Trimiterea muncii tale bune la baza de cunoștințe este ușoară. Utilizați formularul de mai jos
Elevii, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și activitatea lor vor fi foarte recunoscători.
UNIVERSITATEA TEHNICĂ A AVIAȚIEI STUDII RABINESC Denumită după P. A. SOLOVYOV
FEDERAȚIA FIZICĂ GENERALĂ ȘI TEHNICĂ
COMBUSTIBILITATEA ENERGIEI CU CARBURANȚE
Student Alekseeva O.A.
Cap Emets AA
Metode de extracție a cărbunelui în Rusia
Producția de energie necesită resurse energetice. Practic, toate sursele de energie folosite în prezent sunt surse de origine solară și sunt rezultatul impactului asupra planetei Pământ de energia soarelui.
Combustibilul organic (cărbune, petrol, gaz) este acumulat de energie solară, acumulată în detrimentul energiei solare de milioane de ani, consumată de omenire în câțiva ani.
Energia solară convertită este energia altor surse, cum ar fi vântul, râurile, mareele și valurile, valurile.
Resursele energetice sunt împărțite în primar (natural) și transformate. Primele sunt resursele disponibile în natură în forma inițială. Energia obținută prin utilizarea unor astfel de resurse se numește energie primară. Resursele energetice primare sunt:
* Regenerabile - aceasta este energia solară, hidroenergia, energia eoliană, creșterile anuale ale lemnului și turbei, energia geotermală, energia mareelor, curenții marini - rezervele lor sunt în mod constant refăcute;
* neregenerabile, ale căror rezerve nu au surse de refacere și scad treptat datorită consumului lor în creștere (cărbune, petrol, gaze, energie nucleară). Atunci când forma inițială a resurselor de energie primară se modifică ca rezultat al transformării sau prelucrării, se formează resurse energetice transformate: benzina și alte tipuri de produse petroliere, electricitate, gaz artificial, hidrogen, abur, apă caldă, căldură. În condițiile moderne, mai mult de 90% din electricitate și căldură sunt primite prin cheltuirea resurselor de energie neregenerabile: diferite tipuri de cărbune, șisturi petroliere, petrol, gaze naturale, turbă, combustibil nuclear. În balanța de producție a păcurii organice este de 40%, gaze naturale - 37%, cărbune - 21%.
Pentru a compara calitatea resurselor energetice și pentru a determina eficiența reală a consumului lor, este obișnuit să se utilizeze conceptul de "combustibil convențional". Caldura inferioară de combustie Qp n este considerată egală cu 7000 kcal / kg (29 308 kJ / kg). Tonul combustibilului convențional (tg) este cantitatea de combustibil, cu arderea căreia se generează 7 milioane kcal de căldură. Pentru comparație, valoarea calorică a cărbunelui bun este:
Qp n = 4400. 6500 kcal / kg, gaz Qp n = 7000. 11 200 kcal / kg, combustibil Qp n = 9500. 9700 kcal / kg de cărbune. Cărbunele este unul dintre cei mai obișnuiți purtători de energie din natură. Ponderea cărbunelui în balanța energetică și combustibil a Rusiei este de aproximativ 12%. Resursele de cărbune sunt de multe ori mai mari decât resursele proiectate de petrol și gaze. Cea mai mare creștere a producției de cărbune poate fi asigurată de bazinele Kuznetsk și Kansk-Achinsk (80%). Carbunele bazinului Kuznetsk sunt de o calitate superioară. Conform rezervelor previzionate, aceasta este una dintre principalele baze ale cărbunelui de înaltă calitate nu numai pentru Siberia și Urali, ci și pentru partea europeană a Rusiei. Cărbune Kansk-Achinsk - cărbune brun: fără îmbogățire nu este potrivit pentru depozitare și transport pe distanțe lungi. Prin urmare, este recomandabil să le ardeți la centrale electrice mari cu o capacitate de 4000. 6400 MW la locul de extracție. Dar aceasta ridică problema transmiterii energiei electrice pe distanțe lungi. Pentru a crește producția și a reduce deficitul de combustibil în partea europeană, se dezvoltă bazinul Pechora, care dispune de resurse destul de mari de cărbune energetic. Principalii consumatori de cărbune sunt centralele termice, metalurgia feroasă și neferoasă. Ei consumă 65% din combustibilul solid livrat economiei naționale.
În ceea ce privește calitatea și o serie de alte caracteristici, cărbunele sunt împărțite în maro, piatră și antracit. Principala țară este cărbunele (peste 2/3 din rezervele totale). În același timp, 95% din rezervele geologice totale de cărbune se află în regiunile estice (bazinul Tunguska - 36%, Lensky - 26, Kansk-Achinsky - 10, Kuznetsk - 10%). Cel mai mare din partea europeană a bazinului Pechora se concentrează pe 4% din rezervele totale. La extracție se alocă și zonele de est care dau 3/4 cărbuni din țară. Bazinul Kuznetsk (regiunea Kemerovo) este regiunea principală a exploatării cărbunelui în țară, producând aproximativ 1/3 din cărbunele rusești. Conform rezervei de bilanț a cărbunelui de cocsificare (43 miliarde de euro), Kuzbass este cel mai mare din țară. Piscina este caracterizată de cărbune de înaltă calitate (înălțime de 3,5 m), un grad ridicat de explorare și dezvoltare. Există mai mult de 50 de mine, inclusiv cea mai mare din țară Raspadskaya, precum și aproximativ 20 de secții, din care cărbunele sunt extrase de cariere. Bazinul Pechora (Republica Komi) reprezintă 8% din cărbunele rusești. A fost exploatată din 1934. Cusăturile de cărbune sunt destul de puternice. Cărțile de cocsificare reprezintă 3/5 din producția totală a bazinului. Aici este cea mai mare mină de cărbune din partea europeană - Vorgashorskaya. Toate cărbunele sunt exploatate subteran, în condiții naturale dificile. Se dezvoltă resursele bazinului de cărbune din sudul Yakut. Cel mai studiat este regiunea Aldan-Chulman, unde au fost explorate depozitele Chulmakansky, Neryungrinsky și alte depozite. Există o secție mare Neryungri (extracție în exploatare). Greutatea sa specifică în producția totală de cărbune este de 5%. Bazinul de cărbune din Irkutsk (Cheremkhovsky) produce până la 20 de milioane de tone de cărbune pe an (exploatare în carieră). Dezvoltarea industrială a bazinului a început în 1896, explorând 20 de depozite de cărbune mari (în principal cărbune). Se elaborează trei depozite noi. Partea estică a bazinului Donetsk (regiunea Rostov), în ciuda profunzimii apariției și a costurilor de producție ridicate, produce până la 20 de milioane de tone de cărbune de înaltă calitate pe an. Bazinul de cărbune din Tunguska, situat în principal în teritoriul Krasnoyarsk, are o suprafață de peste 1 milion km2. Acest bazin este un gigant, cu resurse de cărbune de aproape 2 trilioane. În legătură cu condiții naturale complexe și de distanță, a fost prost studiat. Principalele depozite explorate - Kayerkanskoe, Norilsk și o serie de alte - produc 0,3-0,4 milioane de tone de cărbune pe an. Cel mai mare bazin Lena (Yakutia, Teritoriul Krasnoyarsk) nu este, de asemenea, suficient dezvoltat. Principalele depozite explorate - Sangarskoye, Kempendyayskoye, Kangalasskoye și multe altele - produc până la 2 milioane de tone de cărbune pe an. Bazinul principal de cărbune brun - Kansk-Achinsk (Teritoriul Krasnoyarsk) a început să fie dezvoltat în anii 1930. Cele mai mari depozite - Nazarovskoe, Berezovskoye, Irsha-Borodinskoye - sunt exploatate în mod deschis. Piscina oferă până la 50 de milioane de tone pe an de cărbune ieftin, care este utilizat local ca combustibil pentru centrale termice. Astfel, spre deosebire de producția de petrol și gaze, industria cărbunelui este mai dispersată în întreaga țară. Industria de energie electrică uneste procesele de producție, transmisie, conversie și consum de energie electrică, care în formă fizică este reprezentată de centralele electrice, rețelele de transmisie a energiei și substațiile de rețea. Principalul rol în producția de energie electrică îl joacă centralele termice, deși timp de 30 de ani greutatea lor specifică a scăzut semnificativ, în principal datorită dezvoltării energiei nucleare. Centralele termice transformă energia combustibilului ars (cărbune, gaz, păcură, turbă etc.) în energie termică și apoi în energie electrică. Combustibilul combustibil încălzește apa, iar aburul generat din apă rotește turbinele care produc electricitate. Dacă în același timp sunt furnizate consumatorilor simultan atât apă caldă, cât și apă caldă, o astfel de centrală se numește centrale termoelectrice (CHP) combinate. Astfel de stații se află în apropierea consumatorilor și încălzesc 40% din așezările urbane ale țării. Centralele termice puternice, care furnizează energie pentru regiuni mari, se numesc GRES (stația electrică de stat). Pe lângă amplasarea în apropierea consumatorilor (factor de consum), se creează și CTE în domeniile producției de combustibili (factor de materii prime). Un exemplu este un mare Berezovskaya GRES (bazinul de cărbune brun Kansko-Achinsk) sau două centrale electrice din Surgut (Tyumen..obd.).
Metode de extracție a cărbunelui în Rusia
Extracția cărbunelui este unul dintre principalele tipuri de activitate industrială din statul nostru. Metodele de extracție a cărbunelui în Rusia sunt împărțite în două principale:
Tipologia exploatării cărbunelui
Exploatarea subterană a cărbunelui în Rusia implică utilizarea minelor în procesul minier. Această metodă este laborioasă și costisitoare. Cu toate acestea, în acest caz, această metodă este întotdeauna mai solicitantă decât cea deschisă, deoarece principalele rezerve de cărbune sunt situate adânc subterane. echipamente de calitate a cărbunelui
Printre metodele de extracție a cărbunelui în Rusia, metoda deschisă este mai accesibilă și mai sigură decât calea subterană. Exploatarea minieră a cărbunelui implică îndepărtarea straturilor superioare de roci care se ascund sub straturile lor de masă întregi de depozite de cărbune, cu ajutorul unor echipamente speciale. Cu alte cuvinte, după îndepărtarea unei astfel de stânci, minerii vor trebui să colecteze doar cărbunele rămase pe suprafață.
Metoda minieră subterană. Caracteristici.
Tehnologia metodei subterane de extracție a cărbunelui în Rusia este destul de complexă și presupune de obicei acuratețea obligatorie a implementării, deoarece viața oamenilor depinde de aceasta. În primul rând, este necesar să se creeze mine, care pot fi de două tipuri:
Diametrul acestor mine este de câțiva metri, iar adâncimea de obicei scade mai mult de un kilometru. Din adâncul minei, tipul de cărbune extras depinde în mod direct. De exemplu, antracitul de cărbune, care este produs de LLC "Southern Coal Company", este cel mai solid tip de cărbune, extracția acestuia apărând la o adâncime mai mare de douăzeci de kilometri. Până în prezent, pentru această metodă de exploatare a cărbunelui, se folosesc mașini de recoltat speciale, precum și mașini de foraj. Metodele de extracție a cărbunelui prin metode subterane pot fi efectuate cu ajutorul lavei sau prin metoda cu cameră și coloană. Lavas sunt fețe lungi. Mina poate fi de la una la mai multe fețe. În cărbuni, cărbunele sunt tăiate folosind o mașină de săpat. Pentru ao trimite la suprafață, aceeași combină încarcă cărbunele pe transportor. Cu o astfel de producție, aproape întregul unghi este extras din formare. În metoda coloană-coloană se utilizează coloane și pasaje orizontale între ele. Această metodă este utilizată pentru depozitarea superficială a cărbunelui. Metodele de extracție a cărbunelui prin metode subterane includ tăierea cărbunelui cu mașină de săpat, mașini de tăiat sau hidraulic. Cu ajutorul metodei hidraulice, se utilizează energia jetului de apă, care zdrobește cărbunele cu capul, le sparge și o livrează, trecând prin lucrările într-o cameră specială. Explozivii sunt de asemenea utilizați.
Acum ei implementează automatizarea automatizată a producției cu ajutorul suporturilor mecanizate, a combinelor de cărbune și a scuturilor metalice. Administrarea la distanță a tuturor echipamentelor miniere este în curs de dezvoltare.
Cărbunele este extras de înaltă calitate.
Oferă mai puțină daună mediului.
Cea mai periculoasă cale de extracție.
Necesită investiții financiare semnificative.
Tehnologia metodei deschise de extracție implică utilizarea de tractoare sau excavatoare de dimensiuni foarte mari. Colectoarele acestor dispozitive ating o dimensiune de 100 de metri cubi și, din acest motiv, permit îndepărtarea rapidă și ușoară a straturilor întregi de roci. Mai departe, se iau excavatoare rotative, dimensiunile cărora pot ajunge la dimensiunea unei case cu zece etaje. Aceste dispozitive nu pot extrage numai cărbune, ci și imediat, pentru al transporta în vagoane.
Avantajele exploatării în carieră:
Pericole perceptibile pentru mediu.
Cărbunele, extras în acest fel, conține multe impurități.
Rusia are rezerve semnificative de resurse energetice și un complex puternic de combustibil și energie, care constituie baza dezvoltării economiei și a întregii țări. Este necesar să se utilizeze la maximum resursele naturale de combustibil și energie și potențialul sectorului energetic pentru creșterea economică și să se îmbunătățească calitatea vieții populației țării.