能源与环境7-2015.04.16
《能源与环境工程基础》课程教学大纲(本科)
能源与环境工程基础Fundamental of Energy and Environmental Engineering课程代码：901120325学时数：24 学分数：1.5一、教学目的通过本门课程的学习，使得学生了解能源消耗带来环境的影响和安全问题，如何制定和实施可持续能源发展战略，才能合理地开发和利用各种能源资源的同时保护环境，促进社会经济的可持续发展。
进而培养学生良好的能源安全和环境保护意识。
二、教学内容、教学目标及学时分配第一章能源与环境概论（4 学时）通过本章学习，了解能量、能源的分类与评价，能源与人类文明，能源资源生产与消费，环境与能源问题，能源利用与环境保护的相互作用与关系。
1.能源：能量；能源的分类与评价；能源与人类文明；能源资源生产与消费。
2.环境与环境问题：环境及其组成；环境要素与环境质量；环境问题的产生与发展；全球性环境问题。
3.能源利用与环境保护：温室效应、温室气体的排放的相关活动、减排对策和评估与全球气候变化；酸雨和大气污染；海洋污染；水力发电对环境的影响；地方性环境问题。
第二章能量的转换与储存（2 学时）通过本章学习，了解能量转换的基本途径和基本原理，能量的传输和储存的基本方法。
1.能量转换的基本原理：概述；能量转换与守恒定律；能量贬值原理；能量转换的效率。
2.化学能转化为热能：概述；燃烧技术；燃烧设备。
3.热能转化为机械能：概述；蒸汽轮机；燃气轮机；内燃机；火力发电厂。
4.能量的传输：概述；电能的输送；煤炭的输运。
5.能量的储存：概述；机械能的储存；电能的储存；热能的储存。
第三章化石能源与环境保护（4 学时）通过本章学习，了解煤炭、石油、天然气等化石能源的基本知识及开发利用带来的环境问题，掌握化石能源的优质化、高效化技术。
1.煤炭：煤炭的知识；资源与开采；煤炭消费；煤炭利用带来的环境问题；洁净煤技术。
2.石油：石油的知识；资源；生产与消费；油田的开发；石油的加工。
能源环境与气候变化
能源环境与气候变化第一章能源环境的重要性能源环境是指能源与环境之间的关系，即人类利用自然资源（如化石燃料、水力、风能）生产能源，同时排放大量废气、废水和有毒有害物质，对自然环境和人类健康构成危害的过程。
随着人类经济和社会的发展，能源需求急剧增加，但能源供应的不足和污染的加剧，已经成为全球共同关注的焦点。
尤其是近些年来，环境问题已经成为全球面临的重大挑战，能源环境问题也日益引起关注和重视。
能源环境的重要性也日益凸显。
第二章能源环境和气候变化气候变化是当前全球面临的重要的环境问题之一，而能源环境与气候变化之间存在着密切的联系。
利用化石燃料等传统能源造成的二氧化碳等大气温室气体的排放是导致气候变化的主要原因之一。
能源环境和气候变化之间的关系可以概括为，气候变化受到能源利用和排放的影响，而气候变化反过来影响着能源的供应和利用。
近年来，全球温室气体的排放量呈上升趋势，为了应对气候变化和能源环境问题，全球各国和地区纷纷采取了一系列应对措施，如重大投资开发可再生能源和绿色技术的研发等，逐步实现向低碳经济及绿色经济的转型发展。
第三章气候变化对能源环境影响因为气候变化的不断加剧，全球的水域、陆地、生态环境以及生态系统等都受到了很大的影响。
同时，气候变化还对能源环境的供给和利用产生了一定的影响。
气候变化带来的海平面上升，会对海岸线的稳定、沿海城市的安全和渔业、沿海旅游等产生影响。
2013年10月30日，联合国还发布了一份报告指出，在全球温室气体排放不断增加的情况下，到本世纪末海平面有可能上升1至3英尺，这意味着一些地区甚至可能被淹没。
此外，气候变化还会影响水资源供给，导致干旱和水资源紧张，同时给农业生产带来重大影响。
温室气体的排放还会导致空气污染加剧、雾霾频繁，对人类健康造成威胁。
第四章应对气候变化对能源环境的影响为了应对气候变化对能源环境的影响，必须采取一系列有效措施。
首先，需要加强全球能源供应和可持续利用的创新，推动大规模开发可再生能源，减少化石燃料的使用。
江苏省国土资源厅关于国电宿迁2×660MW机组项目用地的预审意见
江苏省国土资源厅关于国电宿迁2×660MW机组项目用地的预审意见文章属性•【制定机关】江苏省国土资源厅•【公布日期】2015.04.16•【字号】苏国土资预〔2015〕56号•【施行日期】2015.04.16•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】土地资源正文江苏省国土资源厅关于国电宿迁2×660MW机组项目用地的预审意见苏国土资预〔2015〕56号国电宿迁热电有限公司：你公司关于国电宿迁2×660MW机组项目用地预审申请报告及有关附件已收悉。
经审查，现提出预审意见如下：一、该项目拟采用“上大压小”的方式建设2×660MW超超临界二次再热机组，总投资约60亿元人民币。
该项目已经国家能源局同意开展前期工作（国能电力〔2014〕537号），符合相关产业政策和供地政策。
二、项目用地拟选址位于宿迁市宿城区，土地利用现状为农用地和建设用地，国电宿迁热电有限公司出具了《关于国电宿迁2×660MW机组工程的说明》，该项目与宿迁市宿城区土地利用总体规划重点建设项目清单中的国电宿迁热电公司二期2×600MW发电机组为同一项目，项目用地符合《宿迁市宿城区土地利用总体规划（2006-2020年）》。
项目用地涉及规划多划基本农田，工程正式用地前应按有关规定办理相应手续。
三、按照建设用地控制标准和拟订的工程建设规模，该项目申请用地总规模52.4940公顷，涉及农用地51.5280公顷（其中耕地47.6898公顷），建设用地0.9660公顷，基本符合建设用地控制标准。
在初步设计阶段，应优化设计方案，从严控制建设用地规模，节约和集约用地，并严格按规定用途使用。
四、按照《中华人民共和国土地管理法》等有关规定，建设项目占用耕地的，应开垦补充同等数量和质量相当的耕地，或由用地单位按相关规定缴纳耕地开垦费，委托相关责任人负责落实补充耕地工作，确保做到“占优补优”，占用规划多划基本农田的，加收40%的耕地开垦费，并将所涉及的费用纳入工程总投资概（预）算中。
能源与环境题库..
能源与环境题库..题号一二三四五六七总分得分20 10 10 5 15 18 22 填充题20空单选多选判断5题名词解释任选5题简答任选3题问答2题一、填充题（每空1分，共10分）1、根据能源获得的方法，能源可分为一次能源和二次能源两大类。
2、能源是当今世界文明的基础，能源问题涉及能源结构、能源效率、能源环境和能源安全，它与人们的日常生活、世界各国经济的发展以及地区冲突与矛盾等密切相关。
3、到目前为止，人类认识的能量有机械能、热能、电能、辐射能、化学能和核能六种形式。
通常所说的能量转换是指能量形态上的转换，主要的能量转换过程包括：化学能转换为热能、热能转换为机械能和机械能转换为电能。
4、按照环境要素进行分类，人类环境组成包括自然环境和社会环境两部分。
5、回顾人类的历史，人类社会已经经历了薪柴时期、煤炭时期和石油时期三个能源时期。
6、根据人类社会发展过程中占主导地位的经济发展形式及在其基础上产生的人类社会的结构形态、人类活动的范围及人与地球的关系特征，人类文明的发展经历了采猎文明、农业文明、工业文明和后工业文明四个阶段7、煤炭在能源利用过程中所释放的污染物与煤炭中所含的硫、氮和灰分等有2关，目前采用的洁净煤技术主要包括洁净煤加工技术、洁净煤转化技术、洁净煤燃烧与发电技术和烟气净化技术等。
8、燃煤脱硫技术包括燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和烟气脱硫三大类，根据脱硫吸收剂和脱硫产物形态，烟气脱硫又可分为湿法脱硫、干法脱硫和半干法三类。
9、洁净煤发电技术主要包括：常规煤粉电站+脱硫脱硝技术、循环流化床发电技术、增压流化床联合循环发电技术和煤整体气化联合循环发电技术四类。
10、天然气净化的任务是除去天然气中的凝析油、水、硫及其杂质，以满足管输和用户对天然气质量的要求。
11、采用液化天然气不仅可以更经济地生产出氦气等稀有气体，而且由于天然气的气液压缩比大(1/600)，可以更好地解决生产、贮存与运输的矛盾。
12、2006年1月1日正式施行了《中华人民共和国可再生能源法》，该法规定的可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源，而通过低效率炉灶直接燃烧方式利用秸秆、薪柴、粪便等，不适用《可再生能源法》。
能源与环境系统工程
能源与环境系统工程一、引言能源与环境系统工程是一门涉及能源资源利用和环境保护的交叉学科领域。
随着工业化进程的加速和全球气候变化的加剧，能源与环境系统工程的重要性日益凸显。
本文将从能源与环境系统工程的概念、发展历程、主要内容及未来发展方向等方面进行探讨。
二、能源与环境系统工程的概念能源与环境系统工程是研究如何合理开发利用各种能源资源，解决环境污染和生态破坏等问题的一门综合性工程学科。
它涉及能源系统工程、环境工程、资源管理和可持续发展等多个领域，旨在实现能源与环境的协调发展。
三、能源与环境系统工程的发展历程能源与环境系统工程起源于工业革命后能源危机和环境污染问题的突出，经过几十年的发展，逐渐形成了较为完善的理论体系和技术方法。
20世纪末以来，随着全球气候变化问题的凸显，能源与环境系统工程焕发出新的生机。
四、能源与环境系统工程的主要内容1.能源资源开发与利用：包括化石能源、可再生能源等各类能源资源的开发利用技术和政策措施。
2.环境污染治理：涉及大气污染、水污染、土壤污染等不同环境领域的治理技术和政策研究。
3.资源管理与可持续发展：探讨资源管理的理论基础和实践措施，推动经济社会发展的可持续性。
五、能源与环境系统工程的未来发展方向1.多能源互补与一体化：促进各种能源形式的互补协调，推动能源系统的一体化发展。
2.绿色低碳技术创新：加强绿色技术研发，推进低碳经济发展，实现能源与环境的双赢。
3.全球合作与政策制定：加强国际合作，推动全球能源与环境治理机制的建立和完善。
总结能源与环境系统工程是一门具有重要战略意义的学科，关乎全球能源安全与环境可持续发展。
通过不断深化学科研究和促进实践应用，能源与环境系统工程将为人类社会的可持续发展作出更大贡献。
以上是本文对能源与环境系统工程的简要介绍，希望能对读者有所启发和思考。
新能源与环境工程的协同关系
新能源与环境工程的协同关系新能源和环境工程是当前社会热点领域，随着全球能源需求的增加和环境问题的日益突出，新能源与环境工程的协同关系变得尤为重要。
本文将探讨新能源与环境工程之间的协同关系，并展示它们如何共同促进可持续发展。
一、新能源与环境工程的定义新能源主要指代对环境影响较小、能源可持续利用的能源类型，如太阳能、风能、生物质能等。
环境工程则专注于保护和改善环境质量，包括废物处理、水资源管理、空气污染控制等。
二、新能源在环境工程中的应用1. 太阳能在环境净化中的应用太阳能被广泛应用于环境净化领域，如太阳能光催化和太阳能光解水系统。
光催化技术利用太阳能将光能转化为化学反应能，降低空气中有害气体浓度。
太阳能光解水系统则利用太阳能将水分解成氢气和氧气，产生清洁能源。
2. 风能在环境绿化中的应用风能被广泛应用于环境绿化领域，如风力发电和风能供暖系统。
风力发电通过风能驱动涡轮机转动，产生电能，减少对传统能源的依赖。
风能供暖系统通过风力循环实现室内温度调节，减少对传统供暖方式的需求。
三、环境工程对新能源的促进1. 废物转能利用环境工程通过废物处理将废弃物转化为可再生能源，如生物质能。
生物质能是一种可再生能源，可以利用废弃物、农业残渣等生物质资源生产燃料和发电，减少对传统能源的需求。
2. 环境监测技术环境工程依靠先进的监测技术检测环境污染，并提供数据支持新能源的开发与利用。
通过环境监测技术，可以及时发现环境问题，为新能源的发展提供科学依据。
四、新能源与环境工程的协同发展对可持续发展的意义新能源与环境工程的协同发展对可持续发展具有重要意义。
首先，新能源的应用减少了对传统能源的需求，降低了能源排放和环境污染。
其次，环境工程通过处理废弃物和监测环境质量，为新能源的开发和利用提供了支持。
最后，新能源的发展促进了经济增长和绿色就业机会的创造，推动了可持续发展。
综上所述，新能源与环境工程之间存在着紧密的协同关系。
新能源的应用推动了环境工程的发展，而环境工程的技术则为新能源的开发提供了支持。
《能源与环境》PPT课件
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2.2 石油
石油的组成和分类
原油及其加工所得的液体产品总称为石油。石油是碳 氢化合物的混合物，其碳和氢分别占84－87％和12－ 14％，主要成分为烷烃、环烷烃和芳香烃。除纯烃类 成分之外，原油中还有氮、氧、硫等有机杂环化合物。 石油中还含有微量的V、Ni、Fe、Al、Ca、Na、Mg、Co、 Cu等金属元素 。
燃烧热值 106kj/kg
-------
23-27
27-37
33-63
挥发分 % 26.44 35.34 27.13 1.16
含硫量 % 0.64
1.10
0.95 0.89
灰分 % 5.99
7.20
7.11 7.83
10
成煤作用： ➢ 泥炭化 (或腐泥化)作用 ➢ 煤化作用
C H O C H O C H O 17 24 10 (3H2OCO2 ) 16 18 5 2H2O 16 14 3
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煤的组成
• 主要是碳、氢，还含有少量氧、氮、硫。 • S--几乎所有煤中都含有硫，即使陕西神木的出口优质煤
仍含 0.28～0.45%的硫，南方某些煤藏中含硫量高达 10%。这就意味着每燃烧1吨这类煤，将会产生近200kg SO2。 • N--煤燃烧时，所含的氮几乎全部转变为NO和NO2。是 大气污染的重要成分之一。 • P--我国西南地区的煤以含磷为特点，有的煤矿层中夹有 磷矿层，因此所采的煤含有较多杂质磷，燃烧中会产生 磷的氧化物，是西南地区酸雨危害严重的原因之一。 • 灰分--煤中的灰分主要是一些不能燃烧的矿物性杂质， 含有钙、镁、铁、铅、硅和微量或痕量砷、钡、铍、铅、 汞、锌等矿物杂质，也含有放射性元素。
能源与环境工程
能源与环境工程能源与环境工程（Energy and Environmental Engineering）是一门将能源和环境科学应用于工程技术领域的学科。
它关注如何有效地利用和管理能源资源，同时最大限度地减少对环境的不良影响。
本文将从能源与环境工程的定义、重要性及相关技术等方面进行探讨。
一、能源与环境工程的定义能源与环境工程是一门涉及工程学、环境科学和能源科学的交叉学科。
其主要目标是开发和实施技术和措施，以促进可持续的能源生产和使用，并减少对环境的负面影响。
能源与环境工程的研究范围广泛，包括但不限于能源转换与利用、能源储存与输送、环境保护与改善等领域。
二、能源与环境工程的重要性能源与环境工程在当今社会的可持续发展中起着至关重要的作用。
随着全球经济的快速增长和人口的不断增加，能源需求不断增加，同时环境问题也日益严重。
因此，能源与环境工程具有以下重要性：1. 能源效率提升：能源是社会发展和经济运行的基础，提高能源效率对于实现可持续发展至关重要。
能源与环境工程通过开发和应用新技术，提高能源利用效率，实现能源的可持续发展。
2. 环境保护：能源生产和使用对环境造成的不良影响已经引起了广泛关注。
能源与环境工程通过降低污染排放、开发清洁能源、减少资源消耗等手段，保护和改善环境质量，为人类提供更健康的生活环境。
3. 可再生能源开发：传统的能源资源如煤炭、石油等是有限的，且使用这些能源会导致环境问题。
能源与环境工程致力于开发利用可再生能源，如太阳能、风能、水能等，以满足能源需求，并减少对环境的破坏。
三、能源与环境工程的主要技术能源与环境工程依靠各种技术手段来实现能源的高效利用和环境的改善。
以下是能源与环境工程中常见的主要技术：1. 清洁能源技术：包括太阳能、风能、水能等可再生能源的开发与利用，以及核能和地热能等清洁能源的利用技术。
2. 能源转换与利用技术：包括传统能源转换与利用技术（如煤炭、石油的燃烧）和先进能源转换与利用技术（如燃料电池、氢能技术等）。
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isotopes 同位素 proton 质子 neutron 中子 radioactivity 放射性 decay 衰变 half-life 半衰期
• Nuclear fuel uses the isotope of uranium, radioactive 235U, the only isotope of uranium that readily splits. — Pure uranium ore is mostly composed of 238U (only 0.7% 235U), which does not split readily. —Thus, most nuclear fuel needs to be concentrated (enriched) before it can be used (3%~4.5%). • Nuclear weapons require much higher enrichment in 235U >>WEAPON GRADE nuclear material— enrichment 15%~20% 235U. A big step up from preparation of reactor fuel.
– The released neutrons collide with other 235U nuclei, repeating the process in a chain reaction (self-supporting)
strike 撞击 collide 碰撞
• Usually, in nuclear reactors, operators control this chain reaction so it does not get out of control.
reactor 反应堆 fuel rod 燃料棒 control rod 控制棒 core 堆芯 moderator 慢化剂 shielding 屏蔽 • • • •
Fuel rods contain pellets of fuel for a nuclear reactor . Control rods control the chain reaction. Liquid water acts both as a coolant and as a moderator. Moderator slows down the neutrons to increase the fission probability.
• The technology of the breeder reactor is far more complex than that of the ordinary fission reactor, and the technology is still being developed. • The most formidable （可怕的） problem of the breeder reactor seems to be associated with the plumbing（管道） of the heat exchanger, since leaks of liquid sodium can be disastrous（惨重 的）.
—the probability of fission is maximal when the neutron energy is close to the average energy of the surrounding molecules.
Breeder reactor（增殖反应堆）
• Breeder reactor extends the nuclear fuel supply by converting 238U to 239Pu. • The conversion is accomplished by irradiating uranium with neutrons.
– Use
• Control rods – Rods, composed of either cadmium（镉） or boron（硼）, are inserted into the core to capture neutrons – Control the chain reaction when the reaction accelerates too quickly.
• Generally, completely out of control reactions would lead to an explosion (as in nuclear weapons)
– Reactor materials are not concentrated enough to explode.
Chapter 3 Nuclear Energy and Its Environmental Impact (核能及其环境影响)
• 3.1 Nuclear Fission and Nuclear Power （核裂变和核电厂） • 3.2 Nuclear Fusion （核聚变）
3.1 Nuclear Fission and Nuclear Power
– the only method in use today is through nuclear fission.
• Nuclear power plant generates electricity in a manner similar to a coal-burning power plant.
– An out of control chain reaction would lead to overheating of the core, causing the fuel rods and vessel to melt
• ―Meltdown‖ = supercritical mass - Chernobyl, Ukraine
2. Nuclear Fuel
• Isotopes – elements with the same number of protons, different number of neutrons (and different atomic mass)
– Example - Uranium (U) = 92 protons in nucleus...
• The main difference with respect to an ordinary fission reactor is that the water coolant is replaced by liquid sodium（钠）. • The sodium atoms slow the neutron to a much smaller extent, while liquid sodium efficiently carries away heat from the reactor.
Reprocessing
• The 235U in a fuel rod of a pressurized light water reactor can not be completely used up. • After about a year, the fuel rods must be replaced with new ones. • The spent fuel can be reprocessed by chemical extraction of the fission products, separation of the accumulated plutonium（Pu, 钚）, and reconcentration （再浓缩） of the uranium. — Uranium: refabricated （再加工）into new fuel rods — Plutonium: blended into MOX (mixed uraniumplutonium oxide, 混合氧化物) fuel rods.
• •
238U 235U
(146 neutrons) (143 neutrons)
• Radioactivity and radioactive decay (half-life)
– Not all isotopes are stable
– Radioactive isotopes undergo radioactive decay to eventually become a stable nucleus
• Efficient production of 239Pu requires a ―breeder‖ reactor, operating with fast neutrons. • Surrounding the reactor is a blanket of ordinary uranium, in which the 239Pu is bred by the fast neutrons. • The reactor fuel must be enriched to the extent of 15~20 percent with a fissionable isotope, either 235U or 239Pu.
• After enrichment, the uranium is formed into ceramic pellets which are then encased in metal fuel rods.
– Bundles of rods are put into a stainless steel reactor vessel.
• For nuclear fission: