热能节能技术.ppt

第一篇第一篇 通用节能技术通用节能技术 和新能源及再生能源利用技术和新能源及再生能源利用技术n第一章第一章 热能、电能利用节能技术热能、电能利用节能技术n第一节 锅炉节能技术n第二节 工业窑炉节能技术n第三节 保温保冷技术n第四节 蓄冷蓄热技术n第五节 燃烧节能技术n第六节 换热节能技术n第七节 余热余压利用技术n第二章第二章 新能源及再生能源利用技术新能源及再生能源利用技术第一章第一章 热能、电能利用节能技术热能、电能利用节能技术n第一节第一节 锅炉节能技术锅炉节能技术n第二节第二节 工业窑炉节能技术工业窑炉节能技术n第三节第三节 保温保冷技术保温保冷技术n第四节第四节 蓄冷蓄热技术蓄冷蓄热技术n第五节第五节 燃烧节能技术燃烧节能技术n第六节第六节 换热节能技术换热节能技术n第七节第七节 余热余压利用技术余热余压利用技术第一节第一节 锅炉节能技术锅炉节能技术n一、知识结构一、知识结构n二、了解内容二、了解内容n三、理解要点三、理解要点n四、掌握重点四、掌握重点第一节第一节 锅炉节能技术锅炉节能技术(知识结构知识结构)概述锅炉分类及节能目的加强管理燃料和水质管理锅炉节能技术减少损失能的途径主要节能技术工业锅炉主要节能技术电站锅炉主要节能技术加强运行调整辅机节能和新技术节能第一节第一节 锅炉节能技术锅炉节能技术(了解内容了解内容)n锅炉节能技术概述(目的和分类方法)n锅炉节能新技术第一节第一节 锅炉节能技术锅炉节能技术(理解内容理解内容)n1 1加强运行调整，减少各项热损失。加强运行调整，减少各项热损失。热平衡关系热平衡关系第一节第一节 锅炉节能技术锅炉节能技术(理解内容理解内容)n2加强水质管理，对锅炉用水进行水处理，加强水质管理，对锅炉用水进行水处理，减少结垢和排污减少结垢和排污n两个方面：（1）锅炉受热面结垢对锅炉会产生危害（2）给水处理后可以减少排污量，并可以对排污水进行回收和利用。第一节第一节 锅炉节能技术锅炉节能技术(掌握重点掌握重点)n1锅炉常用分类方法n2.燃煤锅炉的两个主要节能措施n（1）运行调整n（2）节能改造 锅锅炉炉的的分分类类燃料种类燃料种类主蒸汽压力高低主蒸汽压力高低 燃烧方式燃烧方式燃煤锅炉燃煤锅炉燃油锅炉燃油锅炉燃气锅炉燃气锅炉 中压锅炉中压锅炉高压锅炉高压锅炉超高压锅炉超高压锅炉亚临界压力锅炉亚临界压力锅炉超临界压力锅炉超临界压力锅炉超超临界压力锅炉超超临界压力锅炉 层燃炉层燃炉室燃炉室燃炉流化床炉流化床炉旋风炉旋风炉 锅炉常用分类方法锅炉常用分类方法第一节第一节 锅炉节能技术锅炉节能技术(掌握重点掌握重点)n2.燃煤锅炉的两个主要节能措施n（1）运行调整 降低排烟损失 合理配风（空气系数的概念）n（2）节能改造 空气系数与锅炉热效率的关系空气系数与锅炉热效率的关系 第一节第一节 锅炉节能技术锅炉节能技术(掌握重点掌握重点)n2.燃煤锅炉的两个主要节能措施n（2）节能改造（六条措施）：给煤装置改造；炉拱改造；燃烧系统改造；层燃锅炉改造成循环流化床锅炉；控制系统改造；采用节能新设备。第二节 工业窑炉节能技术n一、知识结构一、知识结构n二、了解内容二、了解内容n三、理解要点三、理解要点n四、掌握重点四、掌握重点第二节 工业窑炉节能技术（知识结构）工工业业窑窑炉炉节节能能技技术术工业窑炉的使用与能耗现状工业窑炉的使用与能耗现状工业窑炉的节能技术途径工业窑炉的节能技术途径工业窑炉典型节能技术工业窑炉典型节能技术工业窑炉的分类工业窑炉的分类按工艺特点分类按工艺特点分类按使用能源种类分类按使用能源种类分类按工作温度分类按工作温度分类按热工操作分类按热工操作分类按工作制度分类按工作制度分类按炉型特点分类按炉型特点分类节能改造节能改造主要节能措施主要节能措施富氧燃烧技术富氧燃烧技术蓄热式高温燃烧技术蓄热式高温燃烧技术水泥窑余热发电技术水泥窑余热发电技术高炉煤气余压发电技术高炉煤气余压发电技术第二节 工业窑炉节能技术（了解内容）n工业窑炉一般应满足的要求工业窑炉一般应满足的要求n主要发展趋势主要发展趋势n常见工业窑炉的炉种、用途和热源常见工业窑炉的炉种、用途和热源。第二节 工业窑炉节能技术（理解要点）n工业窑炉的分类工业窑炉的分类（按主要特征来分类）n工艺特点工艺特点：加热炉、熔炼炉；n所使用能源种类所使用能源种类：燃料炉、电加热炉；n工作温度高低工作温度高低：高温炉、中温炉、低温炉；n按热工操作制度按热工操作制度：连续式、间歇式工作窑炉；n按炉型特点按炉型特点：室燃炉、步进炉、竖炉等；n按工作制度按工作制度：辐射式、对流式、层式窑炉。第二节 工业窑炉节能技术（掌握重点）u热源改造u燃烧系统改造u窑炉结构改造u窑炉保温改造u控制系统节能改造u烟气余热回收利用改造。1工业窑炉节能改造的主要内容工业窑炉节能改造的主要内容(6个方面个方面)第二节 工业窑炉节能技术（掌握重点）2工业窑炉节能改造的主要措施工业窑炉节能改造的主要措施(5个方面)u提高燃烧效率u减少炉体的散热损失u减少水冷件热损失u采用高辐射陶瓷涂料u采用先进的炉型和工艺第三节 保温保冷技术n一、知识结构一、知识结构概述概述我国保温保冷技术我国保温保冷技术及保温材料使用现状及保温材料使用现状典型保温结构及施工工艺典型保温结构及施工工艺保温材料发展趋势保温材料发展趋势保保温温保保冷冷技技术术常用保温结构保护层常用保温结构保护层及适用范围及适用范围保温材料保温材料及施工工艺及施工工艺保温材料分类、保温材料分类、性能及适用范围性能及适用范围第三节 保温保冷技术二、了解内容二、了解内容 我国保温保冷技术及保温材料使用现状，我国保温保冷技术及保温材料使用现状，保温材料和保温技术的发展趋势。保温材料和保温技术的发展趋势。第三节 保温保冷技术三、理解要点三、理解要点1保温结构的基本要求保温结构的基本要求2常用保温结构及适用范围（常用保温结构及适用范围（七个方面七个方面）n涂抹法保温涂抹法保温n绑扎法保温绑扎法保温n装配式保温装配式保温n填充法保温填充法保温n粘贴法保温粘贴法保温n喷涂结构保温喷涂结构保温n金属反射式保温金属反射式保温第三节 保温保冷技术四、掌握重点四、掌握重点1保温材料分类及适用范围保温材料分类及适用范围 保温材料根据不同的特点有不同的分类方法，常见的有三种：(附后）2典型保温材料及性能典型保温材料及性能施工方法不同施工方法不同成分不同成分不同有机材料有机材料无机材料无机材料使用温度限度使用温度限度高温用高温用中温用中温用低温用低温用湿抹式湿抹式填充式填充式绑扎式绑扎式包裹及缠绕式包裹及缠绕式 热力设备及管道多热力设备及管道多为无机保温材料。为无机保温材料。低温保冷工程多用低温保冷工程多用有机保温材料；有机保温材料；高温用保温材料，高温用保温材料，主要用于各种工业炉主要用于各种工业炉耐火砖间的填充料以耐火砖间的填充料以及其他场所。及其他场所。中温用保温材料是中温用保温材料是热力设备及管道常用热力设备及管道常用的保温材料，的保温材料，低温用保温材料主低温用保温材料主要用于温度在要用于温度在100以下的保冷工程以下的保冷工程 第三节 保温保冷技术n2典型保温材料及性能典型保温材料及性能n典型保温材料主要有：硅酸铝质耐火纤维，岩棉，离心玻璃棉，膨胀珍珠岩，硬质聚氨酯泡沫塑料，聚苯乙烯泡沫塑料，复合硅酸盐保温材料，轻质镁铝辐射绝热材料。n真空保温材料和纳米孔硅保温材料是正在研究的新型保温材料。第四节 蓄冷蓄热技术n一、一、知识结构知识结构蓄冷蓄热原理蓄冷蓄热原理蓄冷蓄热模式蓄冷蓄热模式蓄热系统技术应用蓄热系统技术应用蓄冷系统技术应用蓄冷系统技术应用蓄冷蓄热蓄冷蓄热技术及应用技术及应用概述概述蓄冷蓄热蓄冷蓄热原理及模式原理及模式蓄蓄冷冷蓄蓄热热技技 术术蓄冷蓄热技术蓄冷蓄热技术发展历程发展历程第四节 蓄冷蓄热技术二、了解内容二、了解内容 蓄冷蓄热技术概述、目的和发展历程，电蓄冷蓄热技术概述、目的和发展历程，电蓄热锅炉的应用蓄热锅炉的应用 第四节 蓄冷蓄热技术n三、理解要点三、理解要点n 1.蓄冷蓄热系统的基本原理蓄冷蓄热系统的基本原理（显热、潜热）（显热、潜热）n 主要采用水蓄冷、冰蓄冷、蒸汽蓄热等方式。主要采用水蓄冷、冰蓄冷、蒸汽蓄热等方式。n 2.水蓄冷属于显热蓄冷水蓄冷属于显热蓄冷n 应用最广泛的水蓄冷是自然分层蓄冷。应用最广泛的水蓄冷是自然分层蓄冷。n 3.冰蓄冷则属于潜热蓄冷冰蓄冷则属于潜热蓄冷n 冰蓄冷系统当前主要分为静态冰蓄冷和动态冰蓄冷冰蓄冷系统当前主要分为静态冰蓄冷和动态冰蓄冷两种方式。两种方式。n 4.蒸汽蓄热器是安装于锅炉与用汽设备之间的节能蒸汽蓄热器是安装于锅炉与用汽设备之间的节能设备。设备。第四节 蓄冷蓄热技术(掌握重点掌握重点)n四、掌握重点四、掌握重点n1.目前蓄冷蓄热中常用技术的分类、特点和应用范围。n 2.水蓄冷按照蓄冷罐的形式可以分为：n自然分层水蓄冷自然分层水蓄冷n迷宫式水蓄冷迷宫式水蓄冷n多槽多槽/空槽式水蓄冷空槽式水蓄冷n隔膜式水蓄冷。隔膜式水蓄冷。第四节 蓄冷蓄热技术(掌握重点掌握重点)3.冰蓄冷系统当前主要分为静态冰蓄冷和动态冰冰蓄冷系统当前主要分为静态冰蓄冷和动态冰蓄冷两种方式蓄冷两种方式。n静态冰蓄冷：主要分为密封件式和冰盘管式。静态冰蓄冷：主要分为密封件式和冰盘管式。n 动态冰蓄冷：根据制取冰晶的不同方式分为动态冰蓄冷：根据制取冰晶的不同方式分为刮削式刮削式过冷式过冷式真空冷冻式真空冷冻式 第四节 蓄冷蓄热技术(掌握重点掌握重点)n4.蒸汽蓄热器蒸汽蓄热器：变压式蒸汽蓄热器应用最为广变压式蒸汽蓄热器应用最为广泛泛。蒸汽蓄热器适用于下列四种情况：蒸汽蓄热器适用于下列四种情况：u用汽负荷波动较大的供热系统；用汽负荷波动较大的供热系统；u瞬时耗气量极大的供热系统；瞬时耗气量极大的供热系统；u汽源间断供汽的或流量波动的供热系统；汽源间断供汽的或流量波动的供热系统；u需要蓄存蒸汽供随时需要的场合。需要蓄存蒸汽供随时需要的场合。第五节 燃烧节能技术（知识结构）（知识结构）概述概述蓄热式燃烧蓄热式燃烧燃燃烧烧节节能能技技术术主要燃烧技术主要燃烧技术其他燃烧技术其他燃烧技术脉冲燃烧技术脉冲燃烧技术低氧燃烧技术低氧燃烧技术富氧燃烧技术富氧燃烧技术磁化燃烧技术磁化燃烧技术化学助燃剂燃烧化学助燃剂燃烧分层燃烧技术分层燃烧技术第五节 燃烧节能技术n二、了解内容二、了解内容n燃料释放热量的利用形式，其他燃烧技术。燃料释放热量的利用形式，其他燃烧技术。n三、理解要点三、理解要点n1 1蓄热式燃烧蓄热式燃烧(其原理见图其原理见图1.5-11.5-1)n2 2燃煤添加化学助燃剂燃烧燃煤添加化学助燃剂燃烧 n3.3.磁化燃烧节能技术磁化燃烧节能技术 n4 4脉冲燃烧的本质及优缺点脉冲燃烧的本质及优缺点 n5 5低氧燃烧低氧燃烧 第五节第五节 燃烧节能技术燃烧节能技术图图1.5-1 蓄热式燃烧技术工作原理示意图蓄热式燃烧技术工作原理示意图图图1.5-1 蓄热式燃烧技术工作原理示意图蓄热式燃烧技术工作原理示意图第五节 燃烧节能技术（理解要点）n2燃煤添加化学助燃剂燃烧燃煤添加化学助燃剂燃烧 n 依据煤炭燃烧化学反应原理，在燃煤中加入少量依据煤炭燃烧化学反应原理，在燃煤中加入少量化学助燃剂，通过催化、活化等作用，促进氧化及离化学助燃剂，通过催化、活化等作用，促进氧化及离子交换的作用，改善煤炭燃烧性能，可以提高燃烧效子交换的作用，改善煤炭燃烧性能，可以提高燃烧效率。率。n 主要应用效果是：降低煤炭的着火温度；改善煤主要应用效果是：降低煤炭的着火温度；改善煤炭的燃烧特性。炭的燃烧特性。n3.3.磁化燃烧节能技术磁化燃烧节能技术第五节 燃烧节能技术（理解要点）n4脉冲燃烧的本质及优缺点脉冲燃烧的本质及优缺点n本质本质:脉冲燃烧控制采用的是间断燃烧的方式，使用脉宽调制技术，通过调节燃烧时间的占空比实现窑炉、加热炉等工业炉的温度控制。n优点优点：传热效率高；炉内温度场的均匀性较高；无需在线调整，即可实现燃烧气氛的精确控制；系统简单可靠，造价低；可以减少NOx的生成。n缺点缺点：调节比小；容易产生噪音；启动必须使用风机；需要设置燃烧稳定后自动停止风机的装置。第五节 燃烧节能技术（理解要点）n5 5低氧燃烧低氧燃烧n（1）低氧燃烧原理）低氧燃烧原理n高温低氧燃烧技术与传统燃烧技术不同之处是充分利用加热炉的排烟余热将助燃空气加热到1000甚至更高，使加热炉排烟温度降低到200以下，从而提高了燃料的热利用率。n（2）低氧燃烧特点）低氧燃烧特点：（：（见教材第44页）n（3）低氧燃烧实现途径）低氧燃烧实现途径：（：（见教材第44页）第五节 燃烧节能技术（掌握重点掌握重点）n四、掌握重点四、掌握重点n1分层燃烧原理及特点分层燃烧原理及特点 n（1）分层燃烧原理）分层燃烧原理n（2 2）分层燃烧特点：）分层燃烧特点：n减少锅炉漏煤量n煤层厚度平整均匀n提高燃烧效率。第五节 燃烧节能技术（掌握重点掌握重点）n2富氧燃烧原理及特点富氧燃烧原理及特点 （1）富氧燃烧原理：）富氧燃烧原理：通过提高助燃空气中氧气浓度所完成的燃烧过程称为富氧燃烧。（2）富氧燃烧特点：）富氧燃烧特点：富氧燃烧可以提高燃烧温度；降低燃料的着火温度，促进完全燃烧；降低空气系数，减少排烟量。第六节第六节 换热节能技术换热节能技术n一、知识结构一、知识结构n二、了解内容二、了解内容n换热器的定义(p46)、分类n对换热器的基本要求(p46)n换热器的选型(p52)n强化传热技术应用时需要注意的一些问题(p58)平均温差法平均温差法校核计算校核计算换热器概述和分类方法换热器概述和分类方法换换热热节节能能技技术术强化传热技术强化传热技术换热器的设计计算换热器的设计计算热计算热计算流动阻力计算流动阻力计算结构计算结构计算强度计算强度计算换热器的设计和选型换热器的设计和选型设计设计选型选型增大传热温差增大传热温差增大传热面积增大传热面积提高传热系数提高传热系数传热有效性传热有效性-单元数法单元数法强化传热原理强化传热原理强化传热技术强化传热技术壳程的强化传热技术壳程的强化传热技术管程的强化传热技术管程的强化传热技术分类分类方法方法设计计算设计计算第六节第六节 换热节能技术换热节能技术（理解要点）（理解要点）n三、理解要点三、理解要点n1、最常用的换热器分类最常用的换热器分类 根据冷热流体热量根据冷热流体热量 交换的原理和方式交换的原理和方式 间壁式换热器间壁式换热器 混合混合(接触接触)式换热器式换热器 蓄热式换热器蓄热式换热器 第六节第六节 换热节能技术换热节能技术（理解要点）（理解要点）n2、换热器设计计算的主要内容、换热器设计计算的主要内容n主要有四个：主要有四个：n热计算；热计算；n结构计算；结构计算；n流动阻力计算；流动阻力计算；n强度计算。强度计算。第六节第六节 换热节能技术换热节能技术（掌握重点）（掌握重点）n四、掌握重点四、掌握重点n（一）换热器的热计算换热器的热计算换热器的热计算1、热计算种类、热计算种类2、热计算方法、热计算方法 设计计算设计计算校核计算校核计算 平均温差法平均温差法-NTU法法 第六节第六节 换热节能技术换热节能技术（掌握重点）（掌握重点）（二）换热器的设计和选型1、设计（基本步骤）：（1）估算传热面积，初选换热器型号；（2）计算流体的流动阻力；（3）计算传热系数，校核传热面积。2、换热器的选型：（1）基本要求：（2）一般步骤：第六节第六节 换热节能技术换热节能技术（掌握重点）（掌握重点）n（三）强化传热技术（三）强化传热技术n1强化传热原理强化传热原理强化传热的途径强化传热的途径 增大换热面积增大换热面积 提高传热系数提高传热系数K 加大对数平均温差加大对数平均温差 tm 第六节第六节 换热节能技术换热节能技术（掌握重点）（掌握重点）n2、强化传热技术（强化传热技术（主动、主动、被动）被动）强强化化传传热热技技术术管程的：管程的：主要是采用强化传热管主要是采用强化传热管 壳程的：壳程的：改变管子外形或在管外改变管子外形或在管外加翅片加翅片改变壳程管间支撑物结构改变壳程管间支撑物结构 第七节 余热余压利用技术n一、知识结构一、知识结构概述概述余热的来源和温度范围余热的来源和温度范围中温余热的利用方法和设备中温余热的利用方法和设备余压的利用余压的利用余余热热余余压压利利用用技技术术低温余热的利用方法和设备低温余热的利用方法和设备余热的基本余热的基本利用方法和利用方法和设备设备余压利用的基本概念余压利用的基本概念高温余热的利用方法和设备高温余热的利用方法和设备第七节 余热余压利用技术n二、了解内容二、了解内容n余热的概念和来源(p58)n余压发电的基本概念 第七节 余热余压利用技术根据温度不同根据温度不同 余热分类余热分类 n高温余热高温余热:高于高于650 n中温余热中温余热:介于介于650200n低温余热低温余热:温度低于温度低于200的烟的烟气和低于气和低于100液体液体 n三、理解要点三、理解要点第七节 余热余压利用技术(掌握重点掌握重点)n四、掌握重点四、掌握重点n1高温余热的利用高温余热的利用（主要途径3种）n高温烟气-余热锅炉余热锅炉-蒸汽(最经济、最有效的方法)。n高温烟气-加装换热器加装换热器-预热助燃空气(进料)n大块的高温固体高温固体-使用载体使用载体(气体或液体)-余热回收。第七节 余热余压利用技术(掌握重点掌握重点)n2中温余热的利用中温余热的利用n主要包括利用排污膨胀器回收余热或引入换热器加热给水。n3低温余热的利用低温余热的利用n采用间接蒸汽加热设备产生的冷凝水，可以回收到锅炉再利用。n对于其他低温余热的回收利用，首先应该考虑通过合理地安排生产工艺流程，在流程内最大程度的利用余热。n可以利用热管和热泵技术对3060的低温余热资源提高其品位后再加以利用。第二章 新能源及可再生能源利用技术n第一节第一节 太阳能利用技术太阳能利用技术n第二节第二节 地热能利用技术地热能利用技术n第三节第三节 生物质能利用技术生物质能利用技术n第四节第四节 其他清洁能源利用技术其他清洁能源利用技术第一节第一节 太阳能利用技术太阳能利用技术n一、知识结构一、知识结构n二、了解内容二、了解内容n太阳能与太阳辐射的概念(p115)n我国太阳能资源分布特点n太阳能利用的七个阶段(p116)n太阳能利用技术发展方向(p125)概述太阳能介绍、利用简史太阳能光伏发电原理、方式太阳能利用中的概念与计算发展方向太太阳阳能能利利用用技技术术太阳能热发电技术原理、方式太阳能制冷与空调原理太阳能利用技术太阳能利用发展方向太阳能集热器介绍、分类第一节第一节 太阳能利用技术太阳能利用技术n三、理解要点三、理解要点n理解太阳能利用中的有关概念(p117)n太阳能发电原理(p120)n太阳能发电方式:分为光热电转换和光电直接转换。n聚光类热发电利用聚光集热器把太阳辐射能转变成热能，然后通过汽轮机做功发电。(p122)第一节第一节 太阳能利用技术太阳能利用技术（掌握重点）（掌握重点）n四、掌握重点四、掌握重点(一）目前太阳能常用利用技术分类、特点n1、太阳能集热器n2、太阳能光伏发电技术n3、太阳能热发电技术n4、太阳能制冷与空调第一节第一节 太阳能利用技术太阳能利用技术（掌握重点）（掌握重点）n（二）太阳能集热器n太阳能集热器的核心是吸热板n分类方法：为高温（200以上）、中温（100200）和低温（100以下）集热器三种方式n平板型太阳能集热器技术优点：工艺简单，加工和运行成本低，可常压运行，无安全隐患，使用寿命长。缺点：昼夜温度不均匀，表面热损大；低于0时，易发生胀管；流动阻力分布不均，抗冻性能差；排管容易结垢。n全玻璃真空管式太阳能集热器采用真空技术，优点是热损低，集热管热效率高。缺点是不能承压，易结垢，价格较贵。热管真空管式太阳能集热器具有工作温度高，承压能力大和耐热冲击性能好的特点，缺点是生产成本高，技术要求高。第一节第一节 太阳能利用技术太阳能利用技术（掌握重点）（掌握重点）n（三）太阳能电池n分类：主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅、多元化合物及聚光太阳能电池。n特点：在能量转换效率和使用寿命等方面，单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。多晶硅比单晶硅转换效率略低，但价格低。第一节第一节 太阳能利用技术太阳能利用技术（掌握重点）（掌握重点）n（四）太阳能热发电技术：n分类：槽式、塔式、碟式n槽式热发电技术缺点槽式热发电技术缺点：难实现双轴跟踪，致使余弦效应对光的损失每年平均达到30；结构庞大；辐射损失仍然随温度的升高而增加。n塔式热发电最大的缺点塔式热发电最大的缺点：单位容量投资过大，降低造价比较困难。n碟式太阳能发电优点：碟式太阳能发电优点：可单机标准化生产、综合效率高、使用寿命长、较强的运行灵活性，缺点是抛物面形状的可跟踪系统大小受制作工艺限制，发电功率一般不超过几十千瓦，制造这种小功率的斯特林发动机的主要障碍是成本高和可靠性低。第一节第一节 太阳能利用技术太阳能利用技术（掌握重点）（掌握重点）n（五）利用太阳能制冷主要途径。n1、太阳能太阳能电能（常规制冷机）电能（常规制冷机）制冷制冷 特点：原理简单，容易实现，缺点是成本高；特点：原理简单，容易实现，缺点是成本高；n2 2、太阳能、太阳能热能热能制冷制冷 特点：该途径技术要求高，但成本低，无噪声，特点：该途径技术要求高，但成本低，无噪声，无污染，是目前太阳能在制冷空调中应用的主要无污染，是目前太阳能在制冷空调中应用的主要方式。方式。第二节 地热能利用技术概述发展方向地地热热能能利利用用技技术术地热能利用技术技术和产业化现状、发展方向地热能利用：发电、采暖、空调地热能开采技术、方法地热能简介、分类及分布第二节 地热能利用技术n一、知识结构一、知识结构n二、了解内容二、了解内容n地热能利用中的相关概念、分类、现状及发展方向。第二节 地热能利用技术n三、理解要点三、理解要点n1.地热发电原理。地热发电原理。利用地热中的高温热流体通过汽轮机做功发电；分为蒸汽型和热水型两类。n2.地埋管地源热泵：地埋管地源热泵：以土壤为热泵系统的冷热源，利用水泵驱动载冷剂经过闭式循环管道，与周围土壤换热，从土壤中提取或释放热量。可实现低温位热能向高温位转移，是利用地热能的一种有效方式,该系统又称为土壤耦合热泵系统。(p132图2.2-3)第二节 地热能利用技术（掌握重点）掌握重点）n四、掌握重点四、掌握重点n（一）常用地热能利用技术分类、特点及适用范（一）常用地热能利用技术分类、特点及适用范围。围。(p128)n1、地热发电：（特点：p128)n2、地热供暖n3、地热务农n4、地热行医n5、地埋管地源热泵技术:：（特点：p131)n6、地热制冷空调技术第二节 地热能利用技术（掌握重点）掌握重点）n（二）地热发电：n蒸汽型：包括背压式和凝汽式，蒸汽型地热发电发电方式简单，但干蒸汽地热资源有限，且多存于较深的地层，开采难点大，发展受到限制。n热水型：双循环式发电方式适用于含盐量大、腐蚀性强和不凝性气体含量高的地热资源。发展双循环系统的关键是开发高效的热交换器。第二节 地热能利用技术（掌握重点）掌握重点）n（三）地热供暖：分为直接和间接供暖方式。n（四）地埋管地源热泵技术n系统：由源侧环路、制冷剂环路、负荷侧环路组成；n地埋管换热器有水平型、竖直型和螺旋型三种方式；n地源热泵的特点：有利用可再生能源、节能、性能系数高、对生态影响小等。缺点有：系统的初投资较高；易在土壤中形成“热堆积”或“冷堆积”现象。第二节 地热能利用技术（掌握重点）掌握重点）n（五）地热制冷空调技术n地热水驱动吸收式制冷机,该技术要求地热水温75以上，n与电压缩式制冷系统相比，节电60%以上。生物质能气化技术发展方向生物质能利用技术生物质能发电技术生物质能利用技术存在的问题和解决途径生物质固化技术概述生物质能特点及开发利用第三节第三节 生物质能利用技术生物质能利用技术第三节 生物质能利用技术 n一、知识结构一、知识结构n二、了解内容二、了解内容n生物质能利用特点、现状及发展方向。第三节 生物质能利用技术(理解要点理解要点)n三、理解要点三、理解要点n1.生物质能转化方法生物质能转化方法n物理方法物理方法:改变生物质的形状、致密度,如固化成型技术。n热化学转化方法热化学转化方法:是通过热化学将生物质转化制备得到一氧化碳、氢气、小分子烃或生物质油等物质，包括生物质气化和生物质液化。n生物转化方法生物转化方法:是通过微生物或酶使得生物质进行生化反应的过程，主要有厌氧发酵技术和特种酶技术，如沼气甲烷技术。第三节 生物质能利用技术(理解要点理解要点)n2.生物质气化技术原理。n气化的主要反应原理为氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸汽或氢气等作为气化剂，在高温的条件下通过热化学反应将生物质中可燃部分转化为可燃气（主要为一氧化碳、氢气和甲烷等）的热化学反应。基本反应包括固体燃料的干燥、热分解反应、还原反应和氧化反应四个过程。第三节 生物质能利用技术(理解要点理解要点)n3.生物质制沼气原理。n人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内,在厌氧(没有氧气)条件下,经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。第三节 生物质能利用技术(掌握重点)n四、掌握重点n1.气化技术分类、设备、技术特点。n气化技术分类(p137图1.2.3-2)n气化炉可分为两大类：固定床气化炉和流化床气化炉(p137图1.2.3-3)第三节 生物质能利用技术(掌握重点)n2.固定气化炉床和流化床气化炉特点、缺点、优点。固定气化炉床和流化床气化炉特点、缺点、优点。n固定床气化炉固定床气化炉:适用于物料为块状及大颗粒原料，一般采用空气为气化剂。特点是设备结构简单、易于操作、可以实现多种生物质原料的热解气化、投资少等。缺点是生物质燃气热值低，焦油含量高，容易造成管路堵塞。n流化床气化炉流化床气化炉:一般采用砂子作为流化介质(也可不用)，优点是气固接触混合良好，停留时间短，受热均匀，加热迅速，气化反应速度快，气化强度大，可频繁启停，可燃气得率高，燃气中焦油含量较小，综合经济性好等优点，适合于大型的工业供气系统。其缺点是出炉的可燃气中含有较多的灰分，设备结构复杂，投资较大。第三节 生物质能利用技术(掌握重点)n3.固化成型技术分类、成型设备及特点。n热成型工艺热成型工艺:是目前普遍采用的生物质固化成型工艺n常温成型工艺常温成型工艺:在常温将生物质燃料颗粒高压挤压成型的过程n碳化成型工艺碳化成型工艺:分为两类先成型后炭化和先炭化后成型两类方式。第三节 生物质能利用技术(掌握重点)n4.生物质制沼气技术条件:n沼气细菌；n严格密闭的沼气发酵池；n充足的发酵原料；n发酵液浓度适当；n适宜的温度；n适宜的酸碱度；n充分搅拌。第三节 生物质能利用技术(掌握重点)n5.生物质发电技术特点及存在的问题。n混燃发电技术混燃发电技术:成熟，投资少，效益好，比较适合于原有燃煤电站的改造。n生物质气化发电技术生物质气化发电技术:特点:灵活性、洁净性及经济性.(p144表2.3-1)n沼气发电设计沼气发电设计:需要考虑以下几个方面：沼气脱硫、保持压力稳定及防爆；在进气总管上,需加装沼气-空气混合器,调节空燃比和混合气进气量；对沼气发动机有要求较高；加装调速系统。沼气发电技术存在的问题，沼气发动机和发电机组还没形成规模化批量生产，科研生产单位缺乏相关的研究经费，没有对其作深入研究开发的积极性。风能概述、利用及发展趋势天然气水合物海洋能氢能与燃料电池概述、资源分布及利用概述、资源分布、现状及发展趋势氢能概述与利用燃料电池概述、特点及应用前景其他清洁能源利用技术第四节 其他清洁能源利用技术第四节 其他清洁能源利用技术n一、知识结构一、知识结构n二、了解内容二、了解内容n本节属于了解内容，包括风能、海洋能、氢能与燃料电池及天然气水合物。n1风力发电技术特点为不需发电燃料、清洁可再生等。n海洋能利用方式及发展趋势；波浪发电、潮汐发电、海流发电、温差发电与盐差发电介绍、特点。第四节 其他清洁能源利用技术n氢能具有密度小、导热性好、资源丰富、安全环保等特点。氢能可用于航空航天、工业及氢燃料电池等领域。n燃料电池分类有多种方式，最常见的是按照所使用电解质的不同，分为质子交换膜、直接甲醇、碱性、磷酸型、熔融碳酸盐和固体氧化物燃料电池。n天然气水合物形成具备的条件：低温、高压、有充足的烃类气体和水的供应、充足的生长空间。