热能转换与利用中的节能技术１.基本概念和基本原理１.１热能资源１.２热力学第一定律和热力学第二定律１.３节能的基本分析方法—热平衡法１.４热平衡法简介１.５设备热平衡—以锅炉热平衡为例1.1热能资源热能是人类使用最为广泛的一种能量形式，有８５％～９０％的能源是转换成热能后再加以利用。在一次能源中，热能资源也占了绝大部分。最主要的常规能源有化石燃料，新能源有太阳能、核能、地热能等。1.2热力学第一定律和热力学第二定律自然界基本定律：能量守恒与转换定律•热力学第一定律是能量守恒与转换定律在热现象上的应用，它揭示了能量在量上的特性。•热力学第二定律涉及能量传递的方向和深度的问题，是能量在质上的特性。所谓能的质量是指能的品位或能的可用性。能量在其传递或转换过程中，品质是逐渐降低的，即能量贬值。•能量在数量上的守恒性和在质量上的贬值性（不可逆）是其最重要两个特性。1.3节能的基本分析方法—热平衡法热平衡法是建立在热力学第一定律基础上的能量分析方法，主要考察系统热量的平衡关系，揭示能在数量上的转换和利用情况，从而确定系统的能利用率或能效率（热效率）。1.4设备热平衡—以锅炉热平衡为例1.4.1固体燃料的热平衡方程式：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6(kJ/kg)（1-1）热平衡方程的百分比表示式：100%=q1+q2+q3+q4+q5+q6(%)（1-2）对于固体燃料，q2和q4高；对于液体燃料，q2高，q４很小，q6＝0；对于气体燃料，q2高，q4≈0，q6＝0;1.4.2.锅炉热效率(1)正平衡热效率：η=q1=Q1/Qr×100%（1-3）(2)反平衡热效率：从式（1-2）可得η=Q1/Qr×100%=1-（q2+q3+q4+q5+q6）（1-4）2.热能转换与利用中的节能技术2.1工业锅炉提高热效率的有效途径2.2余热利用2.3热电联产和集中供热2.4燃气—蒸汽联合循环2.5分布式能源利用系统2.6建筑节能2.7清洁、高效新型燃料2.1工业锅炉提高热效率的有效途径2.1.1燃煤链条锅炉•存在问题：因q2和q4高，热效率低，一般７０％；污染严重。•措施:(燃烧无烟煤链条锅炉)合理布置前后拱，及时着火，提高燃烬；合理配风，控制过量空气系数，热风；二次风。２.1.2循环流化床（CFB）锅炉*概述*存在问题：锅炉热效率比煤粉炉低,大约85%;主要原因是飞灰含碳量高，大约达25%。*措施：设计时选择合适的流化气速，炉膛高度，保证煤颗粒在炉内获得充足的停留时间；保持床层和炉膛950℃以上的高温，以提高飞灰燃尽率;要正确设计燃料破碎系统,减少飞灰份额;选择一个高效的分离器。2.1.3油、气锅炉•...
