能源管理工程思考题2014(含答案).docx
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1、能源管理工程思索题20211.论述能源与社会经济开展的关系及四个能源时期P2830答:能源与人类社会的开展有亲密联系。以薪柴为主要能源的时代,生产和生活水平低下,社会开展缓慢。18世纪末的第一次产业革命,煤炭成为主要能源,蒸汽机成为生产的主要动力,促进了社会生产的开展。19世纪末的第二次产业革命,电力促进了社会生产力的大幅增长,从根本上变更了人类社会的面貌。石油和自然气的开发应用使世界能源由煤炭转向石油,促进了汽车, 飞机, 内燃机车和远洋客货轮的迅猛开展,也大大促进了世界经济的旺盛。20世纪四五十年头由互联网及新能源技术等引导的第三次产业革命,极大地推动了社会生产力的开展,促使社会经济构造和
2、社会生活构造发生重大变更。能源是国民经济开展的不行或缺的重要根底,经济运行离不开能源支持和稳定的能源价格。能源是现代化生产的主要动力来源,现代工业和农业都离不开能源动力。四个能源时期:薪柴时期, 煤炭时期, 石油和自然气时期, 复合与新能源时期。2.论述中国能源对经济开展的促进作用答:能源是经济开展的重要根底和主要动力来源,经济增长离不开能源。一般来说,一个国家的国民生产总值和它的能源消费量是成正比的。我国已经成为世界第一煤炭消费大国和第二石油, 电力消费大国,源源不断的能源供应促进我国经济持续高速开展,GDP已居世界第二。但能源作为经济动力因素的同时也是一种障碍。我国能源利用率低,单位产值能
3、耗高,能源紧缺制约了经济的开展。同时能源消耗造成的环境污染也间接导致了经济损失。3.国家能源局2021年能源工作指导意见核心内容及相关指标答:核心内容:1转变能源消费方式,限制能源消费过快增长;2仔细落实大气污染防治措施,促进能源构造优化;3大力开展清洁能源,促进能源绿色开展;4加快石油自然气开展,提高平安保障实力;5优化布局,推动煤炭煤电大基地和大通道建立;6以重大工程为载体,大力推动能源科技创新;7深化能源国际合作,拓展我国能源开展空间;8加快能源民生工程建立,提高能源普遍效劳水平;9推动体制机制改革,强化能源市场监管;10加强能源行业管理,转职能改作风抓大事解难题办实事建机制。相关指标:
4、1提高能源效率。2021年,单位GDP能耗0.71吨标准煤/万元,比2021年下降12%。2优化能源构造。2021年,非化石能源消费比重提高到10.7%,非化石能源发电装机比重到达32.7%。自然气占一次能源消费比重提高到6.5%,煤炭消费比重降低到65%以下。3增加能源生产实力。2021年,能源生产总量35.4亿吨标准煤,同比增长4.3%。其中,煤炭生产38亿吨,增长2.7%;原油生产2.08亿吨,增长0.5%;自然气生产不含煤制气1310亿立方米,增长12%;非化石能源发电1.3万亿千瓦时,增长11.8%。4限制能源消费。2021年,能源消费总量38.8亿吨标准煤左右,同比增长3.2%;用
5、电量5.72万亿千瓦时,同比增长7%;煤炭消费量38亿吨,增长1.6%;石油表观消费量5.1亿吨,增长1.8%;自然气表观消费量1930亿立方米,增长14.5%。4.能源的评价指标P7答:储量, 能量密度, 储能的可能性, 供能的连续性, 能源的地理分布, 开发费用和利用能源的设备费用, 运输费用与损耗, 能源的可再生性, 能源的品位, 对环境的影响。5.论述世界与我国能源运用构成特点及差异答:世界能源运用构成的特点:1石油占一次能源消费量的比重最大;2煤炭消费量仅次于石油的消费量,略高于自然气,是三种主要化石燃料石油, 煤炭, 自然气中增长最快的;3可再生能源消费量保持高速增长,但所占比重较
6、低。我国能源运用构成的特点:1煤炭占一次能源消费量的比重最大,约为70%,处于根底性地位;2石油消费量仅次于煤炭且保持高速增长;3自然气消费量增长迅猛,但目前运用量依旧较低;4可再生能源所占比重很低。差异:我国运用的能源以煤炭为主,石油, 自然气为辅,而世界能源以石油为主;我国可再生能源和核能的运用比重明显低于世界。6.论述能源对环境影响主要特点及防治措施2027答:主要特点:能源在其开采, 输送, 加工, 转换, 利用和消费过程中必定对生态系统产生各种影响,成为环境污染的主要根源。能源对环境的影响主要表现在温室效应, 酸雨, 臭氧层破坏, 热污染, 放射性污染等。其影响可分为地区性的影响和全
7、球性的影响。防治措施:针对温室效应:1提高能源的利用率,削减化石燃料的消费量,大力推广节能新技术;2开发不产生CO2的新能源,如核能, 太阳能, 地热能, 海洋能;3推广植树绿化,限制森林砍伐,制止对热带森林的破坏;4减慢世界人口增长速度,在农村开展“能源农场,利用种植薪柴树木通过光合作用固定CO2;5采纳自然气等低含碳燃料,大力开展氢能。针对酸雨:推广干净煤燃烧技术,燃煤电厂推广脱硫脱硝技术,限制SO2和NOx的排放。针对臭氧层破坏:停顿运用CFCs;开展低NOx燃烧技术;对烟气和尾气进展脱硝。针对热污染:提高电厂和一切用热设备的热效率。针对放射性污染:制定并严格执行有关核电站厂址选择, 设
8、计, 运行和质量保证等平安法规。7.论述温室气体构成, 来源及减排意义P2021答:构成:二氧化碳, 甲烷, CFC氟利昂, 二氧化氮和其他气体。来源:能源, 农业, 冷冻和空调设备, 自然产生, 其他来源。或者,来源:化石燃料的燃烧, 地球植被的破坏;能源工业, 与化石燃料有关的产业等。减排意义:1有利于调整气候,遏制全球气候变暖,降低极端天气气候事务出现的频率与强度;2有利于生态平衡,爱护物种多样性;3有利于节约能源,限制温室气体排放就等于限制对能源的消耗,将对世界各国产生制约性的影响,有利于人类社会的可持续开展;4有利于新能源和节能新技术的开发和推广运用;5有利于人体安康,削减传染病的发
9、生。8.可持续开展理念P32答:可持续开展是既满意当代人的需求又不危害后代人满意自身需求实力的开展。其深刻内涵表现在以下四个方面:1“开展是大前提,开展是人类永恒的主题。2“协调性是核心。人口, 经济, 社会, 环境, 资源协调开展。3“公允性是关键。代际公允和代内不同人群, 不同区域和国家之间的公允。4“科学技术进步是必要保证。9.中国面临的能源问题及对策P3437答:能源问题:1人均能源资源相对缺乏,资源质量较差,探明程度低。2能源生产消费以煤为主,原煤在一次能源生产和消费构造中的比例均超过70%,环境爱护压力大。3能源工业技术水平低,劳动生产率低。4能源资源发布不均,交通运力缺乏,制约了
10、能源工业开展。5能源供需形势依旧惊慌。6能耗水平高,能源利用率低下。7农村能源问题突出。8能源环境问题日趋严峻,制约了经济社会开展。9能源开发逐步西移,开发难度和费用增加。10能源平安面临严峻挑战。11能源建立周期长,投资超预算。12能源价格未能反映其经济本钱和能源资源的稀缺性。对策:1改善能源构造。2提高能源利用率,节约用能。3实施干净煤技术。4合理利用石油和自然气。5加快电力开展。6开发利用新能源。7建立合理的农村能源构造。8改善城市民用能源构造。9重视能源的环境爱护。10.能源管理目的及意义答:目的:1技术进步:推动技术进步,提高能源运用效率,探讨新技术,开发运用新能源;2经济效益:削减
11、能源费用,提高企业效益和竞争力;3国家利益:削减资源消耗,保障能源供应,削减费用支出;4环境效益:减缓气候变更,削减酸雨等污染。意义:1有利于推动国家能源方面法律法规, 政策, 标准和其他要求的实施;2有利于组织将节能工作落到实处,提高节能工作整体效果和效率;3有利于刚好发觉能源管理工作中职责不清问题,为建立和完善相互联系, 相互制约和相互促进的能源管理组织构造供应保障。总之,能源管理对我国现阶段实现“十二五规划提出的节能目标, 建立节约型社会, 缓解能源紧缺对经济开展的制约具有非常重要的意义。11.能量的性质与能量的传递内容P3841答:能量的性质主要有:状态性, 可加性, 传递性, 转换性
12、, 做功性, 贬值性。能量的传递:1条件:推动力是势差;2规律:传递速率正比于传递推动力,反比于传递阻力;3形式:包括转移和转换两种;4途径:携带和界面处的交换。5方法:传热和做功两种。传热的三种根本方式是热传导, 热对流, 热辐射。做功这里指机械功的三种根本方式是容积功, 转动轴功, 流淌功推动功。6结果:转移到产品中的有用能和散失于环境中的损失。7实质:能量被利用了,能源被消耗了,为有用能;或能量利用不是能量的数量而是能量的质量,即能量的质量急剧降低,直至进入环境,最终成为废能。12.能量守恒与转换定律P42答:自然界的一切物质都具有能量;能量既不能创建,也不能歼灭,而只能从一种形式转换为
13、另一种形式,从一个物体传递到另一个物体;在能量转换与传递过程中能量的总量恒定不变。13.热力学第二定律与能量贬值原理P4245答:热力学第二定律:1克劳修斯说法:不行能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变更。2开尔文说法:不行能从单一热源吸取热量使之完全转变胜利而不产生其他的影响。热力学第二定律的实质是能量贬值原理。能量不仅有量的多少,而且有质的上下。自然界的能量转换过程是有方向性的,能量转换过程总是朝能量贬值方向进展。14.卡诺循环, 制冷循环, 朗肯蒸汽动力循环, 卡诺热泵循环, 燃气-蒸汽联合循环答:卡诺循环:由两个定温过程及两个绝热过程组成的可逆循环称为卡诺循环。制冷循环:消耗机
14、械功或其它高温热源供应的能量,通过制冷剂的循环过程将热从低温物体移向高温物体从而将物体冷却到低于四周环境温度并维持此低温的循环称为制冷循环。朗肯蒸汽动力循环:由锅炉中的定压吸热过程, 汽轮机中的等熵膨胀过程, 凝汽器中的定压放热过程和水泵中的等熵压缩过程构成的志向的简洁蒸汽动力循环称为朗肯蒸汽动力循环。卡诺热泵循环:由两个定温过程及两个等熵过程组成的通过消耗外功将热从低温冷源输送给被加热对象的可逆循环称为卡诺热泵循环。燃气-蒸汽联合循环:作为第一工质的燃气经燃气轮机做功后,具有较高温度的排气进入余热锅炉,作为第二工质的水在余热锅炉中汲取余热后变为蒸汽,进入蒸汽轮机做功后再进入凝汽器冷凝,从而构
15、成一个闭合循环。该闭合循环即为燃气-蒸汽联合循环。15.论述能量转换过程及动力设备特点P4756答:化学能转换为热能:在锅炉及工业窑炉中完成。锅炉的特点:本体由“锅和“炉组成,还有很多协助装置。“炉即燃烧系统,完成燃料的燃烧放热过程,“锅即汽水系统,完成由水变成高温高压蒸汽的吸热过程。工业窑炉的特点:量大面广,类型繁多,能耗大,热效率较低,节能潜力较大。热能转换成机械能:在热机中完成,热机主要有蒸汽轮机, 燃气轮机和内燃机。蒸汽轮机的特点:将蒸汽的热能转换为机械功,单机功率大, 效率高, 运行平稳。燃气轮机的特点:燃料燃烧产生的高温气体干脆推动叶轮做功;重量轻, 体积小, 投资省;起动快, 操
16、作便利;水, 电, 润滑油消耗少;热功转换效率高于汽轮机,但单机功率远小于汽轮机。内燃机的特点:大多为往复式,有气缸和活塞。燃料在气缸内燃烧,生成高温高压燃气,推动活塞做功,将热能转换为机械能。机械能转换为电能:在同步发动机中完成。同步发动机的特点:将机械能通过电磁相互作用转变为定子绕组中的电能。16.火力发电厂的热力系统P127128答:火力发电厂分别在锅炉, 汽轮机和发电机中完成从燃料化学能到热能, 热能到机械能和机械能到电能的能量转换过程。将锅炉, 汽轮机及其协助设备按汽水循环过程用管道和附件连接起来构成的系统称为火力发电厂的热力系统。火力发电厂可分为凝汽式电厂和热电厂。凝汽式电厂采纳凝
17、汽式汽轮机。大容量凝汽式电厂的热力系统都采纳给水回热和中间再热系统。热电厂视采纳背压式汽轮机或抽汽式汽轮机,其热力系统略有不同。背压式汽轮机的全部排汽都用于供热,以热定电。抽汽式汽轮机的供热那么依靠抽汽,热, 电负荷可在肯定范围内调整。17.论述热电冷联产系统及特点答:热电冷联产是热电联产技术与制冷技术的结合,是一种建立在能量梯级利用概念根底上,将制冷, 供热采温煦供热水及发电过程一体化的多联产总能系统。锅炉产生的蒸汽先通过背压式汽轮机或抽汽式汽轮机发电,其排汽或抽汽除满意各种热负荷外,还用做汲取式制冷机的热源生产冷水用于空调或工艺冷却。特点:1实现不同品质能量的梯级利用,能源综合利用效率较高
18、;2在夏季空调用电顶峰季节可缓解电网用电压力,对电力和燃气有双重削峰填谷的作用;3具有良好的经济性;4可削减碳化物和有害气体的排放,用汲取式制冷机组代替氟利昂压缩式制冷机组,具有良好的环保效益;5增加建筑物能源供应的平安性。18.发电厂效率组成及厂用电率指标P130答:发电厂效率由锅炉效率, 输汽管道效率和汽轮发电机组肯定效率三局部组成。其中汽轮发电机组肯定效率包括汽轮机肯定内效率, 汽轮机输出环节的机械效率和发电机效率。目前大型凝汽式电厂的厂用电率一般在5%10%。19.影响发电厂效率因素及原理P130, 133答:进入锅炉的燃料热能需通过一系列的环节才能最终转变为电能。依据热力学第二定律,
19、其中每一个环节都不行防止地存在能量损失,即每一个环节的效率都不行能是100%。各种损失包括:1燃料化学能转变为热能过程中的损失,如燃料的加工损失,不完全燃烧,灰渣, 排烟损失,锅炉的散热等;2热力学过程损失,如流淌损失,凝聚的端部温差损失等;3协助的动力消耗,如燃料制备系统, 风机, 水泵, 凝聚水泵, 给水泵的动力消耗,发电及输电损失等。20.整体煤气化联合循环发电IGCC构成P148答:由煤的制备, 煤的气化, 煤气的冷却, 煤气净化, 燃气轮机发电, 蒸汽轮机发电等组成。21.中国火力发电厂的开展方向P132133答:1开展高参数的大机组;2采纳先进的煤炭干净燃烧技术;3进一步提高燃煤电
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