Маркировка готовой продукции
Помимо видов угля по цвету, готовому ресурсу присваивают одну из маркировок согласно качеству:
- Категория А — продукт пиролизного процесса твердых пород с предельной массовой долей углерода порядка 90%. Количество минеральных веществ в таком продукте не превышает 2.5%. Это наиболее качественная марка.
- Категория Б — уголь, полученный при пиролизе мягкой и твердой древесины. Содержание углерода в итоговом продукте — 88%.
- Категория В — углежжение всех групп сырья приводит к появлению угольной смеси. Углерода в ней не больше 77%, а минеральных веществ до 4%. Для данной категории нормирование других параметров не предусматривается.
Что делать, если уголь в котле плохо горит?
Заочно сказать, почему уголь плохо или совсем не горит сложно, ведь это случается по многим причинам, однако некоторые из них более распространены:
- уменьшение тяги из-за засорения дымовой трубы и колосниковой решётки;
- использование неподходящего сорта или просто низкокачественного угля;
- слишком большая мощность котла, которая не соответствует площади дома;
- загрузка большого объёма крупного угля, без предварительной растопки;
- неисправность автоматической системы принудительной подачи воздуха;
- нарушение целостности конструкции (пламя часто гаснет + задымлённость).
В случае последних вариантов потребуется специалист по ремонту котлов, а вот остальные неполадки вполне решаются правильной эксплуатацией и чисткой.
Доклад Уголь полезные ископаемые сообщение
Природное полезное ископаемое, такое как уголь, использовали, с древних времен и по сей, день в качестве незаменимого топлива. Цвет характерный ему от черного к серо-черному, иного преобладает глянцевый блеск. Размер и форма преобладает разнообразная от мелкого размера к крупному размеру угля.
Как образуется уголь?
Начало его лежит глубоко под землей. А начало образования угля произошло из-за остатков древних растений, которые находились очень глубоко под земле, это было более 300 миллионов лет тому назад. Так как растения находились, под толстым слоем земли без поступления воздуха и на него воздействовала, довольно большая температуры, постепенно эти растения начинали приобретать вид в торфа. По истечению не малого времени, торф терял влагу и газ, и подвергался прессованию, постепенно приобретал вид и свойства угля.
Из чего состоит уголь?
В состав угля входит углерод, водород, кислород, зола и сера. Уголь хоть и выглядит довольно крепким, но являться очень хрупким и легко разбивается на маленькие кусочки. Для того чтобы уголь дошел до людей, для этого понадобиться приложить не мало усилий и времени.
В случае если уголь расположен не глубоко под землей, а можно сказать что на поверхности, то его могли, добывать на поверхности не подгружаясь, под землю. Его вывозят при помощи специальной техники. А если уголь находиться на глубине более одного километра, то в таком случае его добывают при помощи подземных шахт, где с помощью шахтеров уголь добывается и отправляется в реализацию для дальнейшего его использования по назначению.
Делая вывод, можно сказать, что такое природное ископаемое как уголь, очень ценное и нужное. Его используют в бытовых условия для отопления многих помещений, а так же государственных предприятий, а так же это ископаемое применяют в металлургии и химической промышленности. Это черное золото для человечества просто незаменимое.
3, 4, 5 класс, окружающий мир
Качество дров: основные принципы
Важным нюансом при улучшении качества дров, является организация хранения палений. Специальные места (топливники) под хранение напиленной древесины, позволяют содержать дрова в требуемой кондиции, облегчая не только первоначальный розжиг, но и последующий процесс горения
Важность таких подсобных сооружений обусловлена постоянно меняющимися погодными условиями в течение года (затяжные дожди, снегопад зимой, морозы), которые оказывают решающее значение на качество заготовленных дров, а значит и на саму эффективность индивидуального котельного агрегата
Подбирая ту или иную породу древесины, нужно знать ее основные характеристики: плотность, калорийность. Чем выше плотность структуры древесины, тем дольше будут прогорать дрова, тем больше будет создаваться теплоотдача. Хозяевам загородных коттеджей целесообразно держать два вида дров: одни для растопки, обладающие меньшей плотностью, что облегчит быстрый розжиг; другие – для основного процесса горения с высокой степенью калорийности.
Рекомендуем: Как можно самому сделать твердотопливный котел сверхдлительного горения — реальный опыт
Компании, лидирующие на рынке угольной промышленности в России
Благодаря хорошему угольному потенциалу на территории России действует внушительное число предприятий, занимающихся добычей и обработкой угля. Большинство из них базируются в Сибири, Туве, Якутии и Кузбассе. Часть таких предприятий находится под частной собственностью, другая принадлежит государству. Крупнейшие из них:
- АО «Сибирская угольная энергетическая компания» (СУЭК);
- ОАО «Русский уголь»;
- En+ Group;
- ОАО «Уральская горно-металлургическая компания» (УГМК);
- «Востсибуголь»;
- «Мечел»;
- «Сибуглемет»;
- «СДС-уголь»;
- «Южный Кузбасс»;
- Распадская.
Другие компании, работающие в данной отрасли, представлены в разделе Угольные компании.
Как образуется антрацит
На первом этапе образования породы формируется торф, а на его основе – бурый уголь. При определенном длительном воздействии факторов среды ископаемое переходит в каменный уголь и его разновидность, являющуюся переходным звеном к графиту, – антрацит. Залегает эта порода на глубине до 6000 м, часто – в отрогах гор. Обычно в таких местах отмечаются сдвиги земной коры.
Образование антрацита включает несколько стадий. Сначала отмирающая древесина попадает в грунт. Постепенно почва с остатками растительности становится торфом. Под воздействием сил природы торф спрессовывается, затвердевает, а затем превращается в бурый уголь. Он трансформируется в каменный уголь, а потом – в антрацит. Весь цикл подобных трансформаций может занимать несколько десятков миллионов лет.
География мировой угледобычи
Залежи угля расположены в мире более-менее равномерно. Месторождения этого ресурса присутствуют на всех континентах планеты. Тем не менее около 80 % всех залежей находится в Северной Америке и в постсоветских странах. При этом шестую часть общемировых запасов угля содержат в себе недра России.
Крупнейшие угольные бассейны планеты – Пенсильванский и Аппалачский (США), Хеньшуйский и Фушунский (Китай), Карагандинский (Казахстан), Донецкий (Украина), Верхнесилезский (Польша), Рурский (Германия).
По состоянию на 2014 год, первая пятерка лидирующих стран по добыче каменного угля в мире выглядит следующим образом (в скобках указан процент от общемировой угледобычи):
- Китай (46 %).
- США (11 %).
- Индия (7,6 %).
- Австралия (6,0 %).
- Индонезия (5,3 %).
Роль угольной промышленности в России
Угольная промышленность играет огромную роль не только в экономическом развитии России, но и в энергетической стабильности. Уголь активно используется в:
- производстве электроэнергии тепловыми электростанциями;
- транспортной промышленности;
- целях отопления частных жилищ и объектов другого назначения.
Уголь применяют в химической промышленности и черной металлургии. Из его некоторых видов путем нагрева при отсутствии доступа к воздуху производят кокс. Он используется для выплавки чугуна.
Большое значение угольной промышленности РФ – снабжение мирового рынка. Это влечет за собой не только привлечение иностранной валюты в страну, но и является способом налаживания экономических и политических отношений со многими республиками.
Количество дров на зиму
Один из парадоксов мироздания: чем обыденнее и привычнее объект естественного происхождения, тем сложнее его математическое описание. Для того, чтобы вычислить объем Галактики или звезды достаточно помнить школьный курс геометрии. Если же кому-то очень понадобится узнать точный объем бревна – без методов дифференциального исчисления обойтись невозможно. От ошибки астронома обывателю ни жарко, ни холодно; а вот при неправильном расчете запасов топлива на зиму холод в доме обеспечен.
Вроде все просто: продолжительность отопительного сезона в днях умножаем на площадь дома и на среднесуточный расход дров. Не верьте этой простоте, она обманчива и требует множества уточнений. На самом деле необходимо учесть еще высоту потолка, т.е. не площадь, а объем. Самое интересное начинается, когда речь заходит о среднесуточном расходе дров. Эта величина зависит от калорийности топлива, КПД печи, климатических условий, теплопотери и многих других факторов, включая радиус кривизны рук мастера. Последний параметр – величина иррациональная, способная свести эффективность отопления к нулю. Если задаться целью вывести универсальную формулу для точного расчета – материала вполне хватит не на один десяток диссертаций. Гораздо быстрее навести справки у соседей или бывших хозяев дома.
Если вы планируете установить твердотопливный котел, рассчитать его «аппетит» проще – основные технические характеристики известны. Проще всего получить ориентировочную цифру, воспользовавшись формулами или онлайн-калькуляторами, размещенными на специализированных сайтах.
Попробуем подсчитать.
В качестве эталона возьмем дом общей площадью 150 кв. м и утепленный соответственно СНиП. В самый холодное время для обогрева помещения понадобится порядка 100 Вт/м². Примем средний расход энергии за 50 Вт/м². Отопительный сезон длится 7 месяцев (214 дней). При непрерывном отоплении получаем:
150 м²•50 Вт/м²•24 ч•214 дн = 38,52 МВт•ч, что приблизительно соответствует 33 Гкал.
Удельная низшая теплота сгорания абсолютно сухих дров составляет 4440 ккал/кг. При естественной сушке в течение около двух лет остаточная влажность древесины составляет 20%, удельная теплота сгорания – 3400 ккал/кг. КПД твердотопливного котла примем за 70%.
Вычисляем необходимое количество дров: 33000ккал•1000/3400ккал/кг/ 0,7/0,730 кг/м³≈19 м³, где 0,730 кг/м³, – плотность дубовой древесины. В перерасчете на клен или березу искомая величина составляет 21,3 м³, на сосну – 26,4 м³. На практике дров может понадобиться меньше или больше, в зависимости от состояния теплоизоляции дома и особенностей погоды.
Всезнающая статистика утверждает, что для отопления небольшого утепленного бревенчатого дома в средней полосе России вполне достаточно 4-6 кубометров дров на сезон. Наиболее экономически оправдан запас дров на два-три сезона: текущий +1-2 следующих. В таком случае вам наверняка хватит топлива даже на самый затяжной холодный период. Еще один довод: дрова, как и хороший алкоголь, со временем становятся только лучше.
«Помилуй бог, какие дрова? Мы – цивилизованные люди, у нас есть газ!» – такая позиция в корне неверна. Во-первых, потому, что нам выпало счастье жить в самой удивительной стране мира. здесь испокон веков наблюдаются два варианта развития событий: маловероятный и наихудший. Во-вторых, цивилизованный мир возвращается к проверенным и, главное, возобновляющимся источникам энергии. Дрова, солома и торф – все то же самое, что и сотни лет назад, с поправкой на современные технологии.
Иметь твердотопливный котел и хотя бы годичный запас дров в газифицированном доме – не блажь, а вполне разумное решение. Оптимизм – хорошо, но вдвое лучше – оптимизм, подкрепленный стратегическими запасами.
Также можно воспользоваться нашим онлайн калькулятором расчета количества колотых дров для отопления загородного дома, коттеджа или бани.
Брикеты из каменного угля
Точнее будет сказать, что угольные брикеты для отопления изготавливают их из прессованной угольной пыли. Из нее производят несколько разновидностей не природного топлива
Перед началом производства важно просеять пыль. Далее ее подвергают измельчению и отправляют на прессование
Для того чтобы сформировать брикет из угольной пыли, используют вязкое вещество. В итоге получается брикетное топливо на основе каменного угля.
Угольные брикеты
Не секрет, что уголь – единственный материал для топки, который при сгорании не образует дыма. Так же он попадает в группу безопасного топлива. Поэтому уголь можно использовать в качестве источника тепла при приготовлении пищи внутри строения, используя мангалы и грили. Что касается объектов общепита, здесь предъявлены строжайшие правила во избежание загорания и отравления.
Добыча каменного угля
Каменный уголь в наше время добывается тремя основополагающими способами. Такими как:
- карьерный метод,
- добыча через штольни,
- метод добычи в шахтах.
Способ добычи через карьеры используется, когда пласты угля залегают на поверхности, примерно на ста метрах в глубину и выше.
Карьеры подразумевают простое разрытие земли или песочной ямы, из которой и ведётся добыча, обычно в таких случаях угольный пласт имеет достаточно большую толщину, что делает его добычу проще.
Штольни подразумевают под собой скважины, с большим углом наклона. По нему все добытые ископаемые доставляются наверх, при этом нет необходимости задействовать серьезную технику или вырывать котловину.
Обычно залежи в таких местах имеют небольшую толщину и зарыты не особенно глубоко. Поэтому метод добычи через штольни позволяет быстро производить добычу без особых затрат.
Добыча через шахты самый распространённый метод добычи ископаемых, вместе с тем самый продуктивный, но в то же время и опасный. Шахты пробуриваются на большую глубину, достигающую нескольких сотен метров. Однако на это требуется разрешение, подтверждающее обоснования для таких масштабных работ, доказательства наличия залежей.
Порой шахты могут достигать километра, а то и больше в глубину, и протягиваться на несколько километров в длину, образуя связанные между собой паутины коридоров под землёй. В 20 веке вокруг шахт со временем образовывались даже поселения и небольшие города, в которых жили шахтеры с семьями.
Именно из-за условий добычи, работа в шахтах считается очень трудной и опасной, ведь огромное количество раз шахты обрушивались, погребая под собой десятки, а то и сотни людей, работающих там. Сайт для поиска проституток индивидуалки Челябинск Сохрани себе, чтобы не потерять
Пример расчета для дома 100 м²
Чтобы прояснить порядок расчетов, стоит их рассмотреть на примере загородного дома площадью 100 м² и расходом тепла на отопление 5 кВт/ч в среднем за сезон. Предположим, что в традиционном котле с КПД 75% сжигаются дрова березовые колотые длиной 60 см, имеющие влажность 50% (свежесрубленные). Взяв из приведенной выше таблицы значение теплоты сгорания для сырой березы 2371 кВт/м³, подставляем данные в формулу:
V = 720 х 5 / (2371 х 0.01 х 75) = 2.02 м³
Далее, нужно узнать реальный месячный объем березовых поленьев, выраженный в складометрах. Находим во второй таблице коэффициент перевода, для колотых дров лиственных пород длиной 0.6 м это 0.71. Определяем реальный объем топлива:
2.02 / 0.71 = 2.85 м³
При длительности отопительного сезона 6 месяцев придется сжечь 2.85 х 6 = 17.1 м³ сырой березы. Теперь можно провести проверку онлайн-калькулятором на этом интернет-ресурсе. Показания калькулятора отличаются от расчетных в меньшую сторону – 2.8 м³ березовых поленьев нужно на 1 месяц, на зиму – 2.8 х 6 = 16.8 м³.
Если нормально сложить поленья, привезенные навалом в кузове самосвала, то они займут немного меньше места
Как и сколько угля производят в Российской Федерации
Это полезное ископаемое добывается в зависимости от глубины нахождения: открытым (в разрезах) и подземным (в шахтах) способами.
За период с 2000 года по 2020 год производство подземным способом выросло с 90,9 до 103,7 миллионов тонн, а открытым – увеличилось более, чем на 100 миллионов тонн с 167,5 до 269,7 миллионов тонн. Количество ископаемого, добытого в стране за этот период с разбивкой по способам производства см. на рис. 1.
Рис. 1: Добыча угля в РФ с 2000 по 2020 годы с разбивкой по способам производства, в млн.
т.
По информации Топливно-энергетического комплекса (ТЭК) в Российской Федерации в 2020 году было добыто 385 миллионов тонн черного ископаемого, что на 3,2% выше предыдущего года. Это позволяет сделать вывод о положительной динамике роста отрасли в последние годы и о перспективности, несмотря на кризис.
Виды этого ископаемого, добываемые в нашей стране, делятся на энергетические и угли для коксования.
В общем объеме за период с 2010 года по 2020 год доля добычи энергетических выросла с 197,4 до 284,4 млн. т. Объемы добычи угля в России по видам см. на рис. 2.
Рис.
2: Структура добычи угля в РФ по видам за 2010-2015 годы, в млн. т.
Бурый уголь
Бурый уголь
является в виде плотной, землистой, деревянистой или волокнистой углистой массы с бурой чертой, со значительным содержанием летучих битуминозных веществ. В нем часто хорошо сохранилась растительная древесная структура; излом раковистый, землистый или деревянный; цвет бурый или смоляно-черный; легко горит коптящим пламенем, выделяя неприятный своеобразный запах гари; при обработке едким калием дает темно-бурую жидкость. При сухой перегонке образует аммиак, свободный или связанный с уксусной кислотой. Удельный вес 0,5—1,5. Средний химический состав, за вычетом золы: 50—77% (в среднем 63%) углерода, 26—37% (в среднем 32%) кислорода, 3—5% водорода и 0—2% азота.
На фото ниже — бурый уголь.
От каменного угля бурый уголь, как показываетназвание, отличается цветом (то более светлым, то более темным); есть, правда, и черные разновидности, но они в порошке в таком случае все-таки являются бурыми, между тем как антрацит и каменный уголь всегда дают черную черту на фарфоровой пластинке. Существенное отличие от каменного угля заключается в менее высоком содержании углерода и значительно большем содержании битуминозных летучих веществ. Этим и объясняется, почему бурый уголь легче горит, дает больше дыма, запах, а также и вышеупомянутую реакцию с едким калием. Содержание азота также значительно уступает каменным углям.
Виды угля
В зависимости от степени метаморфизма торфа в России принято разделять уголь на следующие виды – бурые угли, каменные угли, антрациты и графиты, а за рубежом принята иная классификация – лигниты, суббитуминозные угли, битуминозные угли, антрациты и графиты соответственно.
Лигнит или бурый уголь — самый молодой вид угля. Коричневого цвета, большой влажности (до 45%), высокое содержание серы. Рыхлее остальных видов, на открытом воздухе со временем рассыпается. Бурый уголь, который обязан своим названием характерному цвету, является наименее переработанным торфом и содержит от тридцати до семидесяти процентов элементарного углерода. При горении выделяет относительно мало тепла. Используется в основном только на электростанциях.
Суббитуминозный каменный уголь имеет еще одно название – черный лигнит. Черного цвета, влажность достигает двадцати — тридцати процентов. Его используют для производства электрической энергии, для обогрева домов. Имеет приблизительную теплоту сгорания 5-6 кВт/кг.
Битуминозный уголь – наиболее распространенный — черного цвета, относительно мягкий, плотный, с часто встречающимися блестящими и матовыми полосками. Влажность битуминозного угля менее двадцати процентов. Имеет приблизительную теплоту сгорания 7-9 кВт/кг.
Большая часть энергии в промышленности получается из каменного угля, это связано с его широкой распространенностью. Это не однородная порода — чередующиеся глянцевые и матовые слои соответствуют материалу, из которого они были созданы. Глянцевая — окаменелая древесина, матовые — мелкие остатки растений. В каменноугольных отложениях также присутствует мягкая черная пыль, напоминающая уголь для рисования.
Антрацитовый уголь самого высокого качества, черного цвета, блестящий. Влажность антрацита как правило менее 15%. Имеет самую высокую среди углей теплоту сгорания – до 9 и более кВт/кг. Это очень твердый сорт каменного угля, он содержит минимальное количество посторонних примесей, по сравнению с другими типами. Во время сгорания антрацит выделяет очень много тепла и мало дыма, однако зажечь его очень трудно.
Степень влажности дров
Твердотопливный котел длительного горения на дровах, имея высокий КПД, все же не сможет выдать нужный тепловой эффект из-за плохо просушенных дров. Возгорание с высоким содержанием влажности в топке, в этом случае, будет в сильной степени затруднено.
Приобретая необходимый объем только что напиленных дров, следует обязательно заняться их просушкой, так как их теплотворная способность резко уменьшается. Такие поленья, при 50 % содержания влаги, способны отдать только 1860 ккал. Для наглядности, древесина для котлов, имеющая полную просушку с нулевым процентом влажности, способна выдать до 4400 ккал. Близкий показатель такой теплотворности способны обеспечить дрова, прошедшие подсушку в помещении, либо находящиеся под хорошо защищенным навесом в течение года. Их показатель находится в пределах 3900-3380 ккал.
Рекомендуем: Автоматический твердотопливный котёл длительного горения – подробное описание
Естественно, весь годовой запас дров невозможно разместить в помещении котельной, поэтому нужно позаботиться о топливнике на приусадебном участке. Чтобы эффективность котла была максимальной, часть объема топлива на текущие 1-2 суток следует размещать непосредственно в хозяйственной части коттеджа. Остальная заготовленная часть складируется либо в специальном сарае, либо под уличным навесом. Чтобы избежать напитывания дров влагой, топливник целесообразно размещать на солнечной стороне участка. Складирование производить на хорошо продуваемый поддон, чтобы полешки не набирали ненужную влагу с земли.
Расчет мощности в зависимости от объема помещения
Формула расчета такова:
Q = VxΔTxK/850,
- где Q – количество тепла, определенное в кВт/ч4;
- V – объем помещения (единица измерения куб. м);
- ΔT является разницей между температурой снаружи и температурой в помещении;
- К – корректирующий коэффициент, учитывающий теплопотери;
- цифра 850 используется для того, чтобы перевести произведение вышеуказанных трех показателей в кВт/час.
К может иметь такие значения:
- 3-4 – для помещений, представляющих собой упрощенную деревянную конструкцию или здание, сделанное из профлиста.
- 2-2,9 – для зданий, имеющих небольшую теплоизоляцию. Конструкция таких домов является упрощенной, толщина стены равна длине 1 кирпича, окна и крыша имеют простое строение.
- 1-1,9 – для домов, конструкция которых является стандартной. Кирпичная кладка двойная, количество простых окон небольшое. Крыша имеет обычную кровлю.
- 0,6-0,9 – для домов с улучшенной конструкцией, двойной теплоизоляцией кирпичных стен, окнами с двойным стеклопакетом, толстой основой пола, крышей, сделанной из хорошего теплоизоляционного материала.
Факторы, влияющие на уровень потребления твёрдого топлива
Вычислить, сколько потребляет твердотопливный котёл отопления, трудности не составит. Сложнее правильно подобрать исходные данные для выполнения расчётов.
Далее представлена методика подсчёта и одновременно приведён расчёт расхода количества дров для обогрева жилища в 100 м². Однако сначала рассмотрим исходные данные:
- тип древесины, которая выбрана для растопки;
- степень влажности древесины;
- коэффициент полезного действия твердотопливной печи либо котла;
- тепловая мощность, необходимая для отопления помещения.
Если вы когда-нибудь пользовались печью, то, наверняка, в курсе, что при горении дров из различных деревьев исходит неодинаковое количество тепла. Допустим, полена из берёзы выделяют больше жара, чем тополь либо сосна. Это обусловлено разницей в плотности и тепловой отдаче пород деревьев. Ко всему, объём дров на 1 кВт теплоэнергии зависит от содержания влаги в них. Соответственно, чем выше влажность, тем больше тепла расходуется на испарение жидкости из дров, а на отопление жилища остаётся меньше. В итоге топлива на обогрев дома уйдёт больше.
То, насколько рационально будет использоваться энергия, находящаяся в топливе, зависит от коэффициента полезного действия того или иного теплоисточника. Допустим, камин или печь большинство энергии выделяют в атмосферу вместе с продуктами горения, поэтому и их теплоотдача достигает только 60 %. В то же время, твердотопливный или пиролизный (длительного горения) котёл работает с отдачей тепла 80 %. Данные нюансы стоит учесть при подсчёте расходов на обогрев жилья.
Значение тепловой мощности, требуемой для обогрева дома, лучше принять по расчёту, выполненному мастерами в период проектирования жилища. Однако часто такие данные у владельцев недвижимости не сохраняются. Поэтому количество дров и их стоимость можно узнать по усреднённому значению потребляемой мощности. Определяется стандартным способом: на отопление 10 м² уходит 1 кВт тепла при самых плохих условиях, а средний показатель за сезон составляет 0,5 кВт. Усреднённый показатель для жилища площадью 100 м² будет 5 кВт/ч.
Качества угля
Отапливать жилые помещения углем в наши дни безопасно, использование твердотопливных котлов значительно упростилось, поэтому уголь, как топливо, максимально востребован.
Потребительские свойства угля весьма привлекательны:
- Огромная теплоотдача дает больше тепла на единицу площади.
- Исключается зависимость от наличия газопровода и возможности подключения к нему.
- Для хранения этого топлива не нужно сооружать особые герметичные емкости.
- Каменный уголь не теряет своих потребительских свойств под воздействием воды.
- Обустройство котельной с твердотопливным отопительным прибором не зависит от согласия специальных государственных органов.
- Наличие удобной упаковки обеспечивает перевозку в любое место.
