Надо Знать

добавить знаний



Магистральный трубопроводный транспорт угля



План:


Введение

Современные магистральные гидротранспортного системы (МГТС) могут использоваться для транспортировки угля как топлива или сырья для коксования. Основные терминальные операции начальных звеньев МГТС - измельчения, приготовления пульпы, аккумуляция гидросмеси; конечных - прием и распределение пульпы, ее хранения, обезвоживания.

Специфическая особенность МГТС - технологический и экономический взаимосвязь выполняемых операций и согласования ее технологий предшествующих и последующих комплексов переработки материала. Поэтому углеобогатительные фабрики на главном терминале следует рассматривать как начальное звено подготовки материала к гидротранспорта, а обезвоживание на приемной станции - как часть технологии по подготовке угля к сжиганию (коксования, сжижения и т.д.).


1. Преимущества

  • непрерывность и равномерность грузопотока;
  • повышенная надежность
  • возможность полной автоматизации;
  • независимость от погодных условий;
  • экономическое преимущество над железнодорожным транспортом, особенно, когда шахты находятся в отдаленных районах;
  • имеет существенно меньшие транспортные потери и техногенную нагрузку на окружающую среду;
  • создает меньше шума;
  • малые сроки строительства.
Изменение формы угольных зерен марки Ж при транспортировке на расстояние 450 км. (По данным проф. В.С.Билецького)

2. Недостатки

  • высокая энергоемкость гидротранспортных установок;
  • измельчения угля при транспортировке в трубопроводе;
  • размокания глин при гидротранспортирования;
  • трудности с обезвоживанием угля;
  • изменение формы угольных зерен при гидротранспортирования.

3. Способы гидравлического транспортирования угля

Существует несколько способов гидравлического транспортирования угля:

  • пульпопроводы с последующим обезвоживанием

Пульпопроводы транспортируют гидросмесь воды и угля, измельченного до крупности 0-1 (3-6) мм. Массовая концентрация гидросмеси - 50% (соотношение жидкости и твердого составляет 1: 1). Обезвоживанию после транспортировки в пульпопровода, как правило, подлежит угля для коксования.

  • пакетное транспортировки

Исследователи университета Миссури предложили принципиально иной тип вуглепровода: для кускового транспортировки используется уголь, спрессованный в брикеты диаметром на 5-10% меньше, чем диаметр трубопровода и длиной около двух диаметров трубы. Соотношение угля и воды по массе составляет 3 (4): 1. Такие трубопроводы требуют на 70% меньше воды и имеют лучшие теоретические экономические показатели, чем классические грязевые трубопроводы, но технология еще не внедрена на практике, построена пилотная установка.

Высококонцентрированные водоугольное суспензии ( ВВВС), сжигаемых непосредственно в топках котлоагрегатов, также могут транспортироваться МГТС - технология "Densecoal". Водоугольное суспензия - смесь, содержащая 60-70% (в некоторых видах ВВВС содержание угля достигает 80%) измельченного до - 100-250 мкм энергетического угля, 29-39% воды, и 0,5-1,5% химических добавок - пластификаторов, которые сохраняют гомогенность суспензии и не позволяют ей расслаиваться.


4. Элементы пульпопровода

Элементы гидротранспортного системы: 1 - главный терминал, 2 - трубопроводная магистраль с насосными станциями и аппаратурой блокировки 3 - приемный терминал

Основными элементами гидротранспортного системы являются:

  • главный терминал - начало системы, где продукт дробится, измельчается, готовится гидросмесь и впускаемого в линию. Здесь размещаются складские сооружения и главная насосная станция;
  • трубопроводная магистраль с насосными станциями, которые размещаются вдоль линии, чтобы перемещать продукт через трубопровод. Расположение этих станций определяет топография местности, тип гидросмеси, условия сети, которые в целом определяют потери напора при гидротранспортирования;
  • аппаратура блокировки - первая линия защиты трубопроводов. Запорными клапанами оператор может изолировать любой сегмент линии для работы обслуживания или изолировать прорыв или утечка. Блокирующие клапаны обычно размещены через каждые 30-50 км, в зависимости от вида трубопровода. Это не обязательный элемент, но обычная практика для пульпопровода. Расположение этих станций зависит исключительно от природы продукта, передаваемой траектории трубопровода и оперативных условий линии;
  • приемный терминал - комплекс для обезвоживания и последующего использования продукта.

5. История внедрения и использования

Первый вуглепровид диаметром 200 мм был построен в 1914 г. в Англии. Самым известным в мире был магистральный вуглепровид шахты Блэк-Меса (Аризона, США), длиной 439 км и производительностью 5,8 млн. т / год. В 1964 г. энергетическая компания Peabody Energy подписала контракт с племенами навахо и ТАПИ об использовании их водных ресурсов для создания гидросмеси и ее дальнейшей транспортировки на завод в Мохейви, мощностью 790 МВт. Процесс требовал большого количества воды, что вызвало экологический кризис на этих территориях. Под натиском социальных и этно-религиозных движений вуглепровид несмотря технологическую пригодность и экономическую эффективность был законсервирован 31 декабря 2005.

Основные показатели угольных магистральных гидротранспортных трубопроводов
Место нахождения Страна Длина,
км
Диаметр,
мм
Производительность,
млн. т / год
Количество
насосных станций
Годы
использование
Блэк-Меса, Аризона США 439 457; 366 5,8 4 1970-2006 гг
Кадис-Ист Лейк, Огайо США 174 254 1,3 4 1957-1963 гг
Мерлебак, Лоррейн Франция 9 381 1,5 - В эксплуатации с 1952 г.
Белово-Новосибирск Россия 252 500 3,0 3 1990-1994 гг
Порто-Торрес Италия 4 406/304 3,5-4,1 - В эксплуатации

Дефицит водных ресурсов привел к тому, что большинство угольных МГТС были заморожены или их строительство (Вайоминг - Техас, протяженностью 1400 миль Колорадо - Техас, 1300 миль Иллинойс - Флорида, 1500 миль) отложено на неопределенный срок. Несмотря на это, интерес к проектам МГТС остается большим.


6. Гидротранспорт специально подготовленного угля

6.1. Гидравлический трубопроводный транспорт вуглемасляного агломерата

Механизм процессов гидротранспортирования агломерата и уголь отличается, но существенных различий не наблюдается, что свидетельствует о технологической приемлемости процесса гидравлического транспортирования вуглемасляного агломерата.

См.. Гидравлический трубопроводный транспорт вуглемасляного агломерата


6.2. Гидравлический трубопроводный транспорт высококонцентрированной водоугольной суспензии (ВВВС)

Высококонцентрированные водоугольное суспензии (ВВВС), сжигаемых непосредственно в топках котлоагрегатов, также могут транспортироваться МГТС - технология "Densecoal". Это эффективная экологически чистая альтернатива природному газу и нефти. По сравнению с сухим молотым (пилообразных) углем, ВВВС, используемая для теплоэнергетических целей, помогает сокращать выбросы оксидов, азота, серы и угарного газа на 20-35%, и гарантирует 99% сгорания органической массы, улучшая экологическую ситуацию.

Интенсивные научные исследования по созданию водоугольного топлива и его транспортировки в МГТС начались в 80-е гг. в Японии, США, Италии, ФРГ, Китае, а с 1985 г. - В СССР. Отечественные научно-организации в сотрудничестве с фирмой "Снампрожетти" (Италия) разработали, построили и запустили в эксплуатацию в 1990 г. опытно-магистральный вуглепровид Белово-Новосибирск ( Россия) длиной 262 км с производительностью 3 млн. т. угля в год на сухую массу. В середине 1990-х годов финансирование проекта было прекращено и вуглепровид распродали по частям в частную собственность.

За рубежом технологии-аналоги интенсивно разрабатываются и внедряются. Так корпорация в области энергетики и охраны окружающей среды (EERC) (шт. Огайо, США) разработала технологию "Cofiring" совместного сжигания высококонцентрированного водоугольного топлива (ВУТ) с традиционными топливами. Фирма "Снампрожетти" Италия - комплекс Порто Торрес с полным циклом обогащения, гидротранспортирования и сжигания водоугольного топлива из колумбийского угля производительностью 3,5-4,1 млн. т / год.


Литература

  • Малая горная энциклопедия. В 3-х т. / Под ред. С. Белецкого. - М.: "Донбасс", 2004. - ISBN 966-7804-14-3.
  • Дуд Т. Дж. Обзор гидротрубопроводных систем, построенных в мире за последнее время - 20-я Международная техническая конференция по утилизации угля и топливным системам, Клиэрустэр, шт. Флорида, США, 20-23 марта 1995 г.
  • Смолдырев А.Е. Гидро-и пневмотранспорт в металлургии (техника и технология, инженерные расчеты) - М., "Металлургия", 1985. - 280 c.
  • Светлый Ю.Г., Белецкий В.С.. Гидравлический транспорт (монография). - Донецк: Восточный издательский дом, Донецкое отделение НТШ, "Редакция горной энциклопедии", 2009. - 436 с. ISBN 978-966-317-038-1

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам