物質(zhì)，也可以是物質(zhì)的運動。新能源和可再生能源：即以新技術和新材料為基礎，使傳統(tǒng)的可再生能源得到現(xiàn)代化

2、的開發(fā)與利用，用取之不盡、周而復始的可再生能源來不斷取代資源有限、對環(huán)境有污染的化石能源，重點在于開發(fā)太陽能、風能、生物質(zhì)能、海洋能、地熱能和氫能等。新能源和可再生能源在我國指除常規(guī)能源和大型水力發(fā)電之外的太陽能、風能、生物質(zhì)能、小水電、海洋能、地熱能和氫能等。（三）、能源分類1.按來源不同分類(1).來自太陽的能量（包括直接的太陽輻射能外，還包括間接來自太陽能能源，如化石能源、生物能、水能、風能、海洋能等）；(2).地球的本身蘊藏的能量資源（如地熱能、核能等）；(3).地球與其他天體相互作用而產(chǎn)生的能量（如潮汐能等）。2.按形成條件分類(1).一次能源：指天然存在的、可直接利用的（如原煤、原

3、油、天然氣、水力、太陽能等）；(2).二次能源：在一次能源基礎上加工而成的（如電力、汽油、煤氣、沼氣、氫氣等）。3.按能源的使用與消耗分類(1).再生能源：即不會隨它本身的轉化或人類的利用而越來越少，如太陽能、風能、水力等；(2).非再生能源：它隨人類的利用而越來越少，如煤炭、石油、天然氣、核燃料等。4.按開發(fā)使用的程度、技術狀況分類(1).常規(guī)能源：指已被廣泛利用的能源。如煤炭、石油、天然氣、薪柴燃料、水能等；(2).新能源：指未被廣泛利用、正在研究開發(fā)、有待推廣的能源。如核能、太陽能、地熱能、潮汐能、生物質(zhì)能等?！镜谝徽隆⑻柲芄こ獭浚ㄒ唬?、太陽輻照度、輻射通量、曝輻射量及太陽常數(shù)、大氣質(zhì)

4、量輻照度：投射到單位面積上的輻射通量稱為輻照度，單位為W/m2。輻射通量：太陽以輻射形式發(fā)出的功率，單位為W。曝輻射量：從單位面積上接收到的輻射能，單位為J/m2。太陽常數(shù)：在地球大氣的上層，由于不受大氣的影響，太陽輻射能有一個比較恒定的數(shù)值，稱這個數(shù)值為太陽常數(shù)，是指在平均日地距離時，在地球大氣層的上界垂直于太陽光線的平面上，單位時間內(nèi)所獲得的太陽輻射能數(shù)值，單位為W/m2，太陽常數(shù)的取值為（1353±7）W/m2。大氣質(zhì)量：是表征太陽光線穿行大氣的路徑與太陽在天頂方向垂直入射時的路徑之比，并設定在標準大氣和0時海平面上太陽垂直入射時的大氣質(zhì)量m=1。：太陽高度角（二）、影響太陽輻

5、照度的主要因素1.太陽高度角：太陽高度角越大，即太陽光線的入射角越大(小?)，輻照度也越大。2.大氣質(zhì)量：大氣質(zhì)量越大，太陽輻射穿過大氣層的距離越長，衰減越多，輻照度減小。3.大氣透明度：晴朗無云時，大氣透明度高，太陽輻照度高。4.地理緯度：太陽輻射能量是由低緯度向高緯度逐漸衰減。5.日照時間：日照時間越長，地面獲得的太陽總輻射能量越多。6.海拔高度：海拔高度越高，大氣透明度越高，太陽直接輻射量也就越高。（三）、各類太陽能集熱器的結構與工作原理太陽能集熱器是太陽能熱利用系統(tǒng)中關鍵部件，其功能是吸收太陽輻射并將產(chǎn)生的熱能傳遞到工質(zhì)的裝置。1.平板型集熱器：原理：溫室效應(1).隔熱層(2).吸熱

6、板：是一塊帶有傳熱流體流通道的金屬薄板，板上涂有黑色選擇性吸收涂層，用以吸收太陽能，轉換成熱能，并傳給傳熱流體。(3).透明蓋板：常用平板玻璃、玻璃鋼版透明蓋板是平板型集熱器中覆蓋吸熱板，并由透明（或半透明）材料組成的板狀部件，主要功能是：透過太陽輻射，使其投射在吸熱板上；保護吸熱板，使其不受灰塵及雨雪的侵蝕；形成溫室效應，阻止吸熱板在溫度升高后通過對流和輻射向周圍環(huán)境散熱。(4).外殼2.真空管太陽集熱器是采用透明管并在管壁和吸熱體之間有真空空間的太陽集熱器，有全玻璃真空管集熱器、金屬吸熱體真空管集熱器等型式。(1).全玻璃真空管集熱管：1.內(nèi)玻璃管 2.外玻璃管 3.選擇性吸收涂層 4.彈

7、簧支架 5.消氣劑(2).熱管式真空管集熱管原理：太陽輻射穿過玻璃管后投射到金屬吸熱板上，金屬吸熱板將太陽輻射能轉化為熱能，再傳給與吸熱板緊密結合的熱管，熱管內(nèi)工質(zhì)迅速汽化，蒸汽上升至熱管冷凝段凝結并放出潛熱，熱量傳到集熱器的傳熱工質(zhì)，凝結后的液態(tài)工質(zhì)又流回到蒸發(fā)段，重復上述過程。3.聚焦型集熱器是利用反射器、透鏡或其他光學器件將采光口的太陽輻射改變方向并聚集到吸熱體上的太陽集熱器。典型：旋轉拋物面聚光太陽灶；拋物線聚光的條件：入射光線是平行光、入射光方向與拋物線主軸平行。（四）、太陽能熱水系統(tǒng)的特點1.整體式(1).筒式熱水器：省工省料、水箱容量有限(2).池式熱水器：優(yōu)點：結構簡單、便于安

8、裝和制造、成本低缺點：高緯地區(qū)太陽輻射難充分利用、水蒸氣降低玻璃透射率、池內(nèi)易生青苔(3).塑料袋式熱水器：質(zhì)量輕、便于攜帶、適合外出作業(yè)使用、使用壽命短2.循環(huán)式(1).自然循環(huán)式太陽能熱水系統(tǒng)優(yōu)點：結構簡單、運動安全可靠、不需循環(huán)水泵、管理方便缺點：蓄水箱必須置于集熱器的上方，不便施工(2).自然循環(huán)定溫放水式太陽能：循環(huán)水箱小、增加了一套電控線路(3).溫差控制直接強制循環(huán)系統(tǒng)(4).光電控制直接強制循環(huán)系統(tǒng)(5).定時器控制直接強制循環(huán)系統(tǒng)(6).溫差控制間接強制循環(huán)系統(tǒng)3.直流式(1).熱虹吸式(2).定溫放水型（五）、主動太陽房、被動太陽房和熱泵式太陽能采暖系統(tǒng)1.主動式太陽房：根

9、據(jù)集熱介質(zhì)分為：空氣加熱采暖系統(tǒng)、水加熱采暖系統(tǒng)特點：用太陽能集熱器代替采暖系統(tǒng)的鍋爐、集熱器面積較大。系統(tǒng)必須配有儲存熱量的設備和輔助加熱裝置。集熱器要求結構簡單、性能可靠、價格便宜。集熱效率隨溫度升高而降低。2.被動式太陽房依靠建筑物的合理布局，通過窗、墻、屋頂?shù)冉ㄖ锉旧順嬙旌筒牧系臒峁ば阅?，以自然交換的方式使建筑物在冬季盡可能的多吸收和儲存熱量，以達到采暖的目的。(1).直接受益式：利用南窗直接照射的太陽能1.屋檐 2.可移動式隔熱層 3.蓄熱體(2).集熱蓄熱式：利用南墻進行集熱蓄熱1.屋檐 2.蓄熱體 3.玻璃(3).綜合式：溫室和前兩種相結合的方式1.屋檐 2.玻璃 3.溫室 4

10、蓄熱體(4).自然循環(huán)式3.熱泵太陽能采暖系統(tǒng)(1).直接式太陽能熱泵：將太陽集熱器作為熱泵系統(tǒng)中的蒸發(fā)器，換熱作為冷凝器(2).間接式太陽能熱泵：由太陽能集熱器與熱泵聯(lián)合組成（六）、太陽能熱發(fā)電的型式與特點熱發(fā)電就是通過匯聚太陽光能轉換成熱能，用來驅動發(fā)電機。三種形式：1.塔式太陽能熱動力發(fā)電由平面鏡、跟蹤機構、支架等組成定日鏡陣列，這些定日鏡始終對準太陽，把入射光反射到位于場地中心附近的高塔頂端的接受器上，將太陽的能量聚集在一起，加熱來驅動汽輪機發(fā)電。發(fā)電站占地面積大，定日鏡布滿塔下。2.柱面集熱式太陽能熱動力發(fā)電集熱方式是橫向線性，被加熱的工質(zhì)沿聚焦線流動，比塔式的定日鏡聚焦簡便，也不要

11、建高塔，可以平面布置。一般直接用水作傳熱工質(zhì)，太陽能的熱力不夠時還可用輔助燃料加熱。經(jīng)濟性可以與普通熱電競爭。3.碟式太陽能熱動力發(fā)電分散式太陽能發(fā)電裝置主要采用碟形拋物面聚光器，并在聚焦面上安裝外熱式斯特林發(fā)電機組。這種太陽能發(fā)電系統(tǒng)可獨立運行，適合于無電或缺電地區(qū)作小型電源。優(yōu)點：適應偏遠山村或小社區(qū)供電；太陽能轉換效率高，可利用余熱驅動空調(diào)或制冷機；太陽能不足時可用其它燃氣系統(tǒng)代替；多個小系統(tǒng)組合可成為MW級發(fā)電系統(tǒng)。（七）、各型太陽能電池基本知識第一代：晶硅電池：多晶mc、單晶sc、帶硅rs第二代：薄膜電池：硫系、CIS、有機薄膜、聚合物主要特點是成本低、耗能少，轉化效率很難突破硅材料

12、目前所達到的水平第三代：新概念、高效率電池全光譜，以III-V為代表等。效率高，但材料制備困難且價格昂貴。國際發(fā)展：晶硅電池薄膜電池(硅基薄膜、碲化鎘、銅銦鎵硒電池)其他電池(有機電池、第三代電池等)分類：優(yōu)點缺點單晶硅效率最高、技術成熟工藝繁瑣、成本高多晶硅無效率衰退問題、成本低于單晶硅效率低于單晶硅非晶硅(無定形硅)成本較低、轉換效率高穩(wěn)定性不高晶體硅太陽能電池：是最主流的民用電池。硅材料豐富、效率和穩(wěn)定性較高、技術成熟，生產(chǎn)耗能高。硅薄膜太陽能電池：節(jié)省材料、能耗低、適合大面積連續(xù)生產(chǎn)，效率較低。銅銦鎵硒薄膜太陽能電池：低成本、高效率、不衰退、弱光性能好，但其技術多樣、工藝復雜、沉積速度

13、慢、稀有元素、需要用鎘。碲化鎘薄膜太陽能電池：工藝較簡單、低能耗、可回收、弱光性能好，但碲原料稀缺且鎘有毒。染料敏化太陽能電池：耗能較少、生產(chǎn)成本低、易于工業(yè)化生產(chǎn)、無毒無污染，效率低、穩(wěn)定性差。其他新型太陽能電池：理論上普遍具有高效的性能和低廉的成本。（八）、光伏效應，獨立運行光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成圖及各組成的部分的功用光伏效應：即光生伏打效應，是物質(zhì)接收光能產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象，1893年由法國科學家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)。原理：當光線照射太陽電池表面時，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在P-N結兩側集聚形成了電位差，當外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有

14、電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個過程的的實質(zhì)是：光子能量轉換成電能的過程。獨立運行光伏發(fā)電系統(tǒng)：獨立運行光伏發(fā)電系統(tǒng)是指與電力系統(tǒng)不發(fā)生任何關系的閉合系統(tǒng)，常用做便攜式設備的電源，向遠離現(xiàn)有電網(wǎng)的地區(qū)或設備供電以及用于任何不與電網(wǎng)聯(lián)系的供電場合。獨立運行光伏發(fā)電系統(tǒng)組成示意圖【第三章、風能工程】（一）、風的基本知識、風玫瑰圖風的概念：風是環(huán)繞地球大氣層中的空氣流動。形成原因：太陽輻射對地球表面不均衡地加熱。形成的三種形式：大氣環(huán)流、海陸風、山谷風風向：風吹來的方向。陸地上一般采用16個方位的風向。風速：單位時間風所流過的距離，用v表示，單位m/s。瞬時風速：在極短時間（0.51.0s）

15、內(nèi)測得的風速。平均風速：在某一時間間隔內(nèi)各瞬時風速的算術平均值。風速頻率：在一定時間內(nèi)，相同風速出現(xiàn)的時數(shù)占測量總時數(shù)的百分比。風速變幅：在求得平均風的限定時間內(nèi)，最大風速與最小風速之差。啟動風速：可使風力機啟動運行的風速，國內(nèi)取3m/s。切除風速：風力超速運動的上限風速，國內(nèi)取20m/s。有效風速：指3-20m/s的風速，據(jù)此算出的風速頻率和風能稱為有效風頻和有效風能。風速級別：風級是根據(jù)風對地面或海面物體影響而引起的各種現(xiàn)象，按風力的強度等級來估計風力的大小。風玫瑰圖：用極坐標表示各方位風向頻率或風速大小的圖。表示了風的特征。直線表示一年內(nèi)該方向風的時間百分數(shù)圓弧表示時間，每兩個圓弧之間為

16、總時間的5%直線末端數(shù)字表示該方向的平均風速影響風速的主要因素：風隨高度變化：一般風速隨高度增加而增大；風速隨高度變化的圖形叫風速剖面。風速受地形地貌、障礙物的影響較大地理位置：區(qū)域和當?shù)氐匦蔚挠绊懀ǘ?、風能基本知識、風能玫瑰圖；風能功率密度風能：流動的空氣具有的動能。是太陽能的一種表現(xiàn)形式，是廣義的太陽能。風的功率：1s通過面積A的空氣具有的動能。風能(功率)密度：風（氣流）在單位時間內(nèi)垂直流過單位截面積的風能。式中，E：風能密度，W/m2；：空氣密度，kg/m3；v：風速，m/s有效風能：風速3-20m/s的風能總和。風能玫瑰圖：表示某地區(qū)的風能資源情況。與風玫瑰圖類似，需注明總能量。風

17、能的特點：優(yōu)點：可再生，取之不盡，用之不竭。一般在偏遠山區(qū)、海濱等地風能資源較豐富。風能開發(fā)利用，不污染環(huán)境，不影響生態(tài)平衡。風能轉換為機械能容易實現(xiàn)。缺點：不穩(wěn)定、能量密度低、地區(qū)差異大。（三）、風力機的分類；風力發(fā)電系統(tǒng)的組成及各部件的功用（并網(wǎng)型、獨立電源型）未找到風力機分類：1.根據(jù)風輪旋轉軸與水平面關系，分為：水平軸風力機：風輪旋轉軸與風向平行，具有對風裝置，可隨風向改變而轉動。垂直軸風力機：風輪旋轉軸垂直于地面或氣流方向，風向改變時無需對風。特殊型軸風力機：新概念風力機，有集風裝置，風能利用率高、發(fā)電量大，成本高。2.根據(jù)葉片工作原理，可分為：升力型、阻力型；3.根據(jù)葉片數(shù)量，可分

18、為：單葉片、雙葉片、三葉片、四葉片和多葉片；4.根據(jù)葉輪相對塔架的位置，可分為：上風向式和下風向式；5.根據(jù)風力機容量大小，可分為：微型、小型、中型、大型、巨型。國外一般只分三類，即小型、中型和大型；6.根據(jù)風力機的用途可分為：風力發(fā)電機、風力提水機、風力鍘草機等；7.根據(jù)風輪葉片葉尖線速度與對應風速之比的大小，分為：高速風力機和低風力機。風力機的組成：小型風力機：風輪：是風力機從風中吸收能量的部件，其作用是把空氣流動的動能轉變?yōu)轱L輪旋轉的機械能。發(fā)電機：主要有直流發(fā)電機、同步交流發(fā)電機和異步交流發(fā)電機。小型風力發(fā)電機多采用同步或異步交流發(fā)電機，發(fā)出的交流電通過整流裝置轉換成直流電。塔架：用于

19、支撐風輪、發(fā)電機和調(diào)向機構等。調(diào)向機構：對于水平軸風力機，為了得到最高的風能利用效率，應使風輪的旋轉面經(jīng)常對準風向，需要對風裝置。調(diào)速機構：主要方法：使風輪偏離主風向；改變?nèi)~片攻角（改變漿距角），以降低風載；利用擾流器，產(chǎn)生阻力，以降低風輪轉速。蓄能系統(tǒng)逆變器：是一種將直流電轉換為交流電的裝置，以適應交流電氣設備如電動機、電視以及其它交流用電設備的要求。大型風力機：氣動機械部分：風輪、低速軸、增速齒輪箱、高速軸電氣部分：異步發(fā)電機、電力電子變頻器、變壓器、電網(wǎng)（四）、阻力與升力；風輪功率、風輪功率系數(shù)、尖速比、風輪面積、風輪實度的概念、意義及其應用阻力與升力：葉片受到向上的作用力F，此力可以分

20、解成與氣流方向平行的力Fd，稱為阻力，和與氣流方向垂直的力Fe，稱為升力。氣流方向與葉片橫截面的弦的夾角i稱為攻角。氣流對葉片作用力：Cr：槳葉總的空氣動力系數(shù)A：葉片接受氣流作用面的面積阻力：Fd：阻力，其方向與氣流方向相同A0：物體表面在垂直氣流方向平面的投影面積：空氣密度Cd：阻力系數(shù)升力：Fe：升力，其方向與氣流方向垂直A0：物體表面在垂直氣流方向平面的投影面積：空氣密度Ce：升力系數(shù)阻力與升力等存在如下關系：；風輪功率：風輪捕獲的風能并轉化為機械能由風輪軸輸出的功率。（可見風輪功率與風輪的葉片數(shù)量無直接關系）P：風輪功率，W；：空氣密度，kg/m3；D：風輪直徑，m；v：風速，m/s

21、；CP：風輪的功率因子(系數(shù))，即風輪的風能功率系數(shù)，也稱風能功率系數(shù)，是風力機能夠從自然風中得到的能量百分比。貝茨理論證明，功率因子最大值為0.593。尖速比：風力機葉片葉尖速度和風速的比值，稱為葉尖速度比（或高速性能系數(shù)），簡稱尖速比。n：風輪轉速，r/min；R：風輪半徑，m；v：風速，m/s高速風力機尖速比6-8時功率系數(shù)最高；低速風力機尖速比為1時功率系數(shù)較高。風輪面積：f：風速因子；CA：空氣密度的高度校正因子；CT：空氣密度的溫度校正因子Ne：最后得到的有效功率；：系統(tǒng)效率風輪實度：風輪全部葉片在風輪上的投影面積與風輪放置掃掠面積之比。（五）、風力機的主要應用風力發(fā)電風力提水：高

22、揚程小流量風力提水機、低揚程大流量風力提水機風力致熱：風能-機械能-電能-熱能、風力液體攪拌致熱（六）、風力機安裝的基本原則1.風能比較豐富。2.要盡量具有穩(wěn)定的盛行風向。盛行風向指出現(xiàn)頻率最多的風向。3.風剪切要小。即在風力機高度范圍內(nèi)，風速隨高度變化要小。因風剪切會引起風力機振動，影響風力機的使用壽命。4.風的湍流要小。因湍流度既減小了風能利用，同時也使風力機振動，這是很不利的。5.應盡量避開在災害天氣頻繁的地區(qū)。6.除了考慮上述幾點之外，還要根據(jù)具體情況進行分析。（七）、風力機安裝地址的選擇1.以要安裝風力機地點為中心，在半徑為1公里的圓圈內(nèi)沒有障礙物；2.如有障礙物，風力機的高度應為障

23、礙物最大高度的三倍。3.在建筑物上方安裝風力機時，風輪中心離建筑物頂?shù)木嚯x至少是建筑物高度。在建筑物下風向安裝風力機時，風力機離開建筑物的距離至少是建筑物高度的7-10倍。4.相鄰風力機之間的距離應大于風輪直徑的10倍。5.風力機安置運輸、聯(lián)絡比較方便?！镜谒恼?、水能】（一）、水能的基本概念、利用原理水能：水能資源一般是指利用江河水流具有的勢能和動能下泄做功，推動水輪機發(fā)電機轉動發(fā)電產(chǎn)生電能。特點：1.水電能源是一種清潔的、成本低廉的綠色能源，隨自然水文循環(huán)而重復生成，可周而復始供人類持續(xù)利用，在生產(chǎn)運行過程中，不消耗燃料，不排泄有害物質(zhì)，管理運行費與發(fā)電成本費以及對環(huán)境的影響遠比煤電低。2.

24、水電能源調(diào)性好、啟動快，在電網(wǎng)中起調(diào)峰作用，確保電網(wǎng)的安全。3.水電開發(fā)修建水庫，不僅提供大量電能，同時水庫具有防洪、航運、旅游、供水、養(yǎng)殖、灌溉、修復生態(tài)環(huán)境等多種功能，實現(xiàn)了流域水資源綜合利用，促進該地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展。4.水電能資源的開發(fā)有利用促進地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展。5.水電能開發(fā)淹沒農(nóng)田，造成移民，形成新的水域環(huán)境，有利用于生物生存。水力發(fā)電原理：水流通過水輪機把水的能量（動能和勢能）轉化為機械能，推動水輪機再帶動發(fā)電機把機械能轉化為電能。（二）、水能利用方式水利發(fā)電的兩個要素：水頭：即水流的落差，也就是水電站上、下游水位之間的高度差，單位m。從總水頭中扣除各種水頭損失即為作用在水輪機的工作水頭，

25、也稱靜水頭。流量：單位時間通過某斷面的水量。水電站分類：按規(guī)模分為巨型、大型、中型、小型水電站（三）、小型水電站的組成及各部分的功用水電站的構成：水工建筑物：擋水建筑物：攔截河川水流，集中落差，形成水庫，最常見的是壩和閘。泄水建筑物：用來下泄多余的洪水或放水以降低水庫水位。引水建筑物：自水庫或河流引取廠房機組所需要的流量。發(fā)電建筑物：包括安裝水輪發(fā)電機組及其控制設備的廠房，安裝變壓器的變壓器場和安裝高壓開關的開關站。它們集中在一起，常稱為廠房樞紐。機電設備：水輪機、發(fā)電機、輸電設備等小型水電站的類型：壩式、引水式、梯級式、混合式1.壩式水電站：壩后式：當水頭較大時，廠房本身抵抗不了水的推力，將

26、廠房移到壩后，由大壩擋水一般修建在河流的中上游庫容較大，調(diào)節(jié)性能好如為土壩，可修建河岸式電站三峽水電站就是壩后式水電站河床式：一般修建在河道中下游河道縱坡平緩的河段上，為避免大量淹沒，建低壩或閘適用水頭：大中型：25米以下；小型：810米以下廠房和擋水壩并排建在河床中，共同擋水，故廠房也有抗滑穩(wěn)定問題廠房高度取決于水頭的高低引用流量大、水頭低2.引水式水電站：無壓引水式有壓引水式在河道上布置一個低壩，進行取水，并修筑引水隧洞或坡降小于原河道的引水渠道，在引水末端形成水頭差，布置水站廠房開發(fā)電能。無壓引水式水電站：引水道為無壓明渠有壓引水式水電站：引水道為有壓隧洞特點：水頭相對較高，引用流量較小

27、，沒有水庫調(diào)節(jié)徑流，水量利用率較低，綜合利用價值較差。電站庫容很小，基本無水庫淹沒損失，工程量較小，單位造價較低。適用條件：適合河道坡降較陡，流量較小的山區(qū)性河段。3.混合開發(fā)：混合式開發(fā)兼有筑壩式開發(fā)與引水式開發(fā)的特點，在河道上修筑水壩，形成水庫集中落差和調(diào)節(jié)庫容，并修筑引水渠或隧洞，形成高壓水頭，建設水電站廠房。特點：由壩和引水道分別集中一部分水頭，電站的總水頭等于這兩部分之和適用于上游有優(yōu)良壩址，適宜建庫，而緊接水庫以下河道突然變陡或河流有較大的轉彎同時兼有壩式和引水式水電站的優(yōu)點（四）、壩的類型與特點；泄水建筑物、引水建筑物的主要形式壩的類型與特點：按建筑材料分：土壩、堆石壩、混凝土壩

28、按壩的受力分：1.重力壩(1).利用自重在壩基面產(chǎn)生的摩擦力以及壩與地基間的凝聚力來抵抗水平水壓力而維持穩(wěn)定。(2).利用自重引起的壓應力來抵消由水壓力產(chǎn)生的拉應力。2.拱壩(1).拱與梁的共同作用(2).穩(wěn)定性主要依靠兩岸拱端的反力作用，因而對地基的要求很高(3).拱是一種推力結構，承受軸向壓力，有利于發(fā)揮砼及漿砌石材料的抗壓強度；拱梁所承受的荷載可相互調(diào)整，因此可以承受超載。(4).抗震性能好(5).幾何形狀復雜，施工難度大3.支墩壩：大頭壩、平板壩、連拱壩(1).組成：由一系列獨立的支墩和擋水面板組成，支墩順壩軸線排列，上游面設擋水面板，遮斷河谷，形成擋水面。(2).傳力方式：庫水壓力由

29、面板支墩地基(3).工作原理：利用水重和自重在壩基面產(chǎn)生的摩擦力來抵抗水平水壓力，維持穩(wěn)定。泄水建筑物：用來下泄多余的洪水或放水以降低水庫水位，如溢洪道、泄洪隧洞、放水孔或泄水孔等。通常有溢流壩、河岸溢洪道和深式泄水道。引水建筑物：引水建筑物包括進水口和引水道，其作用是自水庫或河流引取廠房機組所需要的流量。包括進水口、引水渠道、壓力前池、壓力水管、引水隧洞。（五）、水輪機的類型、結構與特點及應用水輪機的作用：將水流能量轉換為機械能。類型：1.貫流式：H<10m水流進入和流出轉輪葉片時的方向均與水輪機主軸方向一致，直貫整個水輪機流道。特點：過水能力大，流道通暢，水力損失少，效率高，土建投資

30、少，但密封要求高。適用于平原地區(qū)低水頭大流量和潮汐電站。2.軸流式：H<45m水流進入和流出轉輪葉片時的方向均為軸向，水流方向始終平行于主軸。特點：過水能力大，適用于大流量、低水頭水電站。3.混流式：H<200m水流開始進入轉輪葉片時為徑向，流經(jīng)轉葉時改變了方向，最后為軸向從葉片流出。特點：運轉穩(wěn)定，效率高，多用于中等水頭和中等流量的電站。4.斜擊式：H=200350m水流從噴射嘴射出方向與轉輪平面成一定角度，從轉輪的一側噴射出斗葉，從另一側流出。特點：多數(shù)為轉槳式，運行時高效率區(qū)較寬，對水頭和流量變化較大的情況能適應。5.可逆式：H=200350m，抽水蓄能水電機組（六）、抽水蓄

31、能電站概念與原理概念：將電力系統(tǒng)負荷處于低谷時的多余電能通過專門的設備、設施和系統(tǒng)轉換為水的勢能，在電力系統(tǒng)負荷處于高峰時又將勢能轉換為電能的水電站。原理：(1)抽水蓄能：系統(tǒng)負荷低時，利用系統(tǒng)多余的電能帶動泵站機組將下庫的水抽到上庫(電動機+水泵)，以水的勢能形式貯存起來；(2)放水發(fā)電：系統(tǒng)負荷高時，將上庫的水放下來推動水輪發(fā)電機組(水輪機+發(fā)電機)發(fā)電，以補充系統(tǒng)中電能的不足。（七）、海洋能的類型與特點海洋能：海水中蘊藏著的巨大的動力資源的總稱。類型：潮汐能：海水漲潮和落潮形成的水的動能和勢能。波浪能：海洋表面波浪所具有的動能和勢能。海流能(潮流能)：海水流動的動能，主要是指海底水道和海

32、峽中較為穩(wěn)定的流動，以及由于潮汐導致的有規(guī)律的海水流功。海水溫差能：海洋表層海水和深層海水之間水溫之差的熱能。海水鹽差能：是指海水和淡水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的電位差能。特點：能量蘊藏量大，并且可以再生能量密度低穩(wěn)定性比其他自然能源好發(fā)生在廣闊的海洋環(huán)境中潮汐能應用：潮汐能的大小直接與潮差有關，潮差越大，能量也就越大。組成：攔水堤壩、水閘、發(fā)電廠分類：利用潮汐的動能發(fā)電：利用漲落潮水的流速直接去沖擊水輪機發(fā)電利用潮汐的勢能發(fā)電：在海灣或河口修筑攔潮大壩利用壩內(nèi)外漲、落潮時的水位差來發(fā)電。【第五章、地熱資源】（一）、地熱資源的概念、類型地熱能：指地球內(nèi)部蘊藏的熱能。地熱資源：簡稱地熱，

33、指當前能經(jīng)濟地為人類利用的地球內(nèi)部的資源?，F(xiàn)代涵義：1.地熱過程的全部產(chǎn)物，主要指天然蒸汽、熱水和熱鹵水等；2.人工鉆取到的地熱熱儲中的水、氣或其他流體所產(chǎn)生的二次蒸汽和其他氣體、熱水和熱鹵水等；3.由上述產(chǎn)物帶出的副產(chǎn)品。成因：1.熱水型地熱田2.蒸汽田貯存形式：1.蒸汽型：排放蒸汽，蒸汽來源區(qū)的壓力不隨深度改變，溫度大于150，焓值高2.熱水型：單相的熱水，按其溫度范圍分為高溫、中溫和低溫3.地壓型：以地下水形式，在地表深處，被不透水層封閉在深部沉積盆地中儲存，地壓可達幾百大氣壓。地壓地熱能資源中的能量，實際由機械（壓力差）、地熱能（高溫）和化學能（溶于水中以甲烷為主的天燃氣）三部分組成。

34、4.干熱巖型：泛指地下普遍存在的沒有水或蒸汽的熱巖體，是一種比蒸汽、熱水和地壓地熱資源更為巨大的資源，具有開采價值的是埋藏較淺、干而不透水的熱巖體。5.巖漿型：指利用地球深部高溫的巖漿。這種類型潛力相當大，但利用技術難度大，目前尚處于論證階段。（二）、我國地熱資源的類型及特點1.巖漿型地熱資源屬高溫地熱資源，只能出現(xiàn)在板緣地熱帶上，可分為火山型和巖漿型。2.隆起斷裂型地熱資源屬中低溫地熱資源，出現(xiàn)在板塊內(nèi)部地熱帶上，一般以溫泉為主，熱源主要依靠地下水深循環(huán)對流傳熱。3.沉降盆地型地熱資源屬低溫地熱田，一般地表無顯示，熱儲溫度低，無特殊熱源，只靠正常的地溫梯度增溫。（三）、地熱直接利用的主要形式

35、1.按溫度直接利用：根據(jù)不同溫度而有不同的用途2.地熱供熱：直接地熱采暖、地熱熱泵供熱、地熱熱泵空調(diào)等3.地熱溫室4.地熱養(yǎng)殖5.地熱在醫(yī)療保健和旅游方面的利用6.地熱在工業(yè)中的應用：造紙和木材加工，紡織、印染、繅絲，其他輕工業(yè)，從地熱流體中提取元素（四）、地熱發(fā)電地熱發(fā)電：把地下的熱能轉變?yōu)闄C械能，然后再將機械能轉變?yōu)殡娔艿哪芰哭D變過程。原理：天然地熱鍋爐蒸汽和熱水高溫高壓蒸汽汽輪機發(fā)電機電能分類：1.地熱蒸汽發(fā)電：一次蒸汽法、二次蒸汽法2.地熱水發(fā)電：地熱雙工質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)、聯(lián)合循環(huán)地熱發(fā)電系統(tǒng)（五）、地熱能開發(fā)利用的環(huán)境保護地熱田的開發(fā)效應：熱田的性狀、地熱流體的物理、化學條件以及自然環(huán)境對

36、熱田開發(fā)過程中導致質(zhì)量虧損所發(fā)生的種種反應。具體表現(xiàn)：1.熱田壓力衰減和地面沉降2.地熱流體中含有各種成分有害氣體釋放，主要為二氧化氮、二氧化碳和一些硫化物以及少量的甲烷、汞、鐳、硼等，其含量取決于各個熱田的地質(zhì)條件。3.當?shù)睾恿骱托∠挥脕碜鳛榘l(fā)電等尾水的排放點，則會形成熱污染。4.化學污染：熱排水中有一些有害元素，氟、砷等明顯超標，氯化物和砷硫化合物都超過農(nóng)田灌溉水標準。地熱回灌：資源保護的有效措施地熱回灌是指人工向地下熱儲層注入流體的工程和過程，也就是通過各種方法將已被利用過和地熱尾水或常溫地下水、地表水灌回熱儲中。目的：1.減緩地熱尾水排放對生態(tài)環(huán)境影響2.改善和恢復熱儲產(chǎn)熱能力3.保

37、持熱儲儲層壓力盛奎川老師部分【一、緒論】生物質(zhì)能：是指通過光合作用而形成的各種有機體，包括所有的動植物和微生物，是太陽能以化學能形式儲存在生物質(zhì)中的能量形式，以生物質(zhì)為載體的能量。光合作用：光反應階段、暗反應階段植物細胞的結構：細胞壁：纖維素、半纖維素、木質(zhì)素原生質(zhì)體：膜系統(tǒng)、細胞核、細胞質(zhì)及細胞器后含物：淀粉、脂類、蛋白質(zhì)生物質(zhì)能的分類：林業(yè)生物質(zhì)資源、農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源、生活污水、工業(yè)有機廢水、城市固體廢物、畜禽糞便生物質(zhì)能的載體：生物質(zhì)是以實物的形式存在的，相比風能、水能、太陽能和潮汐能等，生物質(zhì)能是惟一可存儲和運輸?shù)目稍偕茉?。生物質(zhì)的組織結構、利用方式與化石燃料類似，但利用技術遠比化石

38、燃料復雜與多樣。生物質(zhì)能轉化利用途徑：燃燒、熱化學法、生化法、化學法和物理化學法等，可轉化為二次能源，分別為熱量或電力、固體燃料、液體燃料、氣體燃料?！径?、生物質(zhì)燃燒】生物質(zhì)成分與特性：生物質(zhì)固體燃料由可燃質(zhì)、不可燃質(zhì)的無機礦物質(zhì)及水分混合而成的。C、H、O是生物質(zhì)的主要成分，生物質(zhì)中S的含量低。生物質(zhì)燃料的工業(yè)分析成分：揮發(fā)份、固定碳、灰分、水分在隔絕空氣條件下對燃料進行加熱，水分首先蒸發(fā)析出，然后燃料中的有機物開始分解并逐漸析出各種氣態(tài)產(chǎn)物，稱為揮發(fā)份，其含量一般在7685%之間，主要是H2、CH4等可燃氣體和少量的O2、N2、CO2等不可燃氣體。固體殘余物為木炭，主要由固定碳與灰分組成。

39、熱值：又稱發(fā)熱量，指在一定溫度下，單位質(zhì)量的燃料完全燃燒后，在冷卻至原有溫度時所釋放的熱量，是衡量燃料品質(zhì)的重要指標，kJ/kg?？煞郑焊呶粺嶂?、低位熱值。生物質(zhì)的物理特性：堆積密度、灰分熔點、生物質(zhì)的分布、自然形狀、尺寸固體燃料的燃燒按燃燒特征分為：表面燃燒、分解燃燒、蒸發(fā)燃燒生物質(zhì)燃燒的4階段：預熱和干燥、揮發(fā)份析出及木炭形成、揮發(fā)分燃燒、固定碳燃燒燃燒過程：燃料充分燃燒的3個條件：一定的溫度、合適空氣量及與燃料良好的混合、足夠的反應時間和空間影響燃燒速度的因素：溫度、氣流擴散速度根據(jù)溫度和氣流擴散速度對燃燒的影響程度分：動力燃燒區(qū)、擴散燃燒區(qū)、過渡燃燒區(qū)生物質(zhì)預處理技術：農(nóng)作物秸稈打捆處

40、理（打捆機）生物質(zhì)干燥：自然干燥、人工干燥生物質(zhì)粉碎：以適應連續(xù)送料的工作方式省柴灶：節(jié)能原理：減少排煙熱損失減少化學不完全燃燒熱損失減少固體不完全燃燒熱損失減少散熱損失減少灰渣熱損失熱性能參數(shù)：升溫速度：單位時間內(nèi)鍋水溫度升高的度數(shù)，表示爐灶的起動性能。蒸發(fā)速度：單位時間內(nèi)鍋水蒸發(fā)的數(shù)量，表示爐灶的持續(xù)加熱性能?；厣俣龋簡挝粫r間內(nèi)回升鍋水的溫度升高的度數(shù)，表示爐灶的保溫蓄熱性能。熱效率：鍋水升溫時吸收的熱量（顯熱）同蒸發(fā)的鍋水吸收的熱量（潛熱）之和，與投入灶膛內(nèi)的柴草熱量之比，表示爐灶的熱利用程度。生物質(zhì)現(xiàn)代燃燒技術：層燃技術：適于含水率較高、顆粒尺寸變化較大及灰分含量較高的生物質(zhì)，具有較

41、低投資和操作成本。流化床技術：流化床的下部裝有孔板，稱為布風板，空氣從布風板下面的風室向上送入，布風板的上方堆有一定粒度分布的固體燃料層，為燃燒的主要空間。氣流速度足夠高時，氣流對料層的推力等于重力，燃料層的穩(wěn)定性遭到破壞，顆粒被空氣托起上下翻騰，呈現(xiàn)出不規(guī)則運動，顆粒間的空隙加大，整個燃料層發(fā)生膨脹，體積增加，處于松散的沸騰狀態(tài)。（氣流速度不同時，燃料層的3種狀態(tài)：固定床層燃技術、流化床、氣流輸送懸浮燃燒技術）懸浮燃燒技術應用：生物質(zhì)燃燒發(fā)電/熱電聯(lián)產(chǎn)【三、沼氣發(fā)酵】沼氣：是有機物質(zhì)在厭氧條件下，經(jīng)微生物分解作用而產(chǎn)生的一種可燃性混合氣體，又稱生物氣。主要成分：甲烷、CO2。沼氣發(fā)酵：又稱厭

42、氧消化、厭氧發(fā)酵或甲烷發(fā)酵。是一種復雜的生物化學過程，主要指有機物（生物質(zhì)）在厭氧條件下，經(jīng)微生物發(fā)酵形成甲烷和二氧化碳等混合氣體（沼氣）的過程。沼氣發(fā)酵的三個階段：液化階段、產(chǎn)酸階段、產(chǎn)甲烷階段液化階段：也稱為水解發(fā)酵階段。微生物分泌胞外酶（水解酶類），將固形有機物水解成分子量較小的可溶性物質(zhì)，以進入細胞而被微生物利用。多糖分解為可溶性單糖，蛋白質(zhì)分解為肽或氨基酸，脂肪分解為甘油和脂肪酸。產(chǎn)酸階段：主要特點是生成有機酸。胞內(nèi)酶將進入細胞的可溶性物質(zhì)進一步分解，生成各種揮發(fā)性脂肪酸，主要是乙酸，同時也有氫、二氧化碳和少量其他產(chǎn)物。產(chǎn)甲烷階段：甲烷菌分解乙酸形成甲烷和二氧化碳，或利用氫還原二氧化

43、碳形成甲烷，或轉化甲酸形成甲烷。乙酸（鹽）的降解是甲烷形成是主要途徑。不產(chǎn)甲烷微生物：通過不產(chǎn)甲烷微生物的消化作用，使有機物降解成簡單的小分子化合物，才能被產(chǎn)甲烷菌利用。產(chǎn)甲烷菌：產(chǎn)生甲烷，是沼氣微生物的核心。嚴格厭氧，只能利用較簡單的有機化合物和無機化合物，生長繁殖相當緩慢。不產(chǎn)甲烷菌與產(chǎn)甲烷菌之間的相互關系：前者為后者提供生長和產(chǎn)甲烷所需要的基質(zhì)后者又為前者生化反應解除反饋抑制前者為后者創(chuàng)造適宜的厭氧環(huán)境前者為后者清除有毒物質(zhì)兩者共同維持沼氣池內(nèi)發(fā)酵料液適宜的酸堿度原料：按物理狀態(tài)分：固體原料、液體原料按其營養(yǎng)成分：富氮原料(人、畜和家禽糞便)、富碳原料(秸稈等農(nóng)作物殘余物)按其來源和應用

44、范圍分：農(nóng)村沼氣發(fā)酵原料、城鎮(zhèn)沼氣發(fā)酵原料、水生植物發(fā)酵過程中細菌需要的營養(yǎng)：主要是碳、氮、水和無機鹽。碳氮比：原料中碳素總量和氮素總量的比值，用C/N符號表示。總固體：TS，水樣蒸發(fā)烘干至恒重時殘留的物質(zhì)，為水中溶解性和懸浮性固體的總和。懸浮固體：SS，水中呈懸浮狀態(tài)的固體。揮發(fā)性固體：VS，總固體中能在高溫下?lián)]發(fā)的固體。不能揮發(fā)的殘余物稱灰分。有機物一般都是揮發(fā)性的，故揮發(fā)性固體可代表原料中有機物的大致比例，從而估計沼氣的產(chǎn)量?；瘜W耗氧量：COD，水中有機物和還原性物質(zhì)被化學氧化劑氧化所消耗的氧化劑量，折算成每升水樣消耗氧的毫克數(shù)，用mg/L表示。生物耗氧量：BOD，微生物分解水中的某些可

45、氧化的物質(zhì)的生物化學過程消耗的溶解氧。沼氣發(fā)酵條件：厭氧活性污泥、溫度、pH值和有機酸含量、干物質(zhì)濃度和有機負荷量、攪拌、發(fā)酵接種物、忌用的毒性原料、添加劑、有害物質(zhì)沼氣發(fā)酵工藝：按發(fā)酵溫度分：常溫發(fā)酵（自然溫度發(fā)酵）：發(fā)酵溫度隨氣溫變化而變化，一年四季有規(guī)律變化，沼氣產(chǎn)量不穩(wěn)定，轉化率較低。中溫發(fā)酵：發(fā)酵溫度恒定在2838，沼氣產(chǎn)量穩(wěn)定，轉化率較高。高溫發(fā)酵：發(fā)酵溫度在4860，處理時間短，產(chǎn)氣量高，需加溫和保溫設備。按進料方式分：批量發(fā)酵、半連續(xù)發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵。干發(fā)酵：發(fā)酵原料中總固體濃度超過20%，因固體濃度太高難以采用連續(xù)投料或半連續(xù)的投料方式，絕大多數(shù)均采用批量投料。優(yōu)點是節(jié)約用水量

46、，節(jié)省在管理沼氣池過程中的用工，池容產(chǎn)氣率較高，可以縮小沼氣池的容積。按裝置類型分：常規(guī)發(fā)酵、高效發(fā)酵。按發(fā)酵方式分：二步發(fā)酵、混合發(fā)酵。按原料的物理狀況分：液體發(fā)酵、固體發(fā)酵、高濃度發(fā)酵。沼氣發(fā)酵裝置-農(nóng)戶用小型沼氣池：水壓式沼氣池：把沼氣池的發(fā)酵間和貯氣間合為一體，貯氣間的沼氣壓力與水壓箱的液位差呈動態(tài)平衡狀態(tài)，沼氣靠水壓箱的壓力向爐具輸送。三聯(lián)式沼氣池：在普通水壓式沼氣池的基礎上，把廁所、豬圈或雞舍與沼氣池聯(lián)合建在一起，可隨時進料。浮罩式沼氣池塑料沼氣池大中型沼氣發(fā)酵裝置：發(fā)酵罐、貯氣罐、脫硫化氫裝置、攪拌裝置、加溫裝置基本工藝流程：原料的收集原料的預處理消化器(沼氣池)出料的后處理沼氣

47、的凈化(脫水脫硫)、儲存和輸配分類：能源-生態(tài)型、能源-環(huán)保型沼氣能源利用技術：沼氣的燃燒供熱沼氣的燃燒方法沼氣燃燒器種類農(nóng)村沼氣作為能源利用的設備沼氣提純作為發(fā)動機燃料沼氣發(fā)酵產(chǎn)物的綜合利用：塑料大棚蔬菜生產(chǎn)保鮮柑橘沼氣儲糧發(fā)酵液作無土栽培的營養(yǎng)液果樹施用沼氣肥水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中利用沼液沼渣作肥料【四、生物質(zhì)壓縮成型】壓縮成型原因：農(nóng)林廢棄物堆積密度低，難以運輸、儲藏，經(jīng)粉碎、機械壓縮成型后，體積能大幅縮小，燃燒性能明顯改善。生物質(zhì)成型燃料優(yōu)點：便于儲存、運輸；使用方便、衛(wèi)生；燃燒效率高；作為清潔能源，有利于環(huán)保。形狀：棒狀、塊狀、顆粒狀用途：取暖、小型工業(yè)鍋爐利用方式：直接燃燒(主要)、碳化加工

48、壓縮成型原理：農(nóng)林廢棄物主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成。木質(zhì)素沒有熔點但有軟化點(70-100)，在高溫(200-300)下為熔融狀，有較高粘度，此時增加一定的壓力，增加分子間內(nèi)聚力，它與纖維素緊密粘接并與相鄰顆粒相互黏結，使植物變得致密均勻，密度增加、體積減少。由于非彈性或黏性的纖維分子間相互纏繞和絞合，去除外力后一般不會恢復原狀。對于木質(zhì)素含量較低的原料，可摻入少量粘結劑，此時原料顆粒表面會形成吸附層，顆粒之間產(chǎn)生引力，使生物質(zhì)粒子之間形成連鎖結構。該方法所需壓力較小，可供選擇的粘結劑包括黏土、淀粉、糖蜜、植物油和造紙黑液等。壓縮成型影響因素：壓力：壓縮循環(huán)有兩個階段：慣性階段(秸稈壓

49、縮處于松散狀態(tài))、彈性階段(壓縮快開始含有粘聚體)，通過一個壓縮循環(huán)，植物被粉碎，莖稈和葉子交錯在了一起。溫度：加溫既可以軟化木質(zhì)素，還可以加速應力松弛。溫度可以引起永久的粘塑性變形，增強物料的塑性和流動性，使物料粒子更易結合成型。提高溫度可以減小壓力和能量，并能縮短保壓時間。模子的幾何形狀：國內(nèi)主要采用圓筒模，椎模和矩形模應用較少。壓縮方式：分為“開式”和“閉式”。（“閉式”壓縮，指用一個柱塞對裝入一端封閉的壓模內(nèi)的物料進行壓縮，使其成型并達到一定密度后取出，然后裝入新物料再進行壓縮的過程?！伴_式”壓縮是用一個柱塞對壓縮室內(nèi)的物料進行壓縮，克服壓縮室與物料間的摩擦力推動物料向壓縮室出口方向移

50、動，然后邊喂入邊壓縮，被壓縮后的成型物料隨壓縮過程的進行自動離開壓縮室。）含水率：含水量太高影響熱量傳遞，并增大了物料與模子的摩擦力；在高溫時蒸汽量大會發(fā)生氣堵或“放炮”現(xiàn)象；含水量太低，影響木質(zhì)素的軟化點，物料內(nèi)摩擦和抗壓強度加大，造成太多的壓縮能消耗。原料的粒度：秸稈在模內(nèi)壓縮成型前，需要切斷或粉碎。秸稈切斷長度對壓縮能無明顯影響，但卻影響成型塊的耐久性。粘結劑的使用：秸稈高壓成型不必使用粘結劑，中等壓力成型使用粘結劑可以明顯提高壓塊密度，低壓成型必須使用粘結劑。壓縮成型工藝：根據(jù)粘結劑：分為加粘結劑和不加粘結劑的成型工藝根據(jù)溫度：常溫成型：不加溫處理。纖維類原料在常溫下，浸泡數(shù)日水解處理

51、后，其壓縮成型特性明顯改善，纖維變得柔軟、濕潤皺裂并部分降解，易于壓縮成型。廣泛用于纖維板的生產(chǎn)。熱壓成型：成型過程中原料在擠壓部位被加熱。對模具進行外部加熱，將熱量傳遞給物料而升溫。加熱的主要作用：使生物質(zhì)中的木質(zhì)素軟化、熔融而成為粘結劑；使成型塊燃料的外表層炭化，使其能順利滑出模具；提供物料分子結構變化的能量。預熱成型：擠壓之前加溫。使原料所含的木質(zhì)素軟化，起到粘結劑的作用，減少成型部件與原料間的摩擦作用，降低成型所需的壓力，提高成型部件的使用壽命，降低單位產(chǎn)品的能耗。碳化成型：熱解碳化后擠壓成型。原料碳化后加工物性得到改善，但維持既定形狀的能力差，因此需在成型時加入粘合劑，或需較高的成型

52、壓力。成型燃料生產(chǎn)流程：原料收集與干燥：加工廠的服務半徑；供給加工廠原料的形式；原料在田間風吹日曬、自然狀態(tài)脫水程度；是否夾帶泥土等。原料粉碎：粉碎的粒度由成型燃料的尺寸和成型工藝決定。壓縮成型：采用成型設備對原料進行壓縮成型。冷卻：壓縮成型后，通風冷卻可以提高成型燃料的持久性。壓縮成型設備：螺旋擠壓式成型機：主要用于生產(chǎn)棒狀燃料或機制木炭。將粉碎的物料從料斗連續(xù)加入，由螺旋擠壓入成型套中，并經(jīng)螺桿壓成帶孔的棒狀燃料，成品連續(xù)從成型套筒中擠出，同時給成型套筒加熱，擠出的棒料按規(guī)定的長度切斷。突出問題：主要部件套筒與螺桿在高溫、干摩擦下磨損嚴重，使用壽命短，單位產(chǎn)品能耗高，成型機工作的可靠性差。

53、柱塞擠壓式成型機：用于生產(chǎn)棒狀燃料或塊狀燃料。原料的成型是靠柱塞的往復運動實現(xiàn)的。分為機械驅動柱塞式成型機(飛輪儲存能量、曲柄連桿帶動柱塞)和液壓驅動柱塞式成型機(液壓油缸提供動力，允許較高原料含水率)。壓輥式成型機：用于生產(chǎn)顆粒狀成型燃料。分為平板模造粒機和環(huán)板模造粒機?；竟ぷ鞑考蓧狠伜蛪耗＝M成。壓輥繞軸轉動；壓模上加工有成型孔。原料進入壓輥和壓模之間，被壓輥壓入成型孔內(nèi)，壓出即成型，最后用切斷刀切成顆粒狀成型燃料。生物質(zhì)成型燃料特性：密度：成型燃料形狀整齊，儲運及使用方便，其密度一般比原料提高幾倍乃至十幾倍。熱值：成型燃料的熱值因原料種類不同有較大差異，棒料熱值約為1630020900

54、kJ/kg。耐久性：為表示成型塊品質(zhì)的重要特性，主要體現(xiàn)在成型塊的不同使用性能和貯藏性能方面。成型燃料具有一定抵抗外力的強度，使其保持一定形狀、體積而不破壞。具體包含：抗變形性、抗跌碎性、抗?jié)L碎性、抗?jié)B水性、抗吸濕性。吸濕性：成型燃料吸濕后，會出現(xiàn)松散以致變成粉末狀而喪失原有的密實狀態(tài)，在儲運時必須注意防潮。一般棒狀燃料成型時加熱溫度高，本身含水率低，易從空氣中吸水?！疚?、生物質(zhì)氣化】生物質(zhì)氣化：是以生物質(zhì)為原料，利用空氣中氧氣、含氧物質(zhì)或水蒸汽作為氣化劑，在高溫條件下通過化學反應將生物質(zhì)中可燃部分轉化為可燃氣的過程。燃燒是氣化的基礎，氣化是缺氧燃燒，是為了增加可燃氣的產(chǎn)量在高溫狀態(tài)下發(fā)生的熱解過程?？扇細庵饕煞郑篊O，H2，CH4，CO2，N2氣化爐：生物質(zhì)的氣化通過氣化爐完成，對于下吸式氣化爐，生物質(zhì)從氣化爐頂部加入，空氣由下方供給，可燃氣從下部被吸出。根據(jù)氣化爐內(nèi)不同熱化學反應，自上而下分為干燥層、熱分解層、氧化層、還原層。生物質(zhì)干燥層200300水蒸氣熱分解層300800氣體(CO、H2、CH4、CO2等)、液體(焦油、木醋液)、木炭氣化劑氧化層8001200CO2還原層700900CO、H2灰、燃氣干燥層：原料從氣化器頂部進入，其中水分蒸發(fā)