《能源⼯程技术概论》串讲资料第⼀章煤炭煤炭⽕⼒发电是我国⽬前电能⽣产的主要⽅式1.1.2煤的元素组成煤中有机物质主要由碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）4种元素构成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随煤变质程度的加深⽽增加氢也是煤中重要的可燃物质煤中氢含量⼀般是随煤的变质程度加深⽽减少氧是煤中不可燃的元素煤的氧含量也随变质程度的加深⽽减少煤中氮含量较少硫/磷是煤中的有害物质1.1.3煤质指标煤质指标有⽔分、灰分、挥发分和发热量⽔分是煤中的不可燃成分，其中来源有三种：外部⽔分、内部⽔分、化合⽔分灰分是指煤完全燃烧后其中矿物质的固体残余物将煤加热到850℃左右，从煤中有机物质分解出来的液体和⽓体产物称为挥发分挥发分是表征煤炭性质的主要指标单位质量煤完全燃烧时所放出的热量称为煤的发热量煤的发热量分为⾼位发热量和低位发热量1.1.4煤的分类根据煤中⼲燥⽆灰基挥发分含量分成：褐煤、烟煤、⽆烟煤1.1.5焦炭焦炭是⽤炼焦⽤煤在焦炉炭化室内隔绝空⽓加热到1300℃以上，使煤进⾏炭化获得的产物1.2.1⽕⼒发电过程利⽤煤、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。
⽕⼒发电⼚简称⽕电⼚燃煤⽕电⼚是我国⽬前电能⽣产的主要⽅式⽕电⼚⽣产过程：（答案为12年5⽉份考试判卷答案标准，学⽣在作答过程中可⽤⾃⼰的语⾔进⾏描述）1、原煤经过碎煤设备、磨煤机研磨成煤粉2、新鲜空⽓先在空⽓预热器中接受排烟预热3、煤粉和空⽓在输粉管内混合后，由喷燃器喷⼊炉膛内进⾏燃烧4、⾼温烟⽓依次流过炉膛、过热器、省煤器和空⽓预热器，将热量逐步传递给⽔、蒸汽和空⽓5、降温后的烟⽓流⼊除尘器净化后被引风机抽出排⼊⼤⽓；燃烧时⽣成的灰渣和由除尘器收集下来的细灰，排⾄⼚外灰场6、给⽔先送进省煤器预热，继⽽进⼊汽包后再⼊⽔冷壁管中吸收燃烧室的热能后蒸发成蒸汽；蒸汽通过过热器时再次被加热，变成⾼温⾼压的过热蒸汽7、过热蒸汽经主蒸汽管道进⼊汽轮机膨胀做⼯，推动汽轮机转⼦转动将热能转变为机械能8、汽轮机转⼦转动带动发电机转⼦旋转，在发电机中把机械能转化为电能；发电机发出的电能经过变压器升⾼电压后进⼊⾼压电⼒⽹从能量转换观点分析，发电过程是燃料的化学能—热能—机械能—电能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；发电机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1.2.2电⼚锅炉（*）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；或将⽔加热变成⼀定温度的热⽔；或将有机热载体加热到⼀定温度⽽输出热能的设备锅：指锅炉的汽⽔系统，完成⽔变为过热蒸汽的吸热过程，包括省煤器、汽包、⽔冷壁、过热器、再热器炉：指锅炉的燃烧系统，完成煤的燃烧放热过程。
《能源工程概论》课程教学大纲能源工程概论课程教学大纲一、课程目标本课程旨在介绍能源工程的基本概念、核心技术与发展趋势，培养学生对能源领域的基本认知和综合应用能力，为学生未来从事相关专业工作提供基础知识和技能的支持。
二、教学内容1. 能源工程概述- 能源工程的定义和范畴- 能源工程的重要性和作用- 能源供需形势分析2. 能源类型与能源转化- 常见能源类型及其特点- 能源转化的基本原理与技术- 能源转化过程中的能量损失与效率问题3. 能源技术与应用- 火力发电技术与设备- 水力发电技术与设备- 核能技术与设备- 可再生能源技术与应用（太阳能、风能、生物能等）- 能源储存与输送技术4. 能源系统与能源管理- 能源系统的组成与运行原理- 能源管理与优化方法- 能源政策与环境影响5. 能源工程实践案例- 国内外典型能源工程案例分析- 能源工程实践的方法和技巧三、教学方法- 理论讲授结合实践案例分析- 班级讨论与小组合作- 实地考察和实验操作- 多媒体技术辅助教学四、教学要求- 具备基本的大学物理和化学知识- 具备基本的数理思维能力和文献查阅能力- 积极参与课堂讨论和小组合作- 按时完成课程作业和实验报告五、考核与评价- 平时成绩占总评成绩的50%，包括出勤、课堂参与、课堂小测、课堂作业等- 期末考核占总评成绩的50%，包括闭卷考试和实验操作六、参考教材- 《能源工程概论》北京：第二军医大学出版社，2020年。
- 《能源工程导论》西安：西安交通大学出版社，2019年。
七、其他事项- 请学生提前准备好必要的实验用具和实验材料- 课堂上禁止使用手机，保持课堂秩序和研究氛围- 学生请按时参加实验课程并佩戴相关安全防护用品- 有任何问题请及时与授课教师沟通以上内容仅为课程大纲的基本框架，实际教学过程中可能会根据教学需要做适当调整，教师保留做出修改的权利。
新能源工程的主要内容及基础知识概要绪论1、名词解释：什么是新能源和可再生能源（NRSE）？2、简答：能源是如何分类的？第一章太阳能工程1、简述：我国太阳能资源的分布特点；2、简述：太阳能的特点；3、名词解释：太阳能集热器；4、太阳能热水器的类型如何划分？5、简述：显热贮热、潜热贮热和化学贮热的基本原理；6、太阳电池根据硅材料结构如何划分？7、太阳能光伏发电有哪些优点的和缺点？第三章风能工程1、什么是启动风速、切除风速、有效风速？其值分别是多少？2、影响风速的主要原因有哪些？风能量大小跟哪些因素相关？3、简述：我国风能资源的区域划分？4、风能资源有哪些优点和缺点？5、简述：风力机如何分类？（可画图说明）6、风力机由哪些主要部件组成？7、风力机调向和调速（限速）有哪些类型？8、风力机有哪些具体的应用？结合我国资源、能源与生态环境的发展，谈谈你对风能利用的看法和思考。
第四章水能1、简述：我国陆上水资源的分布情况及特点；2、简述：水力发电原理及水头的概念；3、小型水电站按落差集中方式，区分成哪几种类型？其水工建筑物包括哪些部分？4、水轮机有哪些类型？其各自的基本原理怎样？5、简述：抽水蓄能电站的原理。
第五章地热能1、什么是地热能？地热能的成因如何？2、地热能的贮存形式有哪几类？3、简述：地热能的利用条件有哪些？4、简述：我国地热能资源的分布特点及类型；5、地热能直接利用有哪几种形式？6、简述：二种地热水发电的基本原理。
第七章后续能源技术1、核能的概念；简述核裂变与核聚变的基本原理；2、简述核反应堆的分类；3、氢的制造技术有哪些？简述其原理；4、还有哪些后续能源新技术？各章内容简要绪论第一节新能源和可再生能源的含义、能源分类一、新能源和可再生能源的含义（一）能源：可以从其中获得能量（如热、光、动力）的资源。
（二）新能源和可再生能源（NRSE，New and Renewable Sources of Energy）：1981年8月10-21日，“联合国新能源与可再生能源会议”：以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源来不断取代资源有限、对环境有污染的化石能源，重点在于开发太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能和氢能等;在我国，习惯性称“新能源”，主要指：除常规能源和大型水力发电之外的生物质能、风能、太阳能、小水电、海洋能、地热能、氢能等能源资源。
能源工程技术概论（一）第一章煤炭1.1 煤炭的基本知识煤是由有机物质和无机物质混合组成的。
煤的有机物质：碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）无机物质：硫（S）、磷（P）、以及其他物质碳是煤的有机物质的主导成分，也是最主要的可燃物质。
煤中的碳含量越高发热量就越大。
氢也是煤中重要的可燃物质。
煤中氢含量一般是随煤的变质程度加深而减少。
氧是煤中不可燃的元素氮是煤中的含氮量很少，仅为1%-3%。
硫是煤中的有害物质。
煤中的硫分为有机硫和无机硫。
磷是煤中的有害物质。
含量一般不超过1%。
1.1.3 煤的指标煤质的指标：水分、灰分、挥发分、发热量。
水分是煤中的不可燃成分。
来源有：外部水分、内部水分、化合水分。
灰分是煤完全燃烧后其中的矿物质的固体残余物。
挥发分是指在隔绝空气的条件下，将煤加热到850°左右，从煤中有机物质分解出来的液体和气体产物。
（挥发分是煤炭性质的主要指标）发热量单位质量煤完全燃烧是所放出来的热量。
1.1.4煤的分类根据煤中干燥无灰基挥发分含量将煤分成褐煤、烟煤、无烟煤褐煤煤中埋藏年代最短、碳化程度最低的一类。
1.1.5焦炭：是用炼焦用煤的在焦炉碳化室内隔绝空气1300°以上，使煤进行碳化获得的产物。
在二次能源中，焦炭是最重要的固体燃料，也是冶金工业中不可缺少的原料，特别是在现代的高炉炼铁中。
1.2煤炭火力发电火电厂：利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量及其丰富的化石燃料的化学能发电称为火力发电。
火电厂能量转换过程：燃料的化学能-热能-机械能-电能1.2.1 火力发电的过程：（1）原煤经过碎煤设备、磨煤机研磨成煤粉（2）新鲜空气在空气预热器中接受排烟余热（3）煤和空气在输粉管内混合后，由喷燃器喷入炉膛内进行燃烧（4）高温烟气依次流过炉膛、过热器、省煤器和空气预热器，将热量逐步传递给水、蒸汽和空气。
（5）降温后的烟气流入除尘器净化后被引风机抽出排入大气；燃烧时生成的灰渣和由除尘器收集下来的细灰，排至厂外灰场。
