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