自2008年本書第一版出版以來,許多高等學校都相繼開設了有關能源的課程,并選用本書作為教材。近十年來中國經(jīng)濟發(fā)生了巨大的變化,人民的生活也有了顯著的改善,其中能源起了至關重要的作用!笆濉笔俏覈ǔ尚】瞪鐣年P鍵時期,新時期新階段能源發(fā)展既有新的機遇,也面臨更為嚴峻的挑戰(zhàn)。其挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在:消費需求不斷增長,資源約束日益加。唤Y構矛盾比較突出,可持續(xù)發(fā)展面臨挑戰(zhàn);國際市場劇烈波動,安全隱患不斷增加;能源效率亟待提高,節(jié)能降耗任務艱巨;科技水平相對落后,自主創(chuàng)新任重道遠;體制約束依然嚴重,各項改革有待深化;農村能源問題突出,滯后面貌亟待改觀。
能源是國民經(jīng)濟的命脈,與人民生活和人類的生存環(huán)境休戚相關,在社會可持續(xù)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。我國是最大的發(fā)展中國家,節(jié)能對我國經(jīng)濟和社會發(fā)展有著更特殊的意義。為了適應我國節(jié)能工作的發(fā)展,更好地滿足高等學校相關專業(yè)對教材的要求,我們對本書作了較大的修訂。
首先對全書的體系進行了調整,即在能源概述的基礎上,先介紹有關節(jié)能的基本知識,包括節(jié)能的目標和領域、節(jié)能的法規(guī)和措施、節(jié)能術語與技術節(jié)能的途徑、節(jié)能的技術經(jīng)濟評價、能源有效利用的分析方法、企業(yè)節(jié)能量的計算方法、企業(yè)能源計量、企業(yè)能耗測試與計算等;然后對通用的節(jié)能技術、高耗能企業(yè)的節(jié)能、高能耗設備的節(jié)能進行深入討論;最后對建筑節(jié)能進行了簡要介紹。這樣的體系更有利于讀者對節(jié)能工作的全面了解。
其次進一步突出了全書的重點。全書的重點是通用的節(jié)能技術、高耗能企業(yè)的節(jié)能、高能耗設備的節(jié)能。其中除通用的節(jié)能技術同第一版外,高耗能企業(yè)的節(jié)能、高能耗設備的節(jié)能是介紹的重點。高耗能企業(yè)包括冶金工業(yè)企業(yè)、建材企業(yè)、石油化工企業(yè)、電力企業(yè)、輕紡企業(yè)和機械加工企業(yè)。高能耗設備主要是工業(yè)鍋爐、工業(yè)窯爐、內燃機、風機與水泵、電動機。
修訂時更加注意和工程實際相結合,如有關節(jié)能的基本知識部分新增加了內容,包括企業(yè)節(jié)能量的計算方法、企業(yè)能源計量、企業(yè)能耗測試與計算等,更有利于今后讀者參與企業(yè)的節(jié)能工作。此外,在修訂時對相關資料和數(shù)據(jù)進行了更新。
本書仍保留第一版資料新穎、涉獵面廣、敘述簡潔的特點,以達到既為讀者提供更多新的能源信息,又通俗易懂的目的。
感謝華中科技大學靳世平教授、林一歆副教授以及文午祺、裴青龍、李坦等為本書提供的資料和寶貴建議。
第1章能源概述1
1.1能量與能源1
1.1.1能量1
1.1.2能量的形式2
1.1.3能量的性質5
1.1.4能源的分類6
1.1.5能源的評價8
1.2能量轉換原理10
1.2.1能量的轉換10
1.2.2能量的傳遞12
1.2.3能量守恒與轉換定律13
1.2.4能量貶值原理14
1.2.5能量轉換的效率17
1.3能量的儲存19
1.3.1概述19
1.3.2機械能的儲存20
1.3.3熱能的儲存21
1.3.4電能的儲存25
1.4能源與環(huán)境27
1.4.1環(huán)境概述27
1.4.2溫室效應28
1.4.3酸雨33
1.4.4臭氧層破壞34
1.4.5熱污染35
1.4.6放射性污染36
1.4.7能源對人體健康的影響36
1.5能源的可持續(xù)發(fā)展38
1.5.1能源在國民經(jīng)濟中的地位38
1.5.2可持續(xù)發(fā)展的概念40
1.5.3能源問題41
1.5.4中國能源可持續(xù)發(fā)展的對策43
第2章有關節(jié)能的基本知識46
21節(jié)能的目標和領域46
2.1.1節(jié)能的意義46
2.1.2節(jié)能的主要任務47
2.1.3重點的節(jié)能改造工程50
2.2節(jié)能的法規(guī)和措施51
2.2.1節(jié)約能源法51
2.2.2節(jié)能應遵循的原則52
2.2.3節(jié)能措施53
2.3節(jié)能術語與技術節(jié)能的途徑57
2.3.1節(jié)能相關的術語57
2.3.2節(jié)能的類型58
2.3.3技術和工藝節(jié)能的一般途徑59
2.4節(jié)能的技術經(jīng)濟評價59
2.4.1技術經(jīng)濟分析的基本要素59
2.4資金的時間價值及其等值計算61
2.4.3技術經(jīng)濟的可比性66
2.4.4節(jié)能經(jīng)濟評價的常用方法66
2.4.5節(jié)能技術改造項目的技術經(jīng)濟評價67
2.4.6設備更新項目的技術經(jīng)濟評價68
2.5能源有效利用的分析方法70
2.5.1能源有效利用的評價指標70
2.5.2熱平衡分析法72
2.5.3分析法76
2.6企業(yè)節(jié)能量的計算方法79
2.6.1概述79
2.6.2企業(yè)節(jié)能量的計算80
2.6.3節(jié)能率的計算82
2.7企業(yè)能源計量82
2.7.1概述82
2.7.2能源計量器具配備84
2.7.3企業(yè)能源計量的網(wǎng)絡圖85
2.7.4能源計量器具的管理87
2.7.5能源計量數(shù)據(jù)87
2.8企業(yè)能耗測試與計算88
2.8.1設備能量平衡測試88
2.8.2設備熱效率計算89
2.8.3能源消耗定額91
2.8.4綜合能耗計算93
第3章通用的節(jié)能技術97
3.1高效低污染燃燒技術97
3.1.1燃燒概述97
3.1.2氣體燃料的燃燒技術98
3.1.3油的燃燒技術100
3.1.4煤粉燃燒穩(wěn)定技術102
3.1.5煤粉低氮氧化物燃燒技術104
3.1.6高濃度煤粉燃燒技術105
3.1.7流化床燃燒技術106
5.2強化傳熱技術109
3.2.1概述109
3.2.2強化傳熱的原則109
3.2.3單相介質管內對流換熱的強化111
3.2.4單相介質管束外對流換熱的強化114
3.2.5單相介質對流換熱的耗功強化技術116
3.2.6沸騰換熱的強化118
3.2.7凝結換熱的強化119
3.3余熱回收技術121
3.3.1余熱資源121
3.3.2余熱利用的途徑122
3.3.3余熱的動力回收122
3.3.4凝結水回收系統(tǒng)125
3.4隔熱保溫技術126
3.4.1隔熱保溫與節(jié)能126
3.4.2隔熱保溫的目的127
3.4.3保溫材料128
3.4.4管道保溫計算129
3.4.5隔熱保溫技術的進展135
3.5熱泵技術136
3.5.1概述136
3.5.2熱泵的分類137
3.5.3電動熱泵及其應用138
3.5.4吸收式熱泵140
3.6熱管及其在節(jié)能中的應用142
3.6.1熱管的基本原理142
3.6.2熱管的特性143
3.6.3熱管的類型144
3.6.4熱管的傳熱極限146
3.6.5熱管換熱器及其應用147
3.7空氣冷卻技術148
3.7.1概述148
3.7.2空冷系統(tǒng)150
3.7.3空冷器151
第4章高耗能企業(yè)的節(jié)能156
4.1冶金企業(yè)的節(jié)能156
4.1.1冶金工業(yè)的能耗156
4.1.2冶金企業(yè)專用設備的節(jié)能監(jiān)測157
4.2建材企業(yè)的節(jié)能171
4.2.1建材工業(yè)概述171
4.2.2水泥企業(yè)的節(jié)能172
4.2.3磚瓦企業(yè)的節(jié)能173
4.2.4建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)的節(jié)能177
4.2.5玻璃和玻璃纖維企業(yè)的節(jié)能184
4.3石油化工企業(yè)的節(jié)能186
4.3.1石油化工概述186
4.3.2石油化工的節(jié)能186
4.3.3石油化工企業(yè)專用設備的節(jié)能187
4.4電力企業(yè)的節(jié)能190
4.4.1火力發(fā)電廠的工藝流程190
4.4.2火力發(fā)電廠節(jié)能評價體系與節(jié)能途徑191
4.4.3高效節(jié)能輸電196
4.5輕紡企業(yè)的節(jié)能198
4.5.1輕工企業(yè)的節(jié)能198
4.5.2紡織企業(yè)的節(jié)能202
4.6機械加工企業(yè)的節(jié)能206
4.6.1機械加工工業(yè)的能耗概述206
4.6.2鑄造工藝的節(jié)能207
4.6.3鍛造工藝節(jié)能210
4.6.4熱處理工藝節(jié)能211
第5章高能耗設備的節(jié)能214
5.1工業(yè)鍋爐的節(jié)能214
5.1.1概述214
5.1.2工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)測215
5.1.3工業(yè)鍋爐節(jié)能改造的原則與措施217
5.1.4推廣先進的爐型218
5.1.5工業(yè)鍋爐的節(jié)能技巧220
5.1.6工業(yè)鍋爐常用的節(jié)能方法222
5.2工業(yè)窯爐的節(jié)能225
5.2.1概述225
5.2.2工業(yè)窯爐節(jié)能改造226
5.2.3工業(yè)窯爐節(jié)能技術227
5.2.4采用先進的爐型和先進的工藝233
5.3內燃機節(jié)油235
5.3.1概述235
5.3.2內燃機的節(jié)油技術238
5.3.3內燃機的節(jié)油措施241
5.3.4替代燃料油技術243
5.3.5替代動力汽車247
5.4泵與風機節(jié)能249
5.4.1概述249
5.4.2泵與風機運行中存在的問題251
5.4.3泵與風機的調節(jié)與節(jié)能251
5.4.4泵節(jié)能的其他方法256
5.4.5風機的節(jié)能技巧258
5.5電動機節(jié)能258
5.5.1概述258
5.5.2電動機的調速節(jié)能260
5.5.3高效節(jié)能電動機261
5.5.4減少電動機的五大損耗262
5.5.5電動機的節(jié)能技巧264
第6章建 筑 節(jié) 能265
6.1概述265
6.1.1我國建筑節(jié)能的現(xiàn)狀265
6.1.2節(jié)能建筑和綠色建筑概念266
6.1.3建筑節(jié)能的設計標準267
6.2建筑圍護結構的節(jié)能270
6.2.1概述270
6.2.2建筑物圍護結構的節(jié)能技術271
6.3建筑物的采暖空調節(jié)能273
6.4照 明 節(jié) 能277
6.4.1綠色照明工程277
6.4.2照明節(jié)能278
6.5建筑物分布式能量系統(tǒng)279
6.5.1傳統(tǒng)建筑物能量供給模式面臨的問題279
6.5.2建筑物分布式能量系統(tǒng)280
參考文獻282