节能基础知识第18章课件.ppt

2023/4/3,1,2023/4/3,1,2023/4/3,1,2023/4/3,1,2023/4/3,1,庄庆福聊城市能源监测站邮箱：,2023/4/3,2,2023/4/3,2,2023/4/3,2,2023/4/3,2,2023/4/3,2,能源与节能管理基础,第一篇 能源与节能基础知识第一章 能源与能量第二章 能源概述第三章 节能概述第四章 热工基础知识第五章 电工基础知识第六章 燃料与燃烧,2023/4/3,3,2023/4/3,3,2023/4/3,3,2023/4/3,3,2023/4/3,3,能源与节能管理基础,第二篇 能源与节能管理第七章 概述第八章 基础管理第九章 能效管理第十章 监管制度第十一章 能源管理体系第十二章 国外节能政策与实践,2023/4/3,4,2023/4/3,4,2023/4/3,4,2023/4/3,4,2023/4/3,4,能源与节能管理基础,第三篇 主要节能机制第十三章 合同能源管理第十四章 电力需求侧管理第十五章 节能自愿协议第十六章 节能产品认证第十七章 能源效率标识第十八章 清洁生产,一、知识结构 第一章 能源与能量,1,能源与能量,能源与分类,能源的种类及划分,常规能源、新能源等,能量的特性,能量分类、能源与能量,能 量,2023/4/3,6,2023/4/3,6,2023/4/3,6,2023/4/3,6,2023/4/3,6,2023/4/3,6,2023/4/3,6,二、了解内容 第一章 能源与能量,（一）常规能源、新能源和新兴能源1常规能源。现阶段科学技术条件下，人们已经广泛使用、技术上比较成熟的能源，如煤炭、石油、天然气、水能等。2新能源（也叫非常规能源）。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如核能、太阳能、风能、地热能。3新兴能源。指刚起步进行研究的能源，如：可燃冰、可控核聚变。,2023/4/3,7,2023/4/3,7,2023/4/3,7,2023/4/3,7,2023/4/3,7,2023/4/3,7,2023/4/3,7,三、理解要点 第一章 能源与能量,（一）能源的种类与划分 根据能源的来源、形态、性质、使用后对环境的污染、使用的类型、特征或转换、是否进入市场和再生可否等特点有八种分类方式。（二）能量的分类 对能量的分类方法没有统一的标准，到目前为止，人类认识的能量有机械能、热能、电能、光能、化学能、核能等六种。,2023/4/3,8,2023/4/3,8,2023/4/3,8,2023/4/3,8,2023/4/3,8,2023/4/3,8,2023/4/3,8,四、掌握重点 第一章 能源与能量,（一）能源与能量1能源是指煤炭、石油、天然气、生物质能和电力、热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。2能量是物质运动的度量。物质存在着各种不同的运动形态,对于每一种具体的物质运动形式存在相应的能量形式。例如：与分子运动对应的能量形式是热能。,2023/4/3,9,2023/4/3,9,2023/4/3,9,2023/4/3,9,2023/4/3,9,2023/4/3,9,2023/4/3,9,四、掌握重点 第一章 能源与能量,（二）能源与能量的关系1.能源具有两个重要的特征：能源是一种自然资源；能源可以提供人类生产生活所必需的各种能量。2.能源的总量是不断变化的，它随着人类的开发利用而逐渐减少；能量的总量是不会改变的，它在人类的开发利用过程中转化为其他的不可利用能继续存在，即能量守恒。,2023/4/3,10,2023/4/3,10,2023/4/3,10,2023/4/3,10,2023/4/3,10,2023/4/3,10,2023/4/3,10,四、掌握重点 第一章 能源与能量,(三)能量的特性1.状态性：能量取决于物质所处的状态，物质的状态不同，所具有的能量也不同（包括数量和质量）。2.可加性：不同物质所具有的能量可以相加。3.转换性：能量的转换是能量利用中最重要的环节。各种形式的能量可以相互转换，其转换方式、转换数量、难易程度均不尽相同，即他们之间的转换效率是不一样的。任何能量转换过程都必须遵守能量守恒定律。,2023/4/3,11,2023/4/3,11,2023/4/3,11,2023/4/3,11,2023/4/3,11,2023/4/3,11,2023/4/3,11,四、掌握重点 第一章 能源与能量,4.传递性：能量可以从一个地方传递到另一个地方，也能从一种物质传递到另一种物质。能量传递的最终去向通常只有两种：一是转移到产品，二是散失于环境。如果把产品的使用也包括在内，能量传递的实质是“能量的最终去向只能是唯一的，即最终进入环境。其结果是能源被消耗，能量被利用了”。5.作功性：各种能量转换为机械功的本领是不一样的，转换程度也不相同。,2023/4/3,12,2023/4/3,12,2023/4/3,12,2023/4/3,12,2023/4/3,12,2023/4/3,12,2023/4/3,12,四、掌握重点 第一章 能源与能量,6.贬值性：能量在传递与转换过程中，由于多种不可逆因素的存在，总伴随着能量损失，表现为能量质量和品位的降低，即作功能力的下降，直至达到与环境状态平衡而失去作功本领，成为废能，这就是能量的质量贬值。（四）能量的储存 为了使利用能量的过程连续而满足要求地进行，就应有某种形式的能量储存。常见的有三种：一是机械能以动能或势能的形式储存；二是热能,2023/4/3,13,2023/4/3,13,2023/4/3,13,2023/4/3,13,2023/4/3,13,2023/4/3,13,2023/4/3,13,四、掌握重点 第一章 能源与能量,的储存，就是把暂时不需要的多余热量收集并储存起来，等到需要时再提取使用，从储存的时间来看，分随时储存、短期储存和长期储存三种情况；三是电能的储存，最常见的形式是蓄电池和抽水蓄能。,2023/4/3,14,2023/4/3,14,2023/4/3,14,2023/4/3,14,分析题(启示型),给定材料：能量传递的结果主要体现在两个方面：(1)能量使用过程中所起的作用以及能量传递的最终去向。以生产为例，能量在使用过程的作用主要是用于物料并最终成为产品的一部分；(2)用于某一过程，包括工艺过程、运输过程和动力过程，并成为过程的推动力，使过程能够进行、生产得以实现。能量传递的最终去向通常只有两种：一是转移到产品，二是散失于环境，包括直接损失和用于过程后再进入环境这两种情况。,2023/4/3,15,2023/4/3,15,2023/4/3,15,2023/4/3,15,分析题,作答要求：根据“给定材料”，如果把产品的使用看做能量进入环境，那么能量传递的实质是什么？要求：准确、完整、观点鲜明、字数不超过100字。,2023/4/3,16,2023/4/3,16,2023/4/3,16,2023/4/3,16,2023/4/3,16,2023/4/3,16,2023/4/3,16,能源与节能管理基础第二章 能源概述,2023/4/3,17,2023/4/3,17,2023/4/3,17,2023/4/3,17,2023/4/3,17,2023/4/3,17,2023/4/3,17,一、知识结构 第二章 能源概述,2023/4/3,18,2023/4/3,18,2023/4/3,18,2023/4/3,18,2023/4/3,18,2023/4/3,18,2023/4/3,18,二、了解内容 第二章 能源概述,（一）2009年世界能源资源储量、产量和消费量,2023/4/3,19,2023/4/3,19,2023/4/3,19,2023/4/3,19,2023/4/3,19,2023/4/3,19,2023/4/3,19,二、了解内容 第二章 能源概述,（二）2009年我国能源资源储量、产量和消费量,2023/4/3,20,2023/4/3,20,2023/4/3,20,2023/4/3,20,2023/4/3,20,2023/4/3,20,2023/4/3,20,二、了解内容 第二章 能源概述,(三)我国能源消费结构我国是能源消费大国，能源消费以煤炭为主，一次能源消费位居世界第二。煤炭储量居世界第三，产量和消费量均居世界第一。煤炭、石油、天然气消费量分别占一次能源消费量的70.3%、18.0%和3.9%，水电、核电和风电仅占7.8%。,2023/4/3,21,2023/4/3,21,2023/4/3,21,2023/4/3,21,2023/4/3,21,2023/4/3,21,2023/4/3,21,二、了解内容 第二章 能源概述,（四）我国能源发展现状、面临问题与主要任务 发展现状：能源供给能力由弱变强；能源结构逐步优化；能源资源节约取得明显成效；能源科技装备水平大大提升；能源体制改革稳步推进；国际能源合作取得重大成就。面临问题：能源发展与经济发展不相适应,供需矛盾突出；能源技术依然落后，能源效率较低；能源结构不合理，能源环境和安全生产形势,2023/4/3,22,2023/4/3,22,2023/4/3,22,2023/4/3,22,2023/4/3,22,2023/4/3,22,2023/4/3,22,二、了解内容 第二章 能源概述,严峻；石油储备体系不健全，能源安全不能保障；能源管理体制改革任重道远，法律法规有待完善。主要任务：推进节约能源，提高能源效率；调整能源结构，发展清洁能源；能源多元发展，保障能源安全；深化能源体制改革，完善能源法制建设。,2023/4/3,23,2023/4/3,23,2023/4/3,23,2023/4/3,23,2023/4/3,23,2023/4/3,23,2023/4/3,23,三、理解要点 第二章 能源概述,1.能源的意义 一是人类社会发展重要的物质基础；二是国民经济发展的基本保证；三是人类生存的根本要素。2.节能的意义（“第五能源”、七个方面）节约资源是我国的一项基本国策；节约与开发并举，把节约放在首位是我国的能源发展战略；节能是保障国家能源安全的重要手段；,2023/4/3,24,2023/4/3,24,2023/4/3,24,2023/4/3,24,2023/4/3,24,2023/4/3,24,2023/4/3,24,三、理解要点 第二章 能源概述,2.节能的意义 节能是解决环境问题的有效途径；节能是推动低碳经济体系建立的重要抓手；节约资源是发展循环经济的基本前提；节能是增强用能单位竞争力，提高用能单位经济效益的重要措施。能源效率10个百分点，环境污染25%。,2023/4/3,25,2023/4/3,25,2023/4/3,25,2023/4/3,25,2023/4/3,25,2023/4/3,25,2023/4/3,25,四、掌握重点 第二章 能源概述,（一）能源安全1能源安全的概念。指保障对一国经济社会发展和国防至关重要的能源可靠而合理的供应。对生产国而言，能源安全就是需求安全。对消费国而言，能源安全是供应安全。2能源安全是保障国家安全的基石，是国家安全的核心内容。3能源安全的要求主要是四个方面：保持较高的自给水平；多元化发展；符合低碳经济要求；开放的能源市场。,2023/4/3,26,2023/4/3,26,2023/4/3,26,2023/4/3,26,2023/4/3,26,2023/4/3,26,2023/4/3,26,四、掌握重点 第二章 能源概述,（二）能源与环境：1.能源其开采、输送、加工、转换、利用和消费的过程，尤其是利用过程，直接或间接地改变着地球上的物质平衡和能量平衡，必然对生态系统产生各种影响，成为环境污染的根源之一。主要表现在导致酸雨、臭氧层破坏、热污染、温室效应等方面。2能源与环境保护:主要抓责任目标考核、技术开发和推广、结构调整、污染联防联控、监管及保障、节能工作等六个方面的措施。,2023/4/3,27,2023/4/3,27,2023/4/3,27,2023/4/3,27,2023/4/3,27,2023/4/3,27,2023/4/3,27,四、掌握重点 第二章 能源概述,（三）能源与可持续发展1可持续发展的定义。指不断提高人群生活质量和环境承载能力的、满足当代人需求又不损害子孙后代满足其需求能力的、满足一个地区或一个国家人群需求又不损害别的地区或国家人群满足其需求能力的发展。,2023/4/3,28,2023/4/3,28,2023/4/3,28,2023/4/3,28,2023/4/3,28,2023/4/3,28,2023/4/3,28,四、掌握重点 第二章 能源概述,2.能源资源是自然资源中的基础性资源，能源的可持续发展对国家实现可持续发展战略起着决定性的作用。应从能源结构、能源利用效率、低碳经济、开发新能源和环境保护等方面做工作，促使能源的可持续发展。,2023/4/3,29,2023/4/3,29,2023/4/3,29,2023/4/3,29,2023/4/3,29,2023/4/3,29,2023/4/3,29,能源与节能管理基础第三章 节能概述,2023/4/3,30,2023/4/3,30,2023/4/3,30,2023/4/3,30,2023/4/3,30,2023/4/3,30,2023/4/3,30,一、知识结构 第三章 节能概述,节能概述,节能定义与原则,节能的定义和分类,节能的基本原则和保障措施,节能的途径,节能的方式,节能的方式与途径,2023/4/3,31,2023/4/3,31,2023/4/3,31,2023/4/3,31,2023/4/3,31,2023/4/3,31,2023/4/3,31,二、了解内容 第三章 节能概述,（一）节能的分类 狭义节能（直接节能）和广义节能（直接节能和间接节能）。（二）节能的保障措施（五个方面）加快建设资源节约型社会；制定和实施统一有利于节能的产业经济政策；增强自主创新能力，加快节能技术开发、示范和推广；完善法规标准，强化依法管理，建立监督机制；推行适应市场经济要求的节能新机制。,2023/4/3,32,2023/4/3,32,2023/4/3,32,2023/4/3,32,2023/4/3,32,2023/4/3,32,2023/4/3,32,三、理解要点 第三章 节能概述,（一）节能的基本原则（四个原则）坚持突出节能是科学发展的本质要求；坚持把节能放在首位的能源发展战略；坚持政府引导和市场运作机制；坚持全社会共同参与。（二）节能的方式（四种方式）不使用能源；降低能源消耗；通过技术进步提高能源利用率；通过调整经济结构实现节能。,2023/4/3,33,2023/4/3,33,2023/4/3,33,2023/4/3,33,2023/4/3,33,2023/4/3,33,2023/4/3,33,四、掌握重点 第三章 节能概述,（一）节能的定义 加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。掌握定义中的措施、环节和目的。,2023/4/3,34,2023/4/3,34,2023/4/3,34,2023/4/3,34,2023/4/3,34,2023/4/3,34,2023/4/3,34,四、掌握重点 第三章 节能概述,（二）节能的途径管理节能（1）实施节能目标责任制和政府节能考核评价制度。（2）加强节能标准体系建设。（3）建立健全能源计量统计制度，完善能源计量统计指标体系。（4）严格执行固定资产投资项目节能评估和审查制度。,2023/4/3,35,2023/4/3,35,2023/4/3,35,2023/4/3,35,2023/4/3,35,2023/4/3,35,2023/4/3,35,四、掌握重点 第三章 节能概述,（5）严格执行落后产品、产能淘汰制度。（6）加大实施能效标识和节能产品认证管理管度。（7）加强电力需求侧管理。（8）严格建筑节能管理，大力推广节能型的环保型建筑。（9）控制室内空调温度。（10）强化交通运输节能管理。（11）加强公共机构用能管理。,2023/4/3,36,2023/4/3,36,2023/4/3,36,2023/4/3,36,2023/4/3,36,2023/4/3,36,2023/4/3,36,四、掌握重点 第三章 节能概述,（12）加大对用能单位执行节能法律、法规和节能标准情况的监督检查。（13）加大对节能服务机构的支持力度。（14）扶持行业协会的发展。2.技术节能（1）加大对节能先进技术的资金投入与研发力度。（2）加快技术创新，落实示范与推广潜力大、应用广的重大节能技术。（3）加快节能技术在建筑领域和交通运输领域的推广和应用。,2023/4/3,37,2023/4/3,37,2023/4/3,37,2023/4/3,37,2023/4/3,37,2023/4/3,37,2023/4/3,37,四、掌握重点 第三章 节能概述,（4）抓好高耗能行业的工艺节能。（5）搞好用能设备的节能。（6）输配电系统节能。（7）余热利用。（8）加强国际交流合作。3.结构节能（产业、工业、工艺、产品、能源）（1）完善促进产业结构调整的政策措施。,2023/4/3,38,2023/4/3,38,2023/4/3,38,2023/4/3,38,2023/4/3,38,2023/4/3,38,2023/4/3,38,四、掌握重点 第三章 节能概述,（2）控制高耗能、高污染行业过快增长。（3）加快淘汰落后生产能力。（4）加快钢铁工业三大生产工艺结构调整。（5）推进电力结构调整。（6）因地制宜，提高产业集中度。（7）建设节能型综合运输体系。（8）积极推进能源结构调整。,第六章 燃料与燃烧,2023/4/3,40,2023/4/3,40,2023/4/3,40,2023/4/3,40,2023/4/3,40,2023/4/3,40,2023/4/3,40,一、知识结构 第六章 燃料与燃烧,第一节 燃料 第二节 煤的燃烧 第三节 燃油的燃烧 第四节 气态燃料的燃烧 第五节 锅炉热平衡 第六节 新燃料的燃烧技术,2023/4/3,41,2023/4/3,41,2023/4/3,41,2023/4/3,41,2023/4/3,41,2023/4/3,41,2023/4/3,41,二、了解内容 第六章 燃料与燃烧,（一）燃料分类中固态、液态和气态燃料。（二）几种煤的分析仪器的名称和原理。（三）煤样、飞灰、炉渣的采集与制备。（四）煤的燃烧过程中各阶段的特点。（五）燃油、燃气锅炉及燃烧器的具体结构、特点。（六）燃油、燃气燃烧过程中各阶段及特点。（七）气态燃料的燃烧计算。（八）新燃料的燃烧技术及设备的原理和结构。,2023/4/3,42,2023/4/3,42,2023/4/3,42,2023/4/3,42,2023/4/3,42,2023/4/3,42,2023/4/3,42,三、理解要点 第六章 燃料与燃烧,（一）燃料的相关概念1.燃料与燃烧的定义 燃料是指燃烧时能够放出热量或者产生动力，并且伴随着生成光的可燃物质。燃烧是指燃料与氧化剂发生强烈化学反应，并伴有发光发热的现象。燃烧是化学反应、流动、传热和传质并存且相互作用的综合现象。,2023/4/3,43,2023/4/3,43,2023/4/3,43,2023/4/3,43,2023/4/3,43,2023/4/3,43,2023/4/3,43,三、理解要点 第六章 燃料与燃烧,2.燃料应该具备以下性质（理想）：(1)单位质量的该物质燃烧能放出大量的热量；(2)容易并能充分燃烧；(3)在自然界中蕴藏丰富，能够大量开采，价格低廉；(4)燃烧产物对人体与环境的危害尽量少。（燃烧产物对人体与环境无害）,2023/4/3,44,2023/4/3,44,2023/4/3,44,2023/4/3,44,2023/4/3,44,2023/4/3,44,2023/4/3,44,三、理解要点 第六章 燃料与燃烧,3.固态、液态燃料的各种基准及换算关系(1)收到基 以收到状态的煤为基准，其组分符号带下标ar。(2)空气干燥基 以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准,其组分符号带下标ad。,2023/4/3,45,2023/4/3,45,2023/4/3,45,2023/4/3,45,2023/4/3,45,2023/4/3,45,2023/4/3,45,三、理解要点 第六章 燃料与燃烧,(3)干燥基 以假想无水状态的煤为基准,组分符号带下标d。(4)干燥无灰基 以假想无水无灰状态的煤为基准,组分符号带下标daf。四种基准可以互相换算，教材能源与节能管理基础（上）P229,2023/4/3,46,2023/4/3,46,2023/4/3,46,2023/4/3,46,2023/4/3,46,2023/4/3,46,2023/4/3,46,三、理解要点 第六章 燃料与燃烧,4气态燃料的表示方法，含湿量的定义 气态燃料一般用各组分的体积分数来表示。含湿量：1m3干气体所吸收的饱和水蒸气的质量。（二）煤的燃烧特性1发热量高的煤灰分少，着火、燃尽更容易。2挥发分含量高的煤，着火温度低，且析出挥发分后的焦炭疏松多孔，不但着火迅速，燃烧稳定，而且也易于燃烧完全。,2023/4/3,47,2023/4/3,47,2023/4/3,47,2023/4/3,47,2023/4/3,47,2023/4/3,47,2023/4/3,47,三、理解要点 第六章 燃料与燃烧,3焦结性很强的煤，生成的煤焦呈现块状，焦炭内部难于与空气接触，使燃烧困难；同时，燃烧层也会因焦结而粘连成片失去多孔性，既增大通风阻力、又会使燃烧恶化。4灰熔点对于层燃炉，灰熔点低，容易引起受热面结渣，熔化的灰渣会把未燃尽的焦炭裹住妨碍继续燃烧，甚至会堵塞炉排的通风孔隙使燃烧恶化；对于煤粉炉，为避免炉膛出口结渣，出口烟温要比软化温度低100。,2023/4/3,48,2023/4/3,48,2023/4/3,48,2023/4/3,48,2023/4/3,48,2023/4/3,48,2023/4/3,48,三、理解要点 第六章 燃料与燃烧,（三）燃油的雾化及配风原理1液态燃料的燃烧方式分为预蒸发型和喷雾型。2燃油的雾化原理是通过喷嘴将燃油雾化为细小的颗粒，是一个复杂的物理过程。影响燃油雾化质量的主要因素有油温、雾化剂的压力和流量、油压、油烧嘴结构等。3燃油的配风原理和一次风、二次风的作用。一次风起根部风作用，并在着火前与油雾混合均匀。其中，一次风应是旋转射流，以产生一个适当的回流区、保持火焰的稳定；二次风可,2023/4/3,49,2023/4/3,49,2023/4/3,49,2023/4/3,49,2023/4/3,49,2023/4/3,49,2023/4/3,49,三、理解要点 第六章 燃料与燃烧,以是直流的，或者为了控制火焰的形状，可有一个不大的旋流强度，这样既有利于早期混合，又由于直流气流的衰减比较慢，有利于后期混合。4乳化燃烧常用方法分为机械法、气动法、超声波法。（四）气态燃料燃烧优点及方式1气态燃料是一种优质燃料，有五方面优点。2气态燃料的燃烧方式分为扩散式燃烧；完全预混式燃烧和部分预混式燃烧。,2023/4/3,50,2023/4/3,50,2023/4/3,50,2023/4/3,50,2023/4/3,50,2023/4/3,50,2023/4/3,50,（五）几种主要的燃煤燃烧设备的结构与工作原理 1层燃炉的原理、特点与结构,原理：将粒状煤放在某种金属支撑物上，形成一定厚度的燃料层，并将燃烧所需空气从支撑物下部通入，使煤与空气在燃烧过程处于气、固两相流动中的固定床状态。,图6.2-6煤在链条炉排上每层燃烧阶段的分布,2023/4/3,51,2023/4/3,51,2023/4/3,51,2023/4/3,51,2023/4/3,51,2023/4/3,51,2023/4/3,51,链条炉结构：,图6.2-5 链条炉结构1-煤斗；2-煤闸门；3-炉排；4-送风道；5-防焦道；6-看火孔；7-老鹰铁；8-渣井；9-灰斗；10-人孔；11-下导轨,2023/4/3,52,2023/4/3,52,2023/4/3,52,2023/4/3,52,2023/4/3,52,2023/4/3,52,2023/4/3,52,三、理解要点 第六章 燃料与燃烧,2煤粉燃烧的特点，煤粉完全燃烧的基本条件，煤粉炉的结构 煤粉燃烧特点：煤粉随空气通过喷嘴送入燃烧室，在燃烧室空间以悬浮状态燃烧。煤粉颗粒平均直径应小于0.08mm。基本条件：足够高的炉膛温度；适当的空气量；燃烧气流良好前期混合和后期扰动；煤粉在炉内足够长的停留时间。结构：炉膛、燃烧器。,2023/4/3,53,2023/4/3,53,2023/4/3,53,2023/4/3,53,2023/4/3,53,2023/4/3,53,2023/4/3,53,2023/4/3,54,2023/4/3,54,2023/4/3,54,2023/4/3,54,2023/4/3,54,2023/4/3,54,2023/4/3,54,三、理解要点 第六章 燃料与燃烧,3循环流化床锅炉的燃烧原理和特点 燃料和脱硫剂由炉膛下部进入锅炉，燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入，燃料的燃烧主要在炉膛中完成。炉膛四周布置有水冷壁，用于吸收燃烧所产生的部分热量。由气流带出炉膛的固体物料在分离器内被分离和收集，通过返料装置送回炉膛，烟气则进入尾部烟道。,2023/4/3,55,2023/4/3,55,2023/4/3,55,2023/4/3,55,2023/4/3,55,2023/4/3,55,2023/4/3,55,2023/4/3,56,2023/4/3,56,2023/4/3,56,2023/4/3,56,2023/4/3,56,2023/4/3,56,2023/4/3,56,三、理解要点 第六章 燃料与燃烧,循环流化床锅炉的燃烧特点特点（8个方面）：燃烧室内的流化速度快，运行在紊流流化床或者快速流化床状态，燃烧室内的颗粒浓度较高；燃烧室内颗粒的横向混合剧烈，燃料着火稳定迅速；炉膛上部稀相区存在着强烈的物料返混；内部温度均匀，稀相区的传热与传质强；循环流化床具有较高的燃烧效率；循环流化床具有很高的炉内脱硫剂利用率；炉膛截面较小，截面热负荷较高；负荷调整范围大，负荷调节速度快。,2023/4/3,57,2023/4/3,57,2023/4/3,57,2023/4/3,57,2023/4/3,57,2023/4/3,57,2023/4/3,57,四、掌握重点 第六章 燃料与燃烧,（一）煤的工业分析1全水分：煤的外在水分和内在水分的总和。2灰分：煤在规定条件下完全燃烧后所得的残留物。3挥发分：煤在规定条件下隔绝空气加热,并进行水分校正后的质量损失。4固定碳：从测定挥发分后的煤样残渣中减去灰分后的残留物。,2023/4/3,58,2023/4/3,58,2023/4/3,58,2023/4/3,58,2023/4/3,58,2023/4/3,58,2023/4/3,58,四、掌握重点 第六章 燃料与燃烧,（二）煤的元素分析 煤的组成以有机质为主，有机质的元素组成通常利用元素分析来测定，包括五种主要元素即碳、氢、氧、氮和硫。1煤中的碳元素通常以氢、氧、氮、硫的化合物的形式存在，1kg的碳元素完全燃烧释放的热量约为33858kJ。碳是煤中的主要可燃物质，占到质量分数的20%70%甚至更多，煤形成的年代越长，其含碳量越高。,2023/4/3,59,2023/4/3,59,2023/4/3,59,2023/4/3,59,2023/4/3,59,2023/4/3,59,2023/4/3,59,四、掌握重点 第六章 燃料与燃烧,2煤中的氢元素是煤中含量仅次于碳的可燃成分，1kg的氢元素完全燃烧放出的热量约为125400kJ。煤中的含氢量为2%8%，含氢元素越多越容易着火，但其质量分数与含碳量成反比。3煤中的氮和氧是燃料内部的不可燃物质。煤中氮的含量约为1%2%，氧元素含量随着煤的生成年代增加而降低。4煤中的硫元素是燃料中的有害可燃元素，1kg硫元素燃烧后可以放出约9040kJ热量。,2023/4/3,60,2023/4/3,60,2023/4/3,60,2023/4/3,60,2023/4/3,60,2023/4/3,60,2023/4/3,60,四、掌握重点 第六章 燃料与燃烧,（三）燃料发热量及煤的高位、低位发热量 1.燃料发热量（也称作热值）:指单位质量或者单位体积（气态燃料）的燃料完全燃烧时所能释放的热量。它是衡量燃料作为能源的一个很重要的组成部分。2高位发热量是指1kg（或1m3）的燃料完全燃烧后所产生的热量叫做燃料的高位发热量，它包括燃料燃烧时生成的水蒸气完全凝结成水放出的汽化潜热。,2023/4/3,61,2023/4/3,61,2023/4/3,61,2023/4/3,61,2023/4/3,61,2023/4/3,61,2023/4/3,61,四、掌握重点 第六章 燃料与燃烧,3.低位发热量是指1kg（或1m3）的燃料完全燃烧后所产生的热量减去燃料燃烧时生成的水蒸汽完全凝结成水放出的汽化潜热后的差值。（四）固态、液态燃料完全燃烧的计算1理论空气量V0 空气中的氧气含量约为21%，1kg收到基固态、液态的燃料，根据C、H、S等元素化学反应式计算完全燃烧所需的理论空气量为：,2023/4/3,62,2023/4/3,62,2023/4/3,62,2023/4/3,62,2023/4/3,62,2023/4/3,62,2023/4/3,62,四、掌握重点 第六章 燃料与燃烧,2燃烧所需的实际空气量与空气系数 实际送入燃烧器的空气量，称为实际空气量。实际空气量=理论空气量+过量空气量 实际空气量与理论空气量的比值称为空气系数，用 表示，即：3理论烟气容积Vy0 指锅炉在供应理论空气量（=1）时所产生的,2023/4/3,63,2023/4/3,63,2023/4/3,63,2023/4/3,63,2023/4/3,63,2023/4/3,63,2023/4/3,63,四、掌握重点 第六章 燃料与燃烧,烟气容积。根据化学反应式可以得出对应于1kg燃料燃烧时所产生烟气的容积：其中理论氮气的体积包括理论空气量中的N2 和燃料本身含有的氮两部分；理论水蒸气的容积来源于燃料中氢元素燃烧后生成、燃料本身所含水燃烧后生成、有理论空气带入的水蒸气三部分。,2023/4/3,64,2023/4/3,64,2023/4/3,64,2023/4/3,64,2023/4/3,64,2023/4/3,64,2023/4/3,64,四、掌握重点 第六章 燃料与燃烧,4实际烟气容积Vy 1kg燃料产生的实际烟气容积，包括理论烟气容积、过量空气和与之对应的水蒸气。5烟气焓 根据混合气体求焓的方法，可以求出1kg燃料生成的理论烟气焓为：由1kg燃料生成的实际烟气焓中还包括过量空气量的焓和烟气中携带有一部分飞灰的焓。,2023/4/3,65,2023/4/3,65,2023/4/3,65,2023/4/3,65,2023/4/3,65,2023/4/3,65,2023/4/3,65,四、掌握重点 第六章 燃料与燃烧,烟气的焓不仅取决于烟温、煤质，还与计算点的空气系数有关。（五）固、液态燃料不完全燃烧的计算（CO、H2、CXHX等）1不完全燃烧方程式及燃料特性系数：不完全燃烧方程式：21=RO2+O2+0.605CO+(RO2+CO)为燃料特性系数：=2.35(Har-.125Oar+0.038Nar)/(Car+0.375Sar),2023/4/3,66,2023/4/3,66,2023/4/3,66,2023/4/3,66,2023/4/3,66,2023/4/3,66,2023/4/3,66,四、掌握重点 第六章 燃料与燃烧,2不完全燃烧的一氧化碳含量及空气系数 不完全燃烧的一氧化碳(CO)含量 CO=21-RO2-(RO2-O2)/(0.605+)不完全燃烧空气系数：,2023/4/3,67,2023/4/3,67,2023/4/3,67,2023/4/3,67,2023/4/3,67,2023/4/3,67,2023/4/3,67,四、掌握重点 第六章 燃料与燃烧,(六)热平衡计算 锅炉的热平衡方程式可写为：式中-燃料的输入热量；-锅炉有效利用热量；-排烟热损失的热量；-燃料的气体未完全燃烧损失热量；-燃料的固体未完全燃烧损失热量；-锅炉散热损失热量；-燃料的灰渣物理热损失热量。,2023/4/3,68,2023/4/3,68,2023/4/3,68,2023/4/3,68,2023/4/3,68,2023/4/3,68,2023/4/3,68,2023/4/3,69,2023/4/3,69,2023/4/3,69,2023/4/3,69,2023/4/3,69,2023/4/3,69,2023/4/3,69,四、掌握重点 第六章 燃料与燃烧,1.各项热量用其占输入热量百分比的表达式、名称、含义:q1+q2+q3+q4+q5+q6=100%q1：锅炉的热效率，通常由表示 q2：排烟热损失 q3：气体不完全燃烧热损失 q4：固体不完全燃烧热损失 q5：散热损失 q6：燃料物理热损失,2023/4/3,70,2023/4/3,70,2023/4/3,70,2023/4/3,70,2023/4/3,70,2023/4/3,70,2023/4/3,70,四、掌握重点 第六章 燃料与燃烧,2.层燃炉、煤粉炉热平衡计算 锅炉热效率：正平衡热效率:(由锅炉效率的定义给出)反平衡热效率:(利用能量平衡法计算)燃料消耗量:,2023/4/3,71,2023/4/3,71,2023/4/3,71,2023/4/3,71,2023/4/3,71,2023/4/3,71,2023/4/3,71,四、掌握重点 第六章 燃料与燃烧,3.循环流化床锅炉的热平衡 循环流化床锅炉的热量平衡公式：式中：燃料的脱硫热损失热量 循环流化床锅炉的热效率：,2023/4/3,72,2023/4/3,72,2023/4/3,72,2023/4/3,72,2023/4/3,72,2023/4/3,72,2023/4/3,72,能源与节能管理基础第七章 概 述,2023/4/3,73,2023/4/3,73,2023/4/3,73,2023/4/3,73,2023/4/3,73,2023/4/3,73,2023/4/3,73,一、知识结构 第七章 概述,概述,能源管理,目的、依据,主要内容,主要内容,目的、要求、依据,节能管理,2023/4/3,74,2023/4/3,74,2023/4/3,74,2023/4/3,74,2023/4/3,74,2023/4/3,74,2023/4/3,74,二、了解内容 第七章 概述,（一）能源管理的相关法律、法规、产业政策、标准和规范。（二）节能管理的相关法律、法规和规划，产业政策和准入条件。（三）节能管理四个方面的基本要求。1、在制度方面采取多样化的手段；2、法制化、制度化；3、标准化；4、定量化。,2023/4/3,75,2023/4/3,75,2023/4/3,75,2023/4/3,75,2023/4/3,75,2023/4/3,75,2023/4/3,75,三、理解要点 第七章 概述,（一）能源管理的目的:用能单位按照国家能源方面的法律法规、政策和标准，完善能源管理制度，调整工艺和产品结构，加快节能技术进步，强化激励和约束机制，降低能源消耗，提高能源利用效率。（二）节能管理的目的:通过加强节能管理，制定并实施节能计划和节能技术措施，改进能源输入、加工转换、分配输送、终端使用各个环节中存在的问题，实施节能技术改造，提高能源使用效率，降低能源消耗，促进有效合理的利用能源。,2023/4/3,76,2023/4/3,76,20