Топливно-энергетические ресурсы угля

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФГБОУ ВПО РЫБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П. А. СОЛОВЬЕВА

КАФЕДРА ОБЩЕЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

РЕФЕРАТ

ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ УГЛЯ

Группа ТЭБ-13

Студент Алексеева О.А

Руководитель Емец А. А.

Рыбинск

2016

Содержание

Топливно-энергетические ресурсы

Угольная промышленность

Способы добычи угля в России

Заключение

Библиографический список

Топливно-энергетические ресурсы

Для производства энергии необходимы энергетические ресурсы. Практически все источники энергии, применяемые в настоящее время - это источники солнечного происхождения и являются результатом воздействия на планету Земля энергией Солнца.

Органическое топливо (уголь, нефть, газ) - это аккумулированная солнечная энергия, накопленная за счет энергии солнца в течение миллионов лет, потребляется же она человечеством в считанные годы.

Преобразованной солнечной энергией является энергия других источников, например ветра, рек, морских приливов и отливов, волн.

Энергоресурсы подразделяются на первичные (природные) и преобразованные. Первичные - это ресурсы, имеющиеся в природе в начальной форме. Энергия, получаемая при использовании таких ресурсов, называется первичной. Первичные энергоресурсы бывают:

* возобновляемые - это солнечная энергия, гидроэнергия, энергия ветра, годичные приросты древесины и торфа, геотермальная энергия, энергия приливов, морских течений - их запасы постоянно восполняются;

* невозобновляемые, запасы которых не имеют источников пополнения и постепенно уменьшаются в связи с растущим их потреблением (уголь, нефть, газ, ядерная энергия). При изменении исходной формы первичных энергоресурсов в результате превращения или обработки образуются преобразованные энергоресурсы: бензин и другие виды нефтепродуктов, электричество, искусственный газ, водород, пар, горячую воду, тепло. В современных условиях более 90% электро- и теплоэнергии получают, расходуя невозобновляемые энергоресурсы: различные виды угля, горючие сланцы, нефть, природный газ, торф, ядерное топливо. В балансе добычи органического топлива нефть составляет 40 %, природный газ - 37 %, уголь - 21 %.

Для соизмерения качества энергоресурсов и определения действительной экономичности их расходования принято использовать понятие «условное топливо». Его низшую рабочую теплоту сгорания Q_р^н принимают равной 7000 ккал/кг (29 308 кДж/кг). Тонна условного топлива (т.у.т.) - это количество топлива, при сжигании которого образуется 7 млн ккал тепла. Для сравнения калорийность хорошего угля составляет:

Q_р^н = 4400...6500 ккал/кг, газа Q_р^н = 7000...11 200 ккал/кг, мазута Q_р^н= 9500...9700 ккал/кг угля. Уголь - один из наиболее распространенных в природе энергоносителей. Доля угля в топливно-энергетическом балансе России составляет около 12 %. Ресурсы угля во много раз превышают прогнозируемые ресурсы нефти и газа. Наиболее крупные приросты добычи угля могут дать Кузнецкий и Канско-Ачинский бассейны (80 %). Угли Кузнецкого бассейна - более высокого качества. По прогнозируемым запасам это одна из главнейших баз высококачественных энергетических углей не только для Сибири и Урала, но и для европейской части России. Угли Канско-Ачинского - бурые угли: без обогащения не пригодны для хранения и перевозки на большие расстояния. Поэтому их целесообразно сжигать на крупных электростанциях мощностью 4000...6400 МВт на месте добычи. Но при этом встает вопрос о передаче электрической энергии на большие расстояния. Для увеличения добычи и сокращения дефицита топлива в европейской части развивается Печорский бассейн, имеющий достаточно большие ресурсы энергетических углей. Основными потребителями угля являются тепловые электростанции, черная и цветная металлургия. Они потребляют 65 % твердого топлива, поставляемого национальной экономике.

Угольная промышленность

По качеству и ряду других признаков уголь делится на бурый, каменный и антрацит. Основным в стране является каменный уголь (свыше 2/3 общих запасов). При этом 95% общегеологических запасов угля находится в восточных районах (Тунгусский бассейн -- 36%, Ленский -- 26, Канско-Ачинский -- 10, Кузнецкий -- 10%). Крупнейший в европейской части Печорский бассейн сосредоточивает 4% общих запасов. По добыче также выделяются восточные районы, дающие 3/4 угля страны. Кузнецкий бассейн (Кемеровская обл.) -- основной район добычи каменного угля в стране, дающий около 1/3 угля России. По балансовым запасам коксующихся углей (43 млрдт) Кузбасс -- самый крупный в стране. Бассейн отличается мощными (свыше 3,5 м) пластами высококачественного угля, высокой степенью изученности и освоенности. Здесь действует свыше 50 шахт, в том числе крупнейшая в стране Распадская, а также около 20 разрезов, из которых уголь добывается открытым способом. Печорский бассейн (Республика Коми) дает 8% российского угля. Добыча его ведется с 1934 г. Угольные пласты достаточно мощные. На коксующиеся угли приходится 3/5 общего объема добычи бассейна. Здесь находится крупнейшая угольная шахта в европейской части -- Воргашорская. Весь уголь добывается подземным способом, в сложных природных условиях. Осваиваются ресурсы Южно-Якутского угольного бассейна. Наиболее изучен Алдано-Чульманский район, где разведаны Чульмаканское, Нерюнгринское и другие месторождения. Действует крупный Нерюнгринский разрез (добыча открытым способом). Удельный вес его в общероссийской добыче угля 5%. Иркутский (Черемховский) угольный бассейн дает до 20 млн. т. угля в год (добыча открытым способом). Промышленное освоение бассейна началось с 1896 г., разведано 20 крупных угольных месторождений (в основном каменный уголь). Разрабатываются три новых месторождения. Восточная часть Донецкого бассейна (Ростовская обл.), несмотря на большую глубину залегания и высокую себестоимость добычи, дает до 20 млн. т. каменного угля высокого качества в год. Тунгусский угольный бассейн, в основном расположенный в Красноярском крае, имеет площадь свыше 1 млн. км². Этот бассейн -- гигант, ресурсы угля которого почти 2 трлн. т. В связи со сложными природными условиями и удаленностью он изучен слабо. Основные разведанные месторождения -- Кайерканское, Норильское и ряд других -- дают 0,3-0,4 млн т угля в год. Крупнейший Ленский бассейн (Якутия, Красноярский край) освоен также недостаточно. Основные разведанные месторождения -- Сангарское, Кемпендяйское, Кангаласское и ряд других -- дают до 2 млн. т. угля в год. Основной буроугольный бассейн -- Канско-Ачинский (Красноярский край) начал осваиваться в 1930-е годы. Крупнейшие месторождения -- Назаровское, Березовское, Ирша-Бородинское -- эксплуатируются открытым способом. Бассейн дает до 50 млн. т. в год недорогого угля, который используется на месте как топливо для тепловых электростанций. Таким образом, в отличие от нефтегазодобывающей угольная промышленность более рассредоточена по территории страны. Электроэнергетика объединяет процессы производства, передачи, преобразования и потребления электроэнергии, что в вещественной форме представлено электростанциями, электропередающими сетями и сетевыми подстанциями. Основную роль в производстве электроэнергии играют тепловые электростанции, хотя за 30 лет их удельный вес заметно снизился, в основном за счет развития атомной энергетики. Тепловые электростанции преобразуют энергию сжигаемого топлива (угля, газа, мазута, торфа и т.д.) в тепловую, а затем в электрическую. Сжигаемое топливо нагревает воду, а образуемый из воды пар вращает турбины, вырабатывающие электричество. Если одновременно с электроэнергией к потребителям поступают тепло и горячая вода, то такая электростанция называется теплоэлектроцентралью (ТЭЦ). Такие станции размещаются около потребителей и отапливают 40% городских поселений страны. Мощные тепловые станции, обеспечивающие энергией большие регионы, называются ГРЭС (государственная районная электростанция). Помимо размещения вблизи потребителей (потребительский фактор) ТЭС создаются и в районах добычи топлива (сырьевой фактор). В качестве примера можно привести крупную Березовскую ГРЭС (Канско-Ачинский буроугольный бассейн) или две электростанции в Сургуте (Тюменская..обл.).

Способы добычи угля в России

Добыча угля представляет собой один из основных видов промышленной деятельности в нашем государстве. Способы добычи угля в Росси подразделяются на 2 основных это:

открытый;

подземный.

Типология добычи угля

Подземный способ добычи угля в России подразумевает использование в процессе добычи шахт. Этот способ отличается трудоемкостью и дороговизной. Однако при этом, такой способ всегда более востребован, чем открытый по причине того, что основные запасы угля расположены глубоко под землей. энергоресурс уголь качество оборудование

Среди способов добычи угля в России, открытый способ более доступен и является более безопасным, нежели подземный. Открытая добыча угля подразумевает снятие верхних слоев горных пород скрывающих под своей массой целые пласты угольных залежей, при помощи специальной техники. Другими словами, после снятия такой горной породы, добытчикам остается всего лишь собрать оставшийся на поверхности уголь.

Подземный способ добычи. Особенности.

Технология подземного способа добычи угля в России довольно сложна и обычно подразумевает обязательную точность выполнения, так как от этого зависят жизни людей. Прежде всего, необходимо создание шахт, которые могут быть двух типов:

Вертикальные

Наклонные

Диаметр таких шахт достигает нескольких метров, а глубина обычно уходит вниз более чем на километр. От глубины шахты напрямую зависит вид добываемого угля. К примеру, уголь антрацит, который добывается ООО «Южная угольная компания», представляет собой самый твердый вид угля, добыча которого происходит на глубине более двадцати километров. На сегодняшний день для такого способа добычи угля используются специальные комбайны, а так же отбойные молотки. Способы добычи угля подземным способом могут производиться с помощью лав или камерно-столбовым способом. Лавы - это длинные забои. В шахте может быть от одного до нескольких забоев. В забоях уголь рубят при помощи выемочного комбайна, Для отправки на поверхность этот же комбайн грузит уголь на конвейер. При такой добыче добывается почти весь угол из пласта. При камерно-столбовом способе используют столбы и горизонтальные проходы между ними. Этот метод применяют при неглубоком залегании угля. Способы добычи угля подземным способом включают в себя зарубку угля при помощи выемочного комбайна, врубовых машин или гидравлическим способом. При гидравлическом способе используется энергия струи воды, которая своим напором дробит уголь, смывает его и доставляет, проходя по выработкам в специальную камеру. Также используют взрывчатые вещества.

Сейчас внедряют комплексную автоматизацию добычи с применением механизированных крепей, угольных комбайнов и металлических щитов. Разрабатывается дистанционное управление всем добывающим оборудованием.

Преимущества:

Уголь добывается высокого качества.

Приносит меньше вреда окружающей среде.

Недостатки:

Наиболее опасный способ добычи.

Требует существенных финансовых вложений.

Открытый способ добычи. Особенности.

Технология открытого способа добычи подразумевает использование драглайнов или экскаваторов очень больших размеров. Ковши этих устройств, достигают размера 100 кубических метров и благодаря этому позволяют быстро и легко удалять целые пласты горных пород. Далее за дело берутся роторные экскаваторы, размеры которых могут достигать размеров десятиэтажного дома. Эти устройства могут не только добывать уголь, но и сразу же, осуществлять его погрузку в вагоны.

Преимущества добычи угля открытым способом:

Скорость добычи.

Экономичность.

Относительная безопасность.

Недостатки:

Ощутимый вред окружающей среде.

Уголь, добытый таким способом, содержит много примесей.

Заключение

Россия располагает значительными запасами энергетических ресурсов и мощным топливно-энергетическим комплексом, который является базой развития экономики и страны в целом. Нужно максимально эффективно использовать природные топливно-энергетические ресурсы и потенциала энергетического сектора для роста экономики и повышения качества жизни населения страны.

Библиографический список

1. http://www.ecoteco.ru/

2. https://geographyofrussia.com

3. http://lib.rosenergoservis.ru/

4. http://www.southcoal.ru/

5. http://greenologia.ru/

Размещено на Allbest.ru