能源工程概论(刘柏谦)

本书是普通高等教育“十一五”*规划教材。
全书分为两篇，在常规能源篇中介绍了常规能源、能量储存技术、工业企业自备电厂及其蒸汽管道系统、联合发电工程、火电厂投资评估和能源工程的环境评估；在新能源篇中介绍了洁净煤技术和煤的洁净料生产、新能源和可再生能源（包括太阳能、生物质能、地热能、海洋能、风能及风力发电、氢能与燃料电池、氢能、燃料电池、核能、可燃冰）、清洁能源促进技术等内容。
本书可作为高等院校能源、环境、冶金、化工、等专业师生的教材，也可供相关专业技术人员、管理人员和政府部门管理人员参考使用。

第1篇　常规能源概论
　　第1章 常规能源和中国的能源工业
广义而言，任何比较集中而又容易转化的含能物质都可以称作能源。对于工业过程，能源可以描述成：“比较集中的含能体或能量过程”，可以直接或经过转换提供的光、热、电、动力等任何形式能量的载能体资源。
通常将能源分成三类。第一类来自太阳能。除了直接利用阳光能量之外，煤炭、石油、天然气等化石燃料也是太阳能的聚集，此外还有生物质能、流水能、风能、海洋能、雷电等也都是由于太阳能经过某种方式转换形成的。第二类是地球自身蕴藏的能量，主要指地热、核燃料，此外还包括地震、火山喷发、温泉等自然呈现的能量。第三类是地球与其他天体相互作用形成的能量，主要指潮汐能。
能源还可按照相对比较的方法分类，如分成一次能源和二次能源、可再生和不可再生能源、常规能源与新能源、燃料能源与非燃料能源等。
常规能源主要指工业过程和日常生活中广泛使用的能源。这些能源的存在形式不一，有固体、液体和气体等形式。固体燃料有煤、油页岩、草炭、植物等，液体燃料以各种油类为主，如汽油、柴油、煤油以及重油和渣油等，气体燃料有天然气、人造气（高炉煤气、焦炉煤气、液化石油气）等。这些能源多数属于一次性消费能源，具有不可再生性，是地球形成后为人类累积存留下来的资源。
　　1.1 煤炭
煤炭是一种由多种有机物和无机物混合组成的复杂的碳氢化合物固体燃料，是由远古时代的植物遗体在地表湖泊或海湾环境中经历复杂的生物化学变化逐渐形成的。随着地壳的运动，植物遗体被埋入地下，在高温和高压的作用下，原来植物中的纤维素、木质素经过脱水腐蚀，含氧不断减少，含碳不断增加，逐渐变成化学稳定性强、含碳量高的固体碳氢化合物燃料——煤炭。
煤炭本身的结构十分复杂，由于自身的复杂性，限制了科学仪器在分析煤结构中的应用，常规仪器只能获得很少的信息。随着计算机技术的发展，煤结构研究已经从平面发展到立体，又发展出缔合模型、主客体结构模型、两相模型等模型。由于煤种的多样性和成因、碳化程度等多种原因，建立普适的煤结构模型难度较大。
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