有趣的人体能 / 1洁净煤技术 / 7聪明的智能电网 / 16异想天开的新能源 / 22太空新能源和重力能 / 28科学的低碳生活 / 34目 录v
燃烧中的净化技术减少二氧化硫、氮氧化物的排放燃烧中的净化技术主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。其中流化床燃烧是把煤和吸附剂加入燃烧室的床层中，从炉底鼓风，使床层悬浮，进行流化燃烧。采用流化床燃烧技术可以提高燃烧效率，减少二氧化硫、氮氧化物的排放量。SO2脱硫工序除尘工序脱氮氧化物工序燃烧后的净化技术利用消石灰乳喷淋含硫烟气，与二氧化硫反应而脱硫。氮氧化物与氨反应生成氮气和水而被脱除。利用高压电磁场产生的静电力使尘粒荷电并从气流中分离出来。燃烧后的净化技术主要是烟气净化技术，对煤炭燃烧后产生的烟气采取除尘、脱硫、脱氮氧化物等措施。烟气脱硫方法有多种，按吸收剂和脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态可分为湿法、干法、半干（半湿）法。 氮氧化物对环境的危害极大。烟气脱氮的方法主要有吸收法、吸附法、微生物法、电子辐射法、催化法等。根据除尘设备的不同，可采用机械式除尘、湿式除尘、过滤式除尘、电除尘等。脱硫前除尘器消石灰乳Ca(OH)2脱硫后NH3脱氮氧化物后的烟气催化剂层脱氮氧化物前的烟气除尘后的烟气电磁电极冷却水 尘粒泥浆通过除尘器SO2 SO2SO2SO2CaSO3 CaSO3CaSO3CaSO3NO2NO2NO2NH3NH3H2OH2OH2ON2N2N2NH3扫一扫，一起了解煤炭燃烧后的净化技术9
无人采煤技术●无人采煤技术可以根据工艺要求，设定不同的工作模式，实现采煤机、运输机等设备的协调联动以及对采空区的回填处理。●露天采煤也可以在一定程度上避免煤矿矿难的发生，但只适用于煤层埋藏不深的煤田。煤炭用途广泛，是人类重要的能源之一。然而，传统采煤工作不仅辛苦劳累，还存在许多危险。那么，有没有一种更科学的方法，既能帮助人类采煤，又能保障安全呢？答案是有的，那就是无人采煤技术。无人采煤技术可以使工人不出现在回采工作面内，通过操控机电设备，完成工作面内的各项工序。无人采煤技术不仅使工人摆脱了较危险的工作地点，提高了生产效率，更使一些难以开采的煤层得以开发。12
●进入 21 世纪，分布式电源迅猛发展。人们对分布式电源并网带来的技术与经济问题的关注，在一定程度上催生了智能电网。●智能电网是现代科学技术发展的结果，实现了电网运行可靠、安全、经济、高效、环境友好的目标，为电力供应单位和电力消费者带来巨大的效益。传统电网是由输电网、配电网将发电站、变电站和用户连接而成，并通过电力调度统一管理，以实时调节电力供需平衡，确保发电与供电的安全与可靠。那么，什么是智能电网呢？它与传统电网又有何不同？智能电网是传统电网的智能化，是由发电、输电、变电、配电、调度、用电等环节组成的有机整体，是现代科学技术发展的结果。特别是随着通信网络技术的发展，产生了集成的高速双向通信网络，利用该通信网络结合先进的传感和测量技术、设备技术、控制方法、决策支持系统技术等，可实现智能电网的自动化运行。发电站输电 变电站配电用户智能电网调控中心16
智能电网的“免疫系统”●智能电网在运行过程中能够持续进行在线自我评估，并预测可能出现的问题。它的自愈功能包括：及时、快速判断潜在故障，并尽快完成网络重构、调整保护定值，制定并执行补救措施以恢复供电；对电网设备进行在线监测和连续自我评估，及时发现安全隐患；实现绿色能源和可再生能源的自动化 / 自适应并网。智能电网最大的特点是电力与信息能够双向流动，并实现高度自动化，因此具备传统电网所没有的“特殊功能”，如自愈和自动抵御攻击，功能十分强大。与传统电网不同，智能电网具备“自愈”能力，拥有稳定和平衡的自我恢复机制。当出现故障时，它无需人工干预即可自动隔离问题并恢复运行。“自愈”就像智能电网的“免疫系统”，是其重要的特征之一。 警告！已检测到故障！18
智能电表来挑战吧！在智能电网中，用户是电力系统不可或缺的一部分。智能电网不仅鼓励用户参与，还积极推动他们融入电力系统的运行与管理。智能电表是智能电网的核心终端，不仅具备用电量计量功能，还具备用电信息存储、用户端控制、远程自动抄表、防窃电等多种智能功能。智能电网知识知多少！ 1. 哪项有关智能电网的说明是不正确的？A 使用自动化技术 B 可以减少能源消耗C 能自愈的新型电网 D 完全不需要人工操作 2. 哪项不是智能电网的特征？A 免疫功能 B 生产电力C 自动抵御攻击 D 允许不同类型发电系统接入 3. 哪项有关智能电网的互动性描述是不正确的？A 用户可直接控制智能电网B 用户是电力系统不可分割的一部分C 智能电表可显示实时电力消费情况D 智能电网鼓励并促进用户参与电力系统的运行和管理21
异想天开的地震能和岩浆能在新能源研究方面，科学家们可谓“上天入地，无所不能”。除了探索空中的雷电能与微波能，他们还将目光投向地下的地震能和岩浆能。●地球上地震频繁，全球每年发生超过 500 万次地震。地震所释放的巨大能量，引发了许多科学家的无限遐想，他们正设法探索如何加以利用。什么？地震和岩浆的能量也可以被利用吗？地震能是指地震发生时释放出的能量。其中，大部分以机械能和热能的形式存在于震源区，只有少部分以地震波的形式向外传播。地震释放的巨大能量可以被人类利用吗？以目前的技术而言，可利用的仅是地震波。通过分析地震波，人们能够获取地震信息，预测火山喷发，并判断地下岩层的结构、深度和形态。地震、火山喷发等活动有时会造成岩浆喷出。岩浆的热能贮藏非常丰富。岩浆能也可能成为新能源！ 岩浆井产生的高温干蒸汽可用来发电。 通过热交换获取的高温热水可用来发电。机械能热能地震波震源26
了解这么多“异想天开”的新能源后，来挑战一下吧！1. 请仔细观察家用微波炉内用于加热食物的器皿，并说明为什么不能使用金属器皿。2. 在中国地震探测史上，有一台驰名中外的地震探测仪，名为 。A 日晷 B 浑天仪C 候风地动仪 D 航天探测仪 3. 哪项有关避雷针的描述是不正确的？A 金属制成B 装在建筑物最高处C 使建筑物免遭雷击D 能把雷云中的电荷从空中传到建筑物内4. 查找资料，了解微波在通信、军事工业等领域的其他应用。微波通信塔 微波武器来挑战吧！27
资源的循环利用和垃圾分类对资源进行循环利用，也是低碳生活的方式之一。什么是资源的循环利用？垃圾也是资源资源循环利用就是通过建立生产和生活中可再生资源的循环利用通道，实现资源的有效利用，达到节约资源的目的，同时减轻环境污染。垃圾其实是放错地方的资源。对垃圾进行分类回收，可以有效实现资源的循环利用。可回收垃圾包括废纸、废塑料、废金属、废旧纺织物、废旧电器电子产品、废玻璃、废纸塑铝复合包装等。资源产出玉米秸秆喂牛秸秆 粪便玉米渣施肥牛粪发酵产出牛奶产出沼气再生产业可回收垃圾38
垃圾焚烧发电是使用特殊的垃圾焚烧设备，以城市垃圾和工业垃圾为燃料进行焚烧，用产生的热量加热锅炉中的水，使产生的水蒸气带动汽轮机发电。● 2019 年 7 月 1 日，上海市进入了“垃圾分类强制时代”，这标志着垃圾分类在上海纳入了法制框架！上海市制定的生活垃圾分类类别共有四类，分别是有害垃圾、湿垃圾、可回收物、干垃圾。●每个城市的垃圾分类标准可能会有所不同，如《贵阳市生活垃圾分类制度实施方案》中，将生活垃圾按四个类别处置：可回收物、有害垃圾、易腐垃圾、其他垃圾。哈哈，没想到吧！我还可以发电！有机溶剂类包装物含汞废弃物对人体健康或者自然环境造成直接或者潜在危害的生活废弃物易腐垃圾，易腐的生物质生活废弃物 适宜回收，可循环利用的生活废弃物 其他垃圾，除可回收物、有害垃圾、湿垃圾以外的其他生活废弃物废药品 蔬菜鱼瓜果碎骨家庭绿化肉和内脏加工类产品 废玻璃制品废纸板箱一次性餐具污损塑料袋餐巾纸污损纸张卫生间用纸灰土一次性尿布废织物 大骨废金属 废塑料废电器废纸张废纸塑铝复合包装废电池 剩饭剩菜39