热工基础 张学学 第二版 高等教育出版社.ppt

绪论

0-1 能量与能源
能量是物质运动的度量。
能量是人类社会进步的动力。
世界是由物质构成的,一切物质都处于运动状态,所以一切物质都具有能量。
能量的主要形式:
机械能
:物质分子热运动动能与位能之和,即不涉及化学变化和核反应的热力学能,也称为内热能;
电能
化学能
核能
辐射能
: 物体的动能与势能;
热能
:与电荷的运动和积蓄有关的能量;
:通过化学反应释放的能量;
:通过核反应释放的能量;
:物体以电磁波的形式发射的能量。
2. 能源
能源是指能够直接或间接提供能量的物质资源。
(1)能源分类
1)按开发利用的情况:
常规能源:煤、石油、天然气、水能、核能等。
新能源:太阳能、风能、海洋能、生物质能、地热能、核聚变燃料等。
2)按开发的步骤:
一次能源: 煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、海洋能等。
二次能源: 电力、煤气、汽油、沼气、氢气、甲醇、酒精等。
3)按能否再生:
可再生能源:水能、太阳能、风能、海洋能、
生物质能、地热能等;
非再生能源:煤、石油、天然气、核能等。
4)按开发利用过程中对环境的污染情况:
清洁能源:太阳能、风能、水能、海洋能等;
非清洁能源:煤、石油、天然气等。
(2)能源对人类社会发展的重要意义
能源是人类社会生存的基础,能源的开发和利用是人类社会发展的动力,能源开发和利用水平是人类社会文明的重要标志之一。
能源问题是全世界关注的重大问题,从20世纪70年代起,就被列入世界5大问题之一。
全世界关注的5大问题:
1)能源
2)人口
3)粮食
4)环境
5)资源
能源建设也是我国四化建设的战略重点之一。
(3)我国能源利用的现状及主要问题
正常情况下,每个国家能源消费总量及增长速度与其国民经济总产值及增长速度成正比,而能源的人均消费量的多少则反映国民生活水平的高低。
1)人均储备量少,远低于世界平均水平
原煤:95 吨/人(世界人均 209 吨/人);
原油:3 吨/人(世界人均 28 吨/人);
天然气:1416 m3/人(世界人均 28400 m3/人)。
我国能源利用现状及存在的主要问题:
我国大陆地区年总发电量 亿千瓦,人均 千瓦/(人·年);台湾地区人均 / (人·年);
欧、美、日本等发达国家 6 千瓦/人·年) 。
我国的人均能源消费水平低,并且远低于世界发达国家的水平:
人均能源消费水平
2)能源开发利用设备和技术落后,能源利用效率低,浪费严重
我国能源的终端利用效率为32 % ~33%;
发达国家能源的终端利用效率大于42%。
我国每万元GDP的能耗是日本的6倍、美国的3倍、。
我国单位产品的能耗平均比发达国家高40%左右。
中国与日本工业能耗比较
中国发电的平均耗煤量
g / (kW. h)