Потребители угля.

Топливо- и энергопотребляющие отрасли.

Потребители угля. Потребители нефтепродуктов. Потребители газа. Потребители электроэнергии. Потребители тепла.

Потребители угля.

Уголь потребляется в современной экономике в основном как энергетическое и технологическое топливо. При этом электростанциями потребляется в настоящее время 51% добываемого угля, коммунально-бытовым сектором и населением – 14%. Металлургией (в качестве технологического топлива – кокса) потребляется 19%, прочими потребителями, включая промышленность – 16%.

В качестве основных теплоносителей в промышленности, коммунально-бытовом секторе и в быту используются пар и подогретая паром или продуктами сгорания горячая вода.

Парогенераторная установка или водогрейный котел, работающие на угле включают в себя собственно паровой или водогрейный котел и вспомогательное оборудование, обеспечивающие подготовку и подачу топлива (угля), питательной воды и воздуха, удаление продуктов сгорания (золы и шлака), очистку дымовых газов и т.д.

Местом, где происходит сжигание угля и превращение его химической энергии в тепло, является топочное устройство. В топочной технике используют слоевой, факельный, вихревой и в кипящем слое способы сжигания угля.

Слоевой процесс характерен тем, что в нем поток воздуха превращается в топочные газы, проходя через неподвижный или медленно движущийся слой угля. Это основной способ сжигания угля населением, коммунальнобытовым сектором и промышленностью.

Факельный способ характеризуется непрерывной подачей в топочное пространство частичек пылевидного (подготовленного) угля и его сжиганием в потоке воздуха.

Вихревой способ – закручивание воздушного потока в топочном пространстве и сжигание в нем во взвешенном состоянии мелкозернистого угля.

Сжигание в продуваемом снизу воздухом кипящем слое мелкодробленого угля обеспечивает более низкую температуру процесса (1000°С вместо 1200°С).

Последние способы сжигания подготовленного угля применяются в основном в энергетике при больших объемах потребляемого топлива.

В качестве технологического топлива в металлургии переработанный уголь (кокс) используется в доменных печах при производстве чугуна.

Домна – противоточная шахтная печь, выложенная огнеупорным кирпичом обтянутым стальным кожухом высотой порядка 40 м. В шахте печи непрерывно взаимодействуют шихтовые материалы (кокс (С), железная руда (окись железа Fe₂O₃), флюс (карбонат кальция СаСО₃) движущиеся сверху вниз, и продукты горения движущиеся снизу вверх. В нижней части печи в горне, в который через фурмы подается разогретый воздух, температура достигает 1750°С (температуры плавления железа). Исходные материалы, подаваемые в доменную печь в соответствии с температурными зонами в печи, претерпевают физические и химические изменения. В шахте сгорает кокс, восстанавливается, науглероживается и плавится железо, образуются шлаки и т.д.

Загруженный в доменную печь кокс опускается по шахте печи до уровня фурм и частично окисляется в струе поступающего воздуха до образования окиси углерода (СО).

Образующаяся окись углерода, поднимающаяся вверх печи и встречая на пути рудную колошу в нижней части шахты печи косвенно восстанавливает окись железа Fe₂O₃ (косвенное восстановление) до его закиси FeO, которая в свою очередь коксом восстанавливается до собственно железа Fe (прямое восстановление) и частично тем же коксом науглероживается до карбида железа Fe₃C.

Железо, содержащее более 2% углерода, называется чугуном. Карбид в железе снижает температуру его плавления. Наиболее легкоплавкий чугун содержит 4, 3% углерода и плавится при температуре 1130°С, что значительно расширяет технологическую зону использования железа.

Доставка, хранение и подготовка топлив к сжиганию на предприятиях, потребляющих уголь – трудоемкие процессы.

Доставка угля осуществляется главным образом железнодорожным транспортом. В зимнее время вагоны со смерзшимся топливом разогреваются перед разгрузкой в размораживающих устройствах. Для разгрузки вагонов с топливом применяются вагоноопрокидыватели.

Предварительное дробление угля производится в дискозубчатых дробилках на куски размером 50 – 150 мм. Основное дробление топлива на куски размером не более 25 мм происходит в молотковых дробилках.

Для улучшения санитарных условий труда обслуживающего персонала, а также предотвращения пожаров и взрывов при подготовке угляприменяют обеспыливание, используя аспирацию, паро-, гидро- и пенообеспыливание.

Срок хранения топлива на складе устанавливается для бурых углей 0, 4 – 0, 5 года, для каменных углей 2 – 6 лет в зависимости от устойчивости к самовозгоранию. Во избежание самовозгорания топлива на складе штабели и их откосы уплотняют укаткой бульдозерами и катками. Систематически контролируют температуру внутри штабеля.