1、能源動力專業復習資料15第一部分學科與專業第一章德才能兼備、術業有專攻一高等工程教育概論、簡答題1.2.3.科學、技術、工程的概念與辨析簡述工程的分類及范圍什么是普通高等教育和普通高等學校？簡述我國普通高等教育的概況、性質和職能普通高等教育：社會活動。普通高等學校：校統一招生考試是在完全中等教育的基礎上進行的專業教育，是培養高級專門人才的主要指按照國家規定的設置標準和審批程序批準舉辦的，通過全國普通高等學（統招生），招收普通高中畢業生為主要培養對象，實施高等教育的全日制大學、獨立學院和職業技術學院、高等專科學校。基本職能：人才培養、科學研究、社會服務、引領文化4. 簡述我國高等工程教育概況5.

2、 簡述科技和經濟發展對工程技術人才的素質要求。第二章能源澎湃動力無限一能源與環境縱橫談1.2.3.能源與動力的發展史能源一發展的動力能源與環境-成長的煩惱與困境，強力耦合的領域，廣闊的發展空間4.能源與動力領域的發展方向第三章 天高任鳥飛 海闊憑魚躍一我的專業5.6.7.8.熱能與動力工程、能源與環境系統工程專業及相關學科概況 專業培養目標我院熱能與動力工程、能源與環境系統工程專業 熱能與動力工程的應用領域第四章學會學習、創造精彩-我的大學9. 高等院校的教學特點10. 工科的課程類型與大學的教學環節11. 學習方法的重要性12. 學好理論課、重視實驗課、重視計算機的應用13. 確立目標、編寫

3、程序、調試運第二部分能源與環境第一章緒論重點:14. 掌握資源、能源、能量、能源問題、環境問題的基本概念;15. 掌握能源的分類、環境問題由來與發展；16. 了解能源與經濟增長的關系17. 了解全球能源資源的現狀和發展趨勢；18. 了解主要的全球性環境問題。難點:1.如何理解能源問題、環境問題以及能源、環境和經濟社會發展 （3E）的關系。2. 如何理解能源利用對環境產生的影響。3. 我國的能源發展戰略是什么？如何理解我國能源發展的戰略。一、陳述題1、2、3、4、到目前為止，人類認識的能量有形式有機械能、熱能、電能、化學能、核能、電磁能 等六種。回顧人類的歷史，可以明顯地看出能源和人類文明進步間

4、的密切關系，回顧人類的歷 史，人類文明的發展經歷了采獵文明、農業文明、工業文明和后工業文明四個階段， 相應也經歷了薪柴時代、煤炭時代和石油時代三個能源時期。自20世紀70年代以來，全世界面臨著人口、資源、能源、環境、氣候等諸多問題的 挑戰。能源問題涉及能源結構、能源效率、能源環境和能源安全四個方面。世界性能 源問題主要反映在能源短缺及供需矛盾所造成的能源危機。人類的生存環境是龐大而復雜的多級系統，它包括自然環境和社會環境兩大部分。5、6、按照形成的原因，環境問題可以分原生環境問題（第一環境問題）和次生環境問題（第 二類環境問題）兩大類。環境污染對人體健康的危害，大體上可分為急性危害、慢性危害和

5、遠期危害，遠期危 害通常是指致癌、致突變、致畸等問題。二、概念題1. 能量與能源所謂能量：廣義地說，就是產生某種效果（變化）的能力”反過來說，產生某種效果（變 化）的過程必然伴隨著能量的消耗或轉化。所謂能源：就是指能夠直接或經過轉換而提供能量的資源。從廣義上講，在自然界里有一 些自然資源本身就擁有某種形式的能量，它們在一定條件下能夠轉換成人們所需要的能量 形式，這種自然資源顯然就是能源。2. 燃料的發熱量（熱值）、低位發熱量（LHV ）、高位發熱量（HHV ）燃料的發熱量（熱值）：是指單位重量的固體、液體燃料或單位體積的氣體燃料完全燃燒, 且燃燒產物冷卻到燃燒前的溫度時所放出的熱量，單位為kJ

6、/kg或kJ/m3。高位發熱量（HHV ）：是指單位質量（體積）燃料完全燃燒，且燃燒產物中的水蒸氣全部 凝結成水時所放出的熱量，單位為 kJ/kg或kJ/m3;3.能量單位的術語 標準煤當量（ 標準油當量（ 百萬噸煤當量低位發熱量（LHV ）：是燃料質量（體積）完全燃燒，而燃料產物中的水蒸氣仍以氣態存 在時所放出的熱量，單位為 kJ/kg或kJ/m3。coal equivale nt): 1 kg-ce = 7000 kcal/kg=29.308 MJ/kgoil equivale nt): 1kg-oe = 10000 kcal/kg=41.868 MJ/kg(million tons of

7、 coal equivale nt, Mtce ) : 1Mtce=29.308 x109 MJ/kg百萬噸油當量(millio n tons of oil equivale nt, Mtoe ) : 1Mtoe=41.868 x 109 MJ/kg4. 一次能源和二次能源一次能源：即在自然界中天然存在的，可供直接利用的能源，如煤、石油、天然氣、風能、 水能、地熱能等。二次能源：即由一次能源直接或間接加工、轉換而來的能源，如電力、蒸汽、焦炭、煤氣、 氫氣以及各種石油制品等。5. 常規能源與新能源常規能源：在相當長的歷史時期和一定的科學技術水平下，已經被人類長期廣泛利用的能 源，不但為人們所熟悉

8、，而且也是當前主要能源和應用范圍很廣的能源，如煤炭、石油、 天然氣、水力、電力等。新能源：一些雖屬古老的能源，但只有采用先進方法才能加以利用，或采用新近開發的科 學技術才能開發利用的能源；有些能源近一二十年來才被人們所重視，新近才開發利用， 而且在目前使用的能源中所占的比例很小，但很有發展前途的能源，如太陽能、地熱能、 潮汐能、生物質能和核能等。6. 可再生能源與不可再生能源它們可以循環再生不會隨其本身的轉化或人類的利可再生能源：在自然界中可以不斷再生并有規律地得到補充的能源，如太陽能和由太陽能 轉換而成的水能、風能、生物質能等。短期內無法恢復的能源，如煤、石油、天然氣、核燃 其儲量越來越少，

9、總有枯竭之時。用而日益減少。不可再生能源：經過億萬年形成的、 料等。它們隨著大規模地開采利用，7. 能源消費彈性系數 e能源消費年增長率e 經濟年增長率EE，式中E為前期能源消費量（億噸標煤）；AE為本期能源M/M 消費增量（億噸標煤）；M為前期經濟產量（億美元）；AM為本期經濟產量增量（億美元）。 根據公式中分子選擇的不同又可分為一次能源消費彈性系數和電力消費彈性系數，不特別 說明一般是指一次能源消費彈性系數。8. 自然資源廣泛存在于自然界并能為人類利用的自然要素，是人類生存的重要基礎，是人類生產生活 所需的物質和能量的來源，是生產布局的重要條件和場所。9. 環境與環境問題（從中國法律界定角

10、度）環境：中華人民共和國環境保護法規定，環境指影響人類生存和發展的各種天然的和 經過人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生 動物、自然遺跡、自然保護區、風景名勝區、城市和鄉村等。環境問題：狹義上，由于人類的生產和生活活動，使自然生態失去平衡，反過來影響人類 生存和發展的一切問題。廣義上，自然力或人力引起生態平衡遭到破壞，最后直接或間接 影響人類生環境問題是指人類為其自身生存和發展，在利用和改造自然界過程中，對自然 環境造成的破壞和污染，以及由此產生的危害人類生存和社會發展的各種不利效應。存和 發展的一切客觀問題。10.自然環境與社會環境自然環境：是指人類目前

11、賴以生存、生活和生產所必需的自然條件和自然資源的總稱，即 陽光、溫度、氣候、地磁、空氣、水、巖石、土壤、動植物、微生物，以及地殼的穩定性 等自然因素的總和。用一句話概括，就是直接或間接影響到人類的一切自然形成的物質、 能量和自然現象的總體。社會環境：是指人類的社會制度等上層建筑條件，包括社會的經濟基礎、城鄉結構以及與 各種社會制度相適應的政治、經濟、法律、宗教、藝術、哲學的觀念與機構等。它是人類 在長期生存發展的社會勞動中形成的，是在自然環境的基礎上，人類通過長期有意識的社 會勞動，加工和改造了的自然物質，創造的物質生產體系，以及積累的物質文化等構成的 總和。11.原生環境問題與次生環境問題原

12、生環境問題：又稱為第一環境問題， 是指由自然因素自身的夫衡和污染引起的環境問題, 如火山爆發、洪澇、干旱、地震、臺風等自然界的異常變化、因環境中元素自然分布不均 引起的地方病以及自然界中放射性物質產生的放射病等。次生環境問題：又稱為第二環境問題，是指由人為因素造成的環境污染和自然資源與生態 環境的破壞。人類開發利用自然資源時，超越了環境自身的承載能力，使生態環境質量惡 化或自然資源枯竭的現象，這些都屬于人為造成的環境問題，通常所說的環境問題主要是 指次生環境問題。12.溫室效應與氣候變化溫室效應：由于大氣層中某些氣體對地球輻射的紅外線有很強的吸收作用，從而導致地球溫度不斷上升，產生類似溫室大棚

13、的一種吸熱效應。或者表述為：太陽短波輻射透過大氣射入地面，地面增暖后放出的長波輻射被大氣中的CO2等物質吸收，而產生大氣變暖的效應。氣候變化：聯合國氣候變化框架公約 將 氣候變化”定義為：經過相當一段時間的觀察, 在自然氣候變化之外由人類活動直接或間接地改變全球大氣組成所導致的氣候改變。”13.酸雨酸雨（acid rain）也成酸性降水，是指 pH值小于5.6的大氣降水，包括雨、雪、霜、雹、 霧和露等各種降水形式。一般雨水的pH值為6左右，呈現弱酸性，主要是天然降水中溶pH 4.9時稱為重解了 CO2所致。國際上將pH值5.6作為判斷酸雨的界限，當降水酸度 酸雨。14.臭氧、臭氧層與臭氧層空洞

14、及其成因臭氧（O3）：在大氣中的含量非常微少，僅占一億分之一。臭氧在大氣中從地面到70km的高空都有分布，其最大濃度在中緯度24km的高空，向極地緩慢降低，最小濃度在極地17km的高空。臭氧層：臭氧層是大氣平流層中臭氧濃度最大處，臭氧層是地球的一個保護層，太陽紫外線輻射大部被其吸收。存在于距地面高度2030km范圍平流層的臭氧含量占這一高度上的 空氣總量的十萬分之一。037臭氧層空洞：臭氧層空洞是大氣平流層中臭氧濃度大量減少的空域。臭氧層空洞的成因：對南極臭氧洞形成原因的解釋有三種，即大氣化學過程解釋（02+0）,太陽活動影響（光化學反應，NO2+O3 7 NO3+O2和大氣動力學解釋（稀釋作

15、用）。15.系統的定乂、特點系統：由相互作用和相互依賴的若干組成部分按一定規律結合而成的、具有特定功能的有 機整體，而且這個系統本身又是它所屬的一個更大的系統的組成部分。特點：整體性關聯性目的性環境適應性有序性動態性16.系統工程學的定義、特點系統工程學：對系統進行合理規劃、研究、設計和運行管理的思想、步驟、組織和技巧的 總稱。特點：研究方法的總體性 處理問題的綜合性 組織管理上的科學化和現代化三、簡答題Ref P4-51. 簡述能源的分類方式， 按地球上能源的來源分能源可分為哪幾類?能源形式多樣，為了從不同的側重面來反映各種能源的特征，目前有不同的分類方法。通2）從技術、環保角度常采用的分類

16、方法由1）按能源的來源、形成、使用分類進行分類； 進行分類。按地球上能源的來源分能源可分為三類：1 ）第一類能源是來自地球外天體的能源。人們現在使用的能源主要來自太陽能，故太陽 有能源之母”的說法。2）第二類能源是地球自身蘊藏的能量。這里主要指地熱能資源以及原子能燃料，還包括 地震、火山噴發和溫泉等自然呈現出的能量。2.1)2)3）第三類能源是地球和其他天體引力相互作用而形成的。這主要指地球和太陽、月球等 天體間有規律運動而形成的潮汐能。簡述全球能源資源的現狀與發展趨勢世界化石能源資源的分布極不平衡。能源結構多元化趨勢更為顯著，煤炭、石油、天然氣、核能以及各種可再生能源并存。3)能源消費與需求

17、的增長迅速，OECD國家能源消費占世界消費總量的50%以上，70%的需求增長來自發展中國家4）能源利用和發展與氣候變化的關系越來越密切，綠色能源和低碳能源成為未來能源發 展的主流。70%以上,5）能源問題有國際化政治化的趨勢。目前，全球石油貿易量占能源貿易量的 非供求因素對國際油價波動的影響越來越明顯。3. 能源問題涉及的主要內容有哪些？簡述我國能源發展的現狀和問題。能源問題涉及能源結構、能源效率、能源環境和能源安全四個方面。世界性能源問題主要 反映在能源短缺及供需矛盾所造成的能源危機。我國能源發展面臨的主要問題有：1）2）3）4）5）能源資源品種豐富, 能源消費以煤為主, 能源建設不斷加強,

18、 能源生產迅速增長, 能源需求繼續增加,人均占有量較少。 能源結構需要優化。 能源效率仍然較低。 生態環境壓力明顯。可持續發展面臨挑戰。4.按照形成原因，環境問題可分為哪兩類？簡述其具體內容。按照形成的原因，環境問題可以分為兩類：（1）原生環境問題。又稱為第一環境問題，是指由自然因素自身的夫衡和污染引起的環境問題，如火山爆發、洪澇、干旱、地震、臺風 等自然界的異常變化、 因環境中元素自然分布不均引起的地方病以及自然界中放射件物質 產生的放射病等。（2）次生環境問題。又稱為第二環境問題，是指由人為因素造成的環境 污染和自然資源與生態環境的破壞。人類企開發利用自然資源時，超越了環境自身的承載 能力

19、，使生態環境質量惡化或自然資源枯竭的現象，這些部屬于人為造成的環境問題，而 通常所說的環境問題主要是指次生環境問題。5. 環境問題的發展包括哪幾個階段，簡述其特點。環境問題的發展包括四個階段，各階段的具體特點如下：1）環境問題萌芽階段（工業革命以前）：人類在誕生以后很長的歲月里，只是天然食物的 采集者和捕食者，人類對環境的影響不大，環境問題不突出。2）環境問題的發展惡化階段（工業革命至20世紀50年代前）：伴隨著蒸汽機的發明和廣泛使用，工業得到了快速地發展，環境問題也隨之發展且逐步惡化。此時的環境污染尚屬 局部、暫時的，其造成的危害也有限。因此，環境問題未能引起人們的足夠重視。3）環境問題的第

20、一次高潮（20世紀五六年代）：環境問題日益突出，震驚世界的公害事件 接連發生，在工業發達國家因環境污染已達到嚴重程度，直接威脅到人們的生命和安全， 成為重大的社會問題，激起廣大人民的不滿，并且也影響了經濟的順利發展。工業發達國家把環境問題列入了國家議事日程。4）環境問題的第二次高潮（20世紀80年代以后）：人類經濟與社會發展是以擴大開采自然資源和無償利用環境為代價的，一方面創造了空前巨大的物質財富和前所未有的社會文明，另一方面也造成全球性的生態破壞、資源短缺、環境污染加劇等重大問題。全球環境 的惡化也從根本上削弱和動搖了現代經濟社會賴以存在和持續發展的基礎。四、論述題1. 全球性環境問題主要有

21、哪些？以1種你較為熟悉的環境問題為例，簡述一種全球性環境問題的成因和應采取的解決措施，結合談談你對我國環境現狀的認識。1）全球性環境問題主要包括氣候變暖、臭氧層破壞、酸雨、生物多樣性銳減、森林草原 銳減、土地荒漠化、水污染、大氣污染海洋污染、危險廢物越境轉移等問題，以及由上述 問題帶來的能源、資源、飲水、住房、災害等一系列問題。2）大氣污染。（1）大氣污染通常是指由于人類活動或自然過程引起某些物質進入大氣中，呈現出足夠 的濃度，達到足夠的時間，并因此危害了人體的舒適、健康和福利或環境的現象。凡是能 使空氣質量變壞的物質都是大氣污染物。目前已知的大氣污染物約有100多種，造成大氣污染的原因有自然

22、因素（如森林火災、火山爆發等）和人為因素（如工業廢氣、生活燃煤、 汽車尾氣、核爆炸等）兩種，且以后者為主，尤其是工業生產和交通運輸所造成的。（2）大氣污染的主要過程由污染源排放、大氣傳播、人與物受害這三個環節所構成。按 大氣污染物的存在狀態可分為兩大類：一種是氣溶膠狀態污染物；另一種是氣體狀態污染 物。氣溶膠狀態污染物主要有粉塵、煙液滴、霧、降塵、飄塵、懸浮物等；氣體狀態污染 物主要有SOx、NOx、CO2、碳氫化合物、光化學煙霧和鹵族元素等。（3）控制措施：可采用減少污染源排放（脫硫脫氮除塵），切斷大氣傳播途徑等。（具體細化，不少于 100字）3）認識：政府主導、企業市場化運作、全民參與、強

23、化意識。2. 簡述我國能源開發利用的現狀和特點，結合實際談談你對我國能源發展戰略的理解。3. 能源的開發和消費對環境有何影響？，并簡述減少環境效應的措施。第二章 能源轉換與利用技術重點:1. 掌握能量的基本性質、能量轉換和儲能的基本概念和方式。2. 掌握能源利用評價的概念和基本內涵。3. 了解能量轉換的基本原理（熱力學定律）。難點:1. 能量轉換的基本原理和途徑，及其在生活實際的應用實例分析。2. 能源儲存與節能和用能的關系。、陳述題1.能量的性質主要有狀態性， 可加性，傳遞性，轉換性，做功性和貶值性。2.到目前為止，人類認識的能量有機械能、熱能、電能、輻射能、化學能和核能六種形 式。通常所說

24、的能量轉換是指能量形態上的轉換，主要的能量轉換過程包括化學能轉 換為熱能、熱能轉換為機械能和機械能轉換為電能等轉換形式。3.熱力學是研究能量屬性及其轉換規律的科學，熱力學三大定律是能量轉換的基本原理,主要包括能量守恒與轉化定律、熱力學第二定律和熱力學第三定律。4.5.6.按能量轉換的能力，各種不同形式的能量可分為無限轉換能（高質能）、有限轉換能（低質能）和非轉換能（廢能）三大類。化學能轉化為熱能是人類利用能量最古老的方式，化學能轉換為熱能的方式大都是通 過燃料的燃燒實現的，對于不同形式的燃料，目前通常采用的燃燒方式有層燃、室燃 和流化床燃燒三種。燃料化學能轉化為熱能后，一部分直接作為終端能源直

25、接利用（如民用采暖，紡織、 印染、化工等工藝用熱）；另一部分可轉化為機械能或電能。將熱能轉換為機械能的裝 置稱為熱機，目前應用最廣泛的熱機有內燃機、蒸汽輪機、燃氣輪機等。二、概念題1. 能量守恒定律能量既不能憑空產生，也不能憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一 個物體轉移到另一個物體。2. 熱力學第二定律3. 熱力學第三定律或者絕對零度（T=OK ）不通常表述為絕對零度時，所有純物質的完美晶體的熵值為零。 可達到。4. 熱力學第零定律熱力學第零定律：如果兩個熱力學系統中的每一個都與第三個熱力學系統處于熱平衡，那 么它們也必定處于熱平衡。熱力學第零定律是熱力學三大定律的基礎。5.

26、燃燒效率和鍋爐效率%，它是衡量燃燒燃燒效率：是指實際燃燒所釋放出的化學能占燃料具有化學能的比例, 技術（設備）的重要指標。鍋爐效率：是鍋爐的有效利用熱占輸入鍋爐總熱量的百分比，6. 蒸汽輪機、燃氣輪機和內燃機蒸汽輪機：簡稱汽輪機，是將蒸汽的熱能轉換為機械能的熱機。燃氣輪機：是以高溫高壓的燃氣作為工作介質，將燃氣的熱能轉換為機械能的熱機。內燃機：是將液體或氣體燃料與空氣混合后，直接輸入氣缸內部的高壓燃燒室燃燒，并將 其放出的熱能直接轉換為動力的熱力發動機。廣泛應用于車輛，大多為往復式的結構。7. 抽水蓄能水電站抽水蓄能水電站：利用電網中負荷低谷時的電力，把下水庫的水抽到上水庫蓄能，待電網 高峰負

27、荷時，再放水到下水庫進行發電的一種水電站。三、簡答題1. 能量貶值的本質是什么？結合生活實際舉例說明能量貶值的現象。1 ）能量貶值是自然界的普遍現象。能量轉換過程總是朝著能量貶值的方向進行，即一切 實際過程均朝著總（火用）減少的方向進行，由（火無）轉換為（火用）是不可能的。高 品質的能量可以全部轉換成低品質的能量。能量傳遞過程也總是自發地朝著能量品質下降的方向進行。能量品質提高的過程不可能自發地單獨進行。一個能量品質提高的過程必定 伴隨另一個能量品質下降的過程，并且這兩個過程是同時進行的，即這個能量品質下降的 過程就是實現能量品質提高過程的必要的補償條件。2）實際過程中，以下幾種情況都會使能量

28、貶值：熱能從高溫傳向低溫，直至接近環境溫度；流體從壓力高處流向壓力低處，直至接近與環境相平衡的壓力;（1）（2）物質從濃度高處擴散轉移到濃度低處，直至接近與環境相平衡的濃度;物體從高的位置降落到穩定的位置； 電荷從高電位遷移到接近于環境的電位。2. 簡述儲能的概念和重要性， 舉例說明不同形式的能量是如何儲存的。1 ）當能量的生產量大于與需求時，總希望多余的能量能夠儲存下來，以滿足能量需求與 生產時間和空間上的差異，實現節能的目的。2）能量的形式多種多樣，能量的儲存方式也是多種多樣。（1）化學能：儲存于燃料當中（2）機械能：飛輪、彈簧（3）熱能：蓄熱材料、相變材料、建筑物墻壁、地板和其他圍護結構

29、。（4）電能：蓄電池、電容器、抽水蓄能電站 3.簡述能源評價的意義與作用及其主要內容。1）能源評價的意義與作用是為了正確地選擇和使用能源，對各種能源的現實性、可用性 和經濟性所進行的綜合評價。2 ）能源評價涉及的主要內容包括：儲量、能源密度、儲能的可能性、供能的連續性、能 源的地理分布、開發費用和利用能源的設備費用、運輸費用與損耗、能源的可再生性、能 源的品位和能源利用對環境的影響等。4. 簡述熱力發電廠的工作原理和熱力系統組成。工作原理：首先燃料要經過燃料制備變為煤粉，然后進入鍋爐燃燒釋放出能量，所釋放的 能量被鍋爐受熱面內部的工質吸收，工質的狀態從水變為飽和蒸汽，再進一步變為過熱蒸 汽，過

30、熱蒸汽進入汽輪機，推動葉片，帶動汽輪機主軸旋轉，進一步帶動發電機旋轉，產 生電能，最終完成了化學能到電能的轉化。發電廠熱力系統：包括主蒸汽、再熱蒸汽系統、回熱系統、除氧系統、旁路系統等。5. 簡述儲熱的方式和基本原理，就一種常見的儲能形式談談其儲能原理。熱能儲存的方法一般可以分為顯熱儲存、潛熱儲存和化學儲存三大類。1）顯熱儲存：是通過蓄熱材料溫度升高來達到蓄熱的目的。蓄熱材料的比熱容越大，密 度越大，所蓄的熱量也越多。水的比熱容很大，單位體積的熱容也大，因此水是一種比較 理想的蓄熱材料。對于采用空氣為工作介質的太陽能采暖系統，裝置，通常選用巖石床作 為熱儲存裝置中的蓄熱材料。2）潛熱儲存：是利

31、用蓄熱材料發生相變而儲熱。由于相變的潛熱比顯熱大得多，因此潛 熱儲存有更高的儲能密度。 通常潛熱儲存都是利用固體 -液體相變蓄熱；因此，熔化潛熱大、 熔點在適應范圍內、冷卻時結晶率大、化學穩定性好、熱導率大、對容器的腐蝕性小、不易燃、無毒以及價格低廉是衡量蓄熱材料性能的主要指標。3）化學儲存：利用化學及電化學反應儲存熱能。第三章化石燃料能源重點:1. 掌握常規化石能源的種類和特點。2. 掌握潔凈煤技術的概念和內涵。3. 了解世界和我國化石能源資源、生產和利用的特點4. 了解潔凈煤技術的原理、特點和發展趨勢。難點:1. 潔凈煤技術的內涵、特點和發展趨勢。2. 未來化石能源的發展方向。、陳述題1、

32、煤炭是地球上迄今探明最豐富的化石能源，是人類生產、生活所依賴的主要能源。為 了表征不同煤炭的性質，通常對其進行工業分析、元素分析和發熱量測定等分析。2、3、煤的分類有多種方法，對于動力用煤，一般根據煤、煙煤和褐煤等四大類。天然氣主要由甲烷、乙烷、丙烷和丁烷等烴類組成，其中甲烷占80%90%，其它主要的有害雜質是C02、H20、H2S和其他含硫化合物。 天然氣可以分為純天然氣、石油伴 生氣、凝析氣、煤層氣和可燃冰（天然氣水合物）Vdaf的大小將煤炭劃分為無煙煤、貧4、潔凈煤技術是指煤炭從開采到利用的全過程中，在減少污染物排放和提高利用效率的 加工、轉化、燃燒及污染控制等方面的新技術，主要包括潔凈

33、生產加工技術、高效潔 凈轉化技術，高效潔凈燃煤發電技術以及煙氣污染排放治理技術四方面。二、概念題1.煤層氣煤層氣：是指賦存在煤層中以甲烷為主要成分、以吸附在煤基質顆粒表面為主、部分游離 于煤孔隙中或溶解于煤層水中的烴類氣體，是煤的伴生礦產資源，屬非常規天然氣。2. 可燃冰可燃冰：主要成分是甲烷水合物，是在高壓低溫條件下，由氣體或揮發性液體與水相互作 用過程中形成的白色固態結晶物質，外觀像冰。3. NG、LNG、CNG、LPGNG : Natural GasLNG: Liqufied Natural GasCNG: Compressed Natural GasLPG :液化石油氣，丙烷和丁烷的混

34、合物，通常伴有少量的丙烯和丁烯4. 潔凈煤技術不清250 C、潔凈煤技術：在煤炭開發、利用過程中減少對環境的危害，同時從煤炭這一傳統的 潔”能源獲得清潔”的氣體與液體燃料的技術。5. 煤氣化煤氣化：是以煤或煤焦為原料，以純氧氣(或空氣、富氧)、蒸汽或氫氣為氣化劑,溫條件下，通過部分氧化反應將原料轉化為氣體燃料的過程。6. 煤液化煤液化：是在特定的條件下，利用不同的工藝路線，將固體原料煤轉化為原油性質類似的 液體，并利用與原油精煉相近的工藝對煤液化油進行深加工以獲得動力燃料、化學原料和 化工產品的技術系統。煤炭液化分為直接液化和間接液化。7. 煤間接液化煤間接液化：是以煤氣化生成的合成氣(CO+

35、H2)為原料，在一定的工作條件下( 1540MPa),利用催化劑將合成氣合成為液體油的加工過程，又稱一氧化碳加氫法，核心 技術也稱為費托合成。8. IGCC 和 PFBC-CC是將煤IGCC ( Integrated Gasification Combined Cycle):整體煤氣化聯合循環發電系統，氣化技術和高效的聯合循環相結合的先進動力系統。它由兩大部分組成，即煤的氣化與凈 化部分和燃氣-蒸汽聯合循環發電部分。PFBC-CC ( Pressurized Fluidized Bed Combustion- Combined Cycle):該工藝則是直接在增壓的流化床鍋爐燃用原煤，煤燃燒后產

36、生870880 C的高壓煙氣，通過除塵裝置后潔凈的煙氣進入燃氣輪機膨脹做功，同時鍋爐內部的受熱面產生過熱蒸汽、再熱蒸汽，進入蒸 汽輪機做功，形成燃氣-蒸汽聯合循環發電。9. FGD 和 SCRFGD ( Flue Gas Desulfulrization ):利用吸收劑脫除煙氣中SO2的方法，可分為干法、濕法和半干法，燃煤電廠以石灰石-石膏濕法煙氣脫硫應用最為普遍。SCR (Selective Catalytic Reduction ):利用選擇性催化還原技術將煙氣中的氮氧化物脫除 的方法，其技術原理是利用氨(NH3 )對NOx還原功能，在320400C的條件下，利用催化劑作用將NOx還原N2

37、和水。10.煤基多聯產煤基多聯產：實質是以煤炭為原料，通過把多種煤炭轉化技術有機集成在一起，同時獲得 多種高附加值的化工產品(如脂肪烴和芳香烴)、多種潔凈的二次能源(氣體燃料、液體 燃料、電)及其他產品的技術和工藝。11.熱電冷聯產熱電冷聯產：是指利用一種能源有效地產生并供給電和熱兩種二次能的系統，若利用熱來 制冷則是熱電冷聯產。能源動力專業復習資料9、21三、簡答題1.簡述我國一次能源 （煤炭、石油和天然氣）構成的特點。（Ref P79-82, P85-86, P93-95）2.簡述我國煤炭、石油和天然氣的生產和消費特點。Ref. P79-82, 85-89, 91-953.簡述石油的加工工

38、藝及其主要產品。 Ref. P85-874.簡述各種潔凈煤技術的原理、特點和應用（Ref P96-103）煤炭加工技術：1）煤炭洗選技術2）煤粉成型技術3）水煤漿技術煤炭轉化技術：1）煤炭氣化技術2）煤炭的直接液化3）煤炭的間接液化高效潔凈發電技術超臨界發電 循環流化床燃燒技術 CFBCP FBC-CC整體氣化聯合循環發電技術煙氣污染控制技術1）除塵技術：電除塵、布袋除塵、過濾除塵2）煙氣脫硫（FGD）3）煙氣脫氮（SCR）1)2)3)4)四、論述題1.潔凈煤技術是有哪些？以一種技術為例，從能源清潔利用的角度談談你對潔凈煤技術 的認識？ Ref P96-1032.結合我國能源結構和消費的實際，

39、談談煤炭清潔利用的情景。第四章可再生能源重點:1. 掌握可再生能源的概念、分類和特點。2. 掌握太陽能、風能、水能、生物質能、地熱能和海洋能的概念和特點。3. 了解各種可再生能源的利用途徑和基本技術原理。4. 了解世界和我國可再生能源利用現狀和發展趨勢。5. 了解我國可再生能源中長期發展規劃重點發展領域及其發展目標。難點:1. 各種可再生能源的利用原理和發展趨勢。2. 未來可再生能源的發展方向。、陳述題1、2、國際能源署(International Energy Agency, lEA)認為可再生能源主要包括可燃可再生能 源與廢棄物(Combustible Renewable and Wast

40、e, CRW)、太陽能、水能、風能、生物質 能、地熱能和海洋能等非化石能源。風能的利用途徑有風力提水、風力助航、風力發電和風力致熱等。3、4、風力發電是目前風能利用的主要形式，受到世界各國的高度重視。風力發電通常有獨立運行、組合運行和并網運行三種運行方式。2006年1月1日正式施行了中華人民共和國可再生能源法，該法規定的可再生能源是指風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能和海洋能等非化石能源，而通過低效 率爐灶直接燃燒方式利用秸稈、薪柴、糞便等，不適用可再生能源法。5、6、7、水電站是利用水能資源發電的場所，是水、機、電的綜合體，按水電站集中水頭方式 分為堤壩式水電站、 引水式水電站和混合式水電

41、站等。我國長江三峽水電站屬于堤壩(壩后)式水電站。太陽能的利用途徑主要包括太陽能熱利用和太陽能發電技術兩大類，又分為太陽能熱發電技術和太陽能光伏發電技術。生物質是由地球上存在的具有生命的、可以生長的物質所組成的，太陽能發電技術主要包括農業生物質、林木生物質、城市生活垃圾、畜禽糞便、生活污水和工業有機廢水等。生物質能轉化利用技術包括：直接燃燒技術、液化技術、氣化技術、熱解技術、生物 沼氣技術和固體燃料成型技術。地熱能在全球分布很廣，但卻很不均勻。高溫地熱田位于地質活動帶內，常表現為地 震、活火山、熱泉、噴泉和噴氣等現象。地熱帶的分布與地球大構造板塊或地殼板塊 的邊緣有關，主要位于新的火山活動區或

42、地殼已經變薄的地區。地質學上常把地熱資10、源分為蒸汽型、熱水型、干熱巖型、地壓型和巖漿型五類。根據板塊界面的力學特性及地理分布，環球性的板緣地熱帶主要有環太平洋地熱帶、地中海-喜馬拉雅地熱帶、大西洋中脊地熱帶和紅海-亞丁灣-東非裂谷地熱帶等 4個。中國的西藏羊八井及云南騰沖地熱田在地中海-喜馬拉雅地熱帶中。11、地熱發電是地熱利用的最重要方式，按照載熱體類型、溫度、壓力和其它特性的不同,可把地熱發電的方式劃分為蒸汽型地熱發電和熱水型地熱發電兩大類。12、海洋能是海洋所具有的能，即是衡量海水各種運動形態的大小尺度，通常包括波浪能、潮汐能、海水溫差能、海（潮）流能及鹽度差能。它是用波浪、海流、潮

43、汐、溫度差、 鹽度等方式，以動能、位能、熱能、物理化學能的形態。二、概念題1.太陽能集熱器太陽能集熱器：是采集、吸收太陽熱輻射并將其傳遞到傳熱工質的裝置。2.太陽能的光電轉換太陽能的光電轉換： 是指太陽的輻射能光子通過半導體物質轉變為電能的過程，通常叫做 光生伏特效應（簡稱光伏效應）。3.風能密度風能密度 W:是估計風能潛力大小的一個重要指標， 其定義為氣流在單位時間內垂直通過 單位面積的風能，風能密度的公式為：W= 0.5 P 3,其中P為空氣質量密度，v為風速。4.風速、風級、風向、風頻風速：就是空氣在單位時間內移動的距離，國際上的單位是m/s或km/h。通常所說的風速是指在一段時間內的平

44、均值，如日平均風速、月平均風速和年平均風速等。風級：是人們在日常生活中習慣用用來表示風速的方法，世界氣象組織將風力分為 等級，在沒有風速計時可以根據它來粗略估計風速。風向：通常把風吹來的地平方向定為風的方向，如空氣由東向西流動叫東風，由南向北流 動叫南風，以此類推。在陸地上一般用16個方位來表示不同的風向。13個風頻：是指風向的頻率，即在一定時間內某風向出現的次數占各風向出現總次數的百分比。5.地熱能和地熱資源地熱能：就是地球內部蘊藏的熱能，它源于地球的熔融巖漿和放射性物質的衰變。地熱資源：是指地殼表層以下 5000m深度內、15C以上的巖石和熱流體所含的總熱量。能源動力專業復習資料6. 潮汐

45、能、波浪能、海水溫差能、海流能、鹽差能潮汐能：是以位能形態出現的海洋能，是海水在月球和太陽等天體引力作用下，所進行的 有規律的升降運動產生的能量。波浪能：是以動能形態出現的海洋能，是由風引起的海水沿水平方向周期性運動所產生的 能量。海水溫差能：又稱海洋熱能，表層海水和深層海水之間存在的溫差，是以熱能形態出現的 海洋能。海流能：是另一種以動能形態出現的海洋能。主要是指海水的水平運動所產生的能量，即大量的海水從一個海域長距離地流向另一個海域。這種海水環流通常是由海面上常年吹著方向不變的風和海水密度（溫度和含鹽度）兩種因素引起的。鹽差能：是以化學能形態出現的海洋能。三、簡答題1. 簡述太陽能的優缺點

46、及主要利用技術優點：既是一次能源，又是可再生能源；資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，獲取方 便，對環境任何污染。缺點：能流密度低；其強度受各種因素（季節、地點、氣候）的影響不能維持常量；效率 低與成本高。技術：太陽能一熱能交換技術（太陽能熱發電技術、 太陽能制冷技術、太陽能熱水系統等） 太陽能一光電轉換技術、太陽能 一化學能轉化技術。2.簡述太陽能集熱器的類型、工作原理和特點。Ref. P109-1113.簡述太陽能熱水系統的組成、分類及其應用領域。Ref. P111-113組成：太陽能熱水系統由集熱器、蓄熱水箱和連接管道等部件組成;分類：按照熱水系統中水的流動方式，可分為直流式和循環式。太

47、陽能熱水器按結構可分 為悶曬式、管板式、聚光式、真空管式、熱管式等幾種。目前，我國市場上銷售的太陽能 熱水器基本上可分為悶曬式熱水器、管板熱水器和真空管（包括熱管）等三大類型產品。應用領域：民用、采暖。4. 太陽能制冷系統是如何分類的，它與電力制冷的主要區別是什么？Ref. P1165. 簡述太陽能熱力發電的工作原理、 分類、系統組成及其關鍵技術。Ref. P118工作原理：太陽能熱力發電是利用集熱器把太陽輻射能轉變成熱能，然后通過汽輪機、發 電機來發電。分類：根據集熱的溫度不同，太陽能熱力發電可分為高溫發電和低溫發電兩類；按太陽能 采集方式劃分，太陽能熱力發電站主要有塔式、槽式和盤式三類。集

48、熱器和蓄熱等三個方面。關鍵技術：太陽能發電的關鍵技術有以下反射鏡及其自動跟蹤、6. 簡述太陽能光伏發電系統組成和運行方式。系統組成：是由太陽電池組、充電控制器、逆變器和蓄電池構成。 運行方式：主要分為離網型發電系統和聯網型發電系統兩類。7. 簡述風能的優缺點及主要利用途徑。優點：風能具有蘊量巨大、可再生、分布廣泛、無污染四個優點。 缺點：密度低；不穩定；地區差異大利用途徑：風力提水、風力助航、風力發電、風力致熱。8. 簡述風力發電原理及風電機組成。發電原理：風能產生三種力以驅動發電機工作，分別為軸向力、徑向力和切向力。當氣流 經過風翼型葉片表面時，氣體在葉片迎風面壓力小于背風面，由此產生提升力

49、，導致轉子 繞中心軸旋轉，帶動發電機將風能轉換成機械能，再通過齒輪箱增速驅動發電機，將機械 能轉變成電能，風電機主要由：集風器、傳動裝置、發電機、調向器、限速裝置和塔架六部分組成。9. 簡述水力發電工作原理和特點。工作原理：當水體通過隧洞、壓力水管流經安裝在水電站廠房的水輪機時，水流帶動水輪 機轉輪旋轉，將水能轉變為旋轉機械能，水輪機轉輪帶動發電機發電。特點：水能具有再生性、可綜合利用、水力發電的可逆性、工作靈活、生產成本低、效率 高、有利于改善生態環境。10. 簡述生物質能源化利用技術的分類、主要技術原理和特點。Ref. P157-175分類：生物質能是以實物的形式存在的一種可儲存和運輸的可

50、再生能源。生物質能轉化利 用技術主要包括化學轉換技術、物理轉換技術和生化轉換技術等三大類。主要技術原理和特點：1）化學轉換技術包括直接燃燒、液化、氣化、熱解等方法。熱解技術是生物質受高溫加熱后，其分子破裂 而產生可燃氣體、液體及固體的熱加工過程。生物質氣化是指將固體或液體燃料轉化為氣 體燃料的熱化學過程。通過氣化后加以利用的生物質，比煤氣化后加以利用的效果要好。2）生物質物理轉換技術主要是指生物質壓制成型技術。將農村剩余物進行粉碎烘干分級處理，放入成型擠壓機, 在一定的壓力和溫度下形成較高密度的固體燃料一一壓塊細密成型技術。目前成本太高。利用生物質厭氧發酵產生沼氣和在微生物作用下生成酒精等能源

51、產品。11. 簡述城市生活垃圾的組成、特點和常用的能源化處理技術。城市生活垃圾組成和特點：主要是由居民生活垃圾、商業、服務業垃圾和建筑垃圾等廢棄物所構成的混合物，成分比較復雜，其組分構成主要受居民生活水平、能源結構、城市建 設、綠化面積和季節變化的影響。垃圾資源化與能源化處理技術：主要為衛生填埋、堆肥、焚燒和填埋場氣體發電等。Ref. P186-188, 19712.簡述海洋能的類型和特點，談談各種海洋能的特點和前景。13.潮汐發電站的類型有哪些，各有何運行特點?Ref. P189-19014.常見的波浪能發電裝置有哪些類型，有何特點?Ref. P191-19315.簡述海洋溫差發電的基本原理

52、和型式。Ref. P193-19516.什么是鹽差能發電，簡述其工作原理。Ref. P19617.簡述可再生能源中長期發展規劃重點發展領域及其發展目標。（補充參考資料）1）水電；2）生物質能（生物質發電、生物質固體成型燃料、生物質燃氣、生物質液體燃 料）；3）風電；4）太陽能（太陽能發電、熱利用）；5）其他可再生能源；6）農村可再生能源利用 四、論述題1. 可再生能源有哪些？就我國目前發展而言，你認為哪種可再生能源最具發展潛力，為 什么？舉例說明在實際生活中您最熟悉的可再生能源利用方式和發展前景。國際能源署（International Energy Agency, lEA）認為可再生能源主要包

53、括可燃可再生能源與 廢棄物（Combustible Renewable and Waste, CRW）、太陽能、水能、風能、生物質能、地熱 能和海洋能等非化石能源。25能源動力專業復習資料第五章核能重點:1. 掌握核能、核燃料、乏燃料和核廢料的概念和特點。2. 掌握核反應堆和核電站的分類、組成和主要用途。3. 掌握核電站的工作原理、分類和系統組成。4. 了解核燃料的制備和乏燃料的處理過程。5. 了解核電站主要安全隱患以及采取的安全措施。難點:1. 核反應堆的工作原理。2. 核能開發和利用的前景。、陳述題1、2、3、原子彈爆炸具有五種殺傷破壞作用，即沖擊波、光輻射（也稱熱輻射）、瞬時核輻射（也稱

54、瞬發核輻射）、剩余核輻射（也稱放射性沾染）和核電磁脈沖，其中主要的殺傷破壞 作用是沖擊波和光輻射。反應堆都是由核燃料元件、慢化層、反射層、控制棒、冷卻劑、屏蔽層等六個基本部 分構成的。目前核電站廣泛應用的堆形主要有輕水堆、重水堆、石墨氣冷堆和快中子增殖堆。二、概念題1. 核能核能：由于原子核變化而釋放出的能量，通俗地稱為原子能。2. 核裂變和核聚變核裂變：又稱核分裂，它是將平均結合能比較小的重核設法分裂成兩個或多個平均結合能 大的中等質量的原子核，同時釋放出核能。核聚變：又稱熱核反應，它是將平均結合能較小的輕核，例如氘和氚在一定條件下將它們 聚合成一個較重的平均結合能較大的原子核，同時釋放出巨大的能量。3. 核燃料和乏燃料核燃料（nuclear fuel）:可在核反應堆中通過核裂變或核聚變產生實用核能的材料。重核的裂變和輕核的聚變是獲得實用鈾棒核能的兩種主要方式。鈾235、鈾238和钚239是能發生核裂變的核燃料，又稱裂變核燃料。乏燃料：又稱輻照核燃料，在反應堆內燒過的核燃料，其中有未裂變和新生成的易裂變核 素、未用完的可裂變核素、許多裂變產物和超鈾元素。4.核廢料#能源動力專業復習資料核廢料（nuclear waste materia