能源工程概论

第1篇常规能源概论

第1章常规能源和中国的能源工业2

1.1煤炭2

1.1.1煤的成分和煤质指标2

1.1.2煤的分类5

1.1.3中国的煤炭资源5

1.1.4工业用户对煤质的要求和主要煤质指标9

1.2燃料油11

1.3燃料气12

1.4能源利用设备锅炉15

1.5中国能源发展状况16

1.5.1能源问题16

1.5.2能源现实17

1.5.3可持续的能源系统17

1.5.4中国能源供应形势19

第2章能源工程的环境评价21

2.1能源项目环境评价的依据21

2.1.1国家法律法规、条例和地方政策、规划21

2.1.2环评报告编制的规范和技术导则21

2.1.3建设项目的有关批文22

2.1.4项目可行性研究22

2.1.5环评工作委托书及环评资料22

2.1.6环境保护目标22

2.1.7环境评价等级、范围及评价标准22

2.1.8能源项目的环保状况23

2.1.9主要污染物排放总量分析23

2.1.10工程项目对区域环境的影响23

2.1.11评价方法简介24

2.2环境空气影响预测及评价24

2.2.1各种污染物排放计算24

2.2.2污染防治措施可行性论证25

2.2.3环境风险评价25

2.3环境评价案例25

2.2.1环评依据25

2.3.2环境敏感区域和保护对象26

2.3.3环评标准26

2.3.4环境评价因子26

2.3.5工程概况26

第3章能量储存系统32

3.1导言32

3.1.1电力储能32

3.1.2热力储能34

3.2能量储存系统34

3.2.1转化成水压头储能35

3.2.2压缩空气储能36

3.2.3飞轮储能38

3.2.4电池储能40

3.2.5超导磁流体储能40

3.2.6显热储能42

3.2.7潜热储能43

3.2.8化学储能44

3.2.9储能技术发展46

第4章联合发电工程及其设计53

4.1基本热力循环53

4.1.1基本热力循环的热经济性53

4.1.2典型不可逆过程的做功损失54

4.2凝汽式热电厂的热经济指标54

4.2.1汽轮发电机组的热经济指标54

4.2.2锅炉设备的热经济指标55

4.2.3管道效率55

4.2.4全厂热经济指标55

4.2.5发电厂的技术经济比较55

4.3联合发电循环56

4.3.1高效低污染的超临界凝汽式发电56

4.3.2大型循环流化床电站56

4.3.3燃气轮机发电57

4.3.4燃煤燃气?蒸汽联合循环59

4.3.5燃料电池清洁发电65

第5章工业企业自备电厂及其蒸汽系统68

5.1工业企业的供汽参数69

5.1.1过程耗汽69

5.1.2参数选择70

5.2动力机械的驱动方式71

5.2.1泵和压缩机的驱动71

5.2.2汽动泵的选择71

5.3蒸汽平衡和平衡追踪72

5.3.1蒸汽平衡72

5.3.2设计基础检验73

5.3.3典型的蒸汽平衡工况74

5.3.4复位时的母管控制75

5.3.5蒸汽平衡追踪75

5.3.6商务投资75

5.4蒸汽管网76

5.4.1设计考虑76

5.4.2蒸汽压力分级77

5.4.3蒸汽系统控制总述78

5.4.4管网大小78

5.4.5凝结水收集78

5.4.6替代蒸汽源79

5.4.7动态模拟80

第6章火电厂投资评估和使用81

6.1火力发电厂的投资要素81

6.1.1电厂投资要素81

6.1.2一次投资82

6.2影响电厂投资的主要因子83

6.2.1机组容量83

6.2.2燃料种类84

6.2.3电厂复杂程度84

6.2.4蒸汽参数对汽轮机投资的影响85

6.2.5压头对水轮机投资的影响85

6.2.6冷却塔86

6.2.7建筑时间86

6.3建筑期间的主要投资项目和资金追加87

6.3.1主要一次投资项目的相对份额87

6.3.2每周工作时间延长的影响87

6.3.3新型电厂的一次投资87

6.3.4某电厂扩建工程投资简介89

第2篇新能源概论

第7章绪论94

7.1能源危机导致常规能源变革94

7.2中国清洁能源发展现状95

第8章洁净煤技术及煤的清洁燃料生产97

8.1洁净煤技术及煤的清洁燃料生产97

8.1.1煤炭洗选与加工97

8.1.2煤炭转换97

8.1.3洁净煤发电技术98

8.2煤基生产清洁燃料100

8.2.1煤直接液化制燃料100

8.2.2煤间接液化制燃料100

8.3未来煤炭能源系统101

8.3.1煤基多联产能源系统101

8.3.2美国“前景21”多联产系统102

8.3.3Shell合成气园新概念102

第9章新能源与可再生能源104

9.1新能源和可再生能源含义和分类104

9.2太阳能及其利用104

9.2.1概述104

9.2.2太阳能基本特性105

9.2.3太阳能利用分类106

9.2.4太阳能热发电106

9.2.5太阳能制冷、空调动力系统114

9.2.6太阳能光伏发电116

9.3生物质能及其利用119

9.3.1生物质能含义119

9.3.2植物能源121

9.3.3石油植物123

9.3.4生物质转化的能源形式124

9.3.5生物质能的转化技术130

9.4地热能150

9.4.1地热资源分类151

9.4.2中国地热资源152

9.4.3中国地热资源的开发153

9.4.4地热发电技术154

9.4.5地热井159

9.4.6世界地热发电现状与发展前景160

9.5海洋能及其发电技术161

9.5.1潮汐能161

9.5.2波浪能162

9.5.3冷热交替海洋温差热能163

9.5.4海水盐差能165

9.6风能及风力发电165

9.6.1风的产生与风能定义166

9.6.2风能特征及风能估算166

9.6.3风力发电167

9.6.4中国的风能资源171

9.6.5风能政策设计和主要风能政策174

9.7氢能与燃料电池178

9.7.1氢的基本性质及氢能特点178

9.7.2氢的制取180

9.7.3氢的储存182

9.7.4氢能利用184

9.7.5氢安全185

9.8燃料电池概述186

9.8.1燃料电池的主要特点186

9.8.2燃料电池的分类187

9.8.3燃料电池应用189

9.8.4燃料电池的发展前景191

9.9核能192

9.9.1概述192

9.9.2核电站193

9.9.3核反应堆194

9.9.4核供热技术198

9.9.5核废弃物处理与核安全199

9.9.6核能利用的未来201

9.10可燃冰201

9.10.1可燃冰的形成201

9.10.2可燃冰的分布201

9.10.3可燃冰的性质202

9.10.4可燃冰开采202

第10章清洁能源促进政策204

10.1清洁能源政策类型和特点204

10.1.1政策和清洁能源政策204

10.1.2政策的法律基础204

10.1.3政策的基本类型和特点205

10.2清洁能源政策的决策步骤和分析方法207

10.2.1政策决策原则207

10.2.2政策决策分析步骤207

10.2.3政策决策的分析方法208

10.3各类政策在清洁能源行动中的应用211

10.3.1在能源替代方面的应用211

10.3.2在热电联产、集中供热方面的应用211

10.3.3在洁净煤技术推广中的应用211

10.3.4在可再生能源方面的应用214

10.3.5试点城市的政策类型汇总214

10.4政策实施效果和评价214

10.4.1衡量标准214

10.4.2政策实施效果评价215

附录220

附录1中国能源中长期发展规划220

附录2节能减排专项行动221

附录3有关名词解释223

参考文献225

　　随着科技进步和人们对能源认识的加深，节能优先、优化能源结构、煤炭的多元开发和清洁利用等成为保证我国可持续能源系统最主要的政策措施。本书由刘柏谦主编，全书分为常规能源和新能源两篇。在常规能源篇里介绍了常规能源和中国能源工业概况、能源工程的环境评估、能量储存系统、联合发电工程、企业自备电厂、电厂投资评估等内容；新能源篇介绍煤炭清洁利用、新能源理论和技术、新能源促进政策等内容。　　本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。　　全书分为两篇，在常规能源篇中介绍了常规能源、能量储存技术、工业企业自备电厂及其蒸汽管道系统、联合发电工程、火电厂投资评估和能源工程的环境评估；在新能源篇中介绍了洁净煤技术和煤的洁净料生产、新能源和可再生能源（包括太阳能、生物质能、地热能、海洋能、风能及风力发电、氢能与燃料电池、氢能、燃料电池、核能、可燃冰）、清洁能源促进技术等内容。　　本书可作为高等院校能源、环境、冶金、化工、等专业师生的教材，也可供相关专业技术人员、管理人员和政府部门管理人员参考使用。