В Великобритании в 1735 году научились выплавлять чугун на коксе. Применение каменного угля разнообразно. Он употребляется как бытовое, энергетическое горючее, сырье для металлургической и хим индустрии, также для извлечения из него редчайших и рассеянных частей. Очень многообещающим является сжижение (гидрогенизация) угля с образованием водянистого горючего. Для производства 1т нефти расходуется 2-3т каменного угля, в период эмбарго ЮАР фактически стопроцентно обеспечивала себя топливом за счёт этой технологии. Из каменных углей получают искусственный графит.

Цена угля

Цена очень различается, потому что сильное воздействие оказывают качество угля и цена транспортировки. В целом по Рф цены колеблются от 60-400 рублей за тонну (2000 г.) до 600—1300 рублей за тонну (2008 г.). На мировом рынке стоимость достигнула 300 $ за тонну (2008) до 3500-3700 рублей за тонну (2010).

Газификация угля

Данное направление утилизации угля связано с его так именуемым «неэнергетическим» внедрением. Речь идёт о переработке угля в другие виды горючего (к примеру, в горючий газ, среднетемпературный кокс и др.), предыдущей либо сопутствующей получению из него термический энергии. К примеру, в Германии в годы 2-ой мировой войны технологии газификации угля интенсивно применялись для производства моторного горючего. В ЮАР на заводе SASOL с внедрением технологии слоевой газификации под давлением, 1-ые разработки которой были также выполнены в Германии в 30-40-е годы XX века, в текущее время из бурого угля делается более 100 наименований продукции. (Данный процесс газификации известен также под заглавием «способ Lurgi».)

В СССР технологии газификации угля а именно интенсивно разрабатывались в Научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте по дилеммам развития Канско-Ачинского угольного бассейна (КАТЭКНИИуголь) с целью увеличения эффективности использования канско-ачинских бурых углей. Сотрудниками института был разработан ряд уникальных технологий переработки низкозольных бурых и каменных углей. Данные угли могут быть подвержены энерготехнологической переработке в такие ценные продукты, как среднетемпературный кокс, способный служить заменителем традиционному коксу в ряде металлургических процессов, горючий газ, применимый, к примеру, для сжигания в газовых котлах в качестве заменителя природного газа, и синтез-газ, который может употребляться при производстве синтетических углеводородных топлив. Сжигание топлив, получаемых в итоге энерготехнологической переработки угля, даёт значимый выигрыш в показателях вредных выбросов относительно сжигания начального угля.

После развала СССР КАТЭКНИИуголь был ликвидирован, а сотрудники института, занимавшиеся разработкой технологий газификации угля, сделали собственное предприятие. В 1996 году был построен завод по переработке угля в сорбент и горючий газ в г. Красноярске (Красноярский край, Наша родина). В базу завода легла патентованная разработка слоевой газификации угля с обращённым дутьём (либо обращённый процесс слоевой газификации угля). Этот завод работает и в текущее время. Ввиду только низких (по сопоставлению с классическими технологиями сжигания угля) характеристик вредных выбросов он свободно размещается неподалёку от центра городка. В предстоящем на базе этой же технологии был построен также демо завод по производству бытовых брикетов в Монголии (2008 г.).

Необходимо подчеркнуть некие соответствующие отличия технологии слоевой газификации угля с обращённым дутьём от прямого процесса газификации, одна из разновидностей которого (газификация под давлением) употребляется на заводе SASOL в ЮАР. Производимый в обращённом процессе горючий газ, в отличие от прямого процесса, не содержит товаров пиролиза угля, потому в обращённом процессе не требуются сложные и дорогостоящие системы газоочистки. Не считая того, в обращённом процессе может быть организовать неполную газификацию (карбонизацию) угля. При всем этом выполняются сходу два нужных продукта: среднетемпературный кокс (карбонизат) и горючий газ. Преимуществом прямого процесса газификации, с другой стороны, является его более высочайшая производительность. В период более активного развития технологий газификации угля (1-ая половина XX века) это определило фактически полное отсутствие энтузиазма к обращённому процессу слоевой газификации угля. Но в текущее время рыночная конъюнктура такая, что цена 1-го только среднетемпературного кокса, производимого в обращённом процессе газификации угля (при карбонизации), позволяет восполнить все издержки на его создание. Попутный продукт — горючий газ, применимый для сжигания в газовых котлах с целью получения термический и/либо электронной энергии, — в данном случае имеет условно нулевую себестоимость. Это событие обеспечивает высшую вкладывательную привлекательность данной технологии.

Ещё одной известной технологией газификации бурого угля, является энерготехнологическая переработка угля в среднетемпературный кокс и термическую энергию в установке с псевдоожиженным (кипящим) слоем горючего. Принципиальным преимуществом данной технологии является возможность её реализации оковём реконструкции типовых угольных котлов. При всем этом сохраняется на прежнем уровне производительность котла по термический энергии. Схожий проект реконструкции типового котла реализован, к примеру, на разрезе «Берёзовский» (Красноярский край, Наша родина). В сопоставлении с технологией слоевой газификации угля энерготехнологическая переработка угля в среднетемпературный кокс в псевдоожиженном слое отличается значительно более высочайшей (в 15-20 раз выше) производительностью.[6]

• см. Автомобиль с газогенератором
• см. Водоугольное горючее

Сжижение угля

• см. Синтез Фишера — Тропша

Уголь в качестве горючего

Роль угля в энергетическом балансе

В Рф в 2005 году толика угля в энергобалансе страны составляла около 18 процентов (в среднем по миру 39 %), в производстве электроэнергии — немногим более 20 процентов. Толика угля в топливном балансе РАО ЕЭС составила в 2005 году 26 %, а газа — 71 %. В связи с высочайшими глобальными ценами на газ русское правительство намеревалось прирастить долю угля в топливном балансе РАО ЕЭС до 34 % к 2010 году, но данным планам не судьба было реализоваться из-за прекращения деятельности РАО ЕЭС в 2008 году.

Трудности использования угля в качестве энергетического горючего

Невзирая на происходящие экономические конфигурации, цена 1 тонны условного горючего (здесь) на угле почти всегда является самой низкой по сопоставлению с мазутом и газом. Основная трудность использования угля состоит в высочайшем уровне выбросов от сжигания угля — газообразных и твёрдых (зола). В большинстве продвинутых стран, включая Россию, действуют жёсткие требования по уровню выбросов, допустимых при сжигании угля. В странах ЕС употребляются жёсткие штрафные санкции к ТЭЦ, превосходящим нормы (прямо до 50 евро за каждый выработанный МВт*ч электроэнергии). Выходом из ситуации является внедрение разных фильтров (к примеру, электрофильтров) в газоходах котлов, или сжигание угля в виде водоугольных суспензий (Водоугольное горючее). В последнем случае из-за более низкой температуры горения угля значительно (до 70 %) понижаются выбросы оксидов NOx (температурный NOx). Зола, получаемая от сжигания угля, в ряде всевозможных случаев может быть применена в строительной промышленности. Ещё в СССР были разработаны ГОСТы, предусматривающие добавку золы в шлакопортландцементы. Трудностью использования золы будет то, что удаление золы происходит почти всегда оковём гидрозолоудаления, что затрудняет её погрузку для предстоящей транспортировки и использования.

Удельная теплота сгорания угля в сопоставлении с другими субстанциями
Вещество
Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Порох
2,9 — 5,0
Торф
8,1
Дрова (березовые, сосновые)
10,2
Уголь бурый
15,0
Уголь каменный
29,3
Спирт этиловый
25,0
Метанол
22,7
Условное горючее
29,31 (7000 ккал/кг)
Уголь древесный
31,0
Мазут
39,2
Нефть
41,0
Дизельное горючее
42,7
Керосин
43
Бензин
44,0
Этилен
48,0
Пропан
47,54
Метан
50,1
Водород
120,9
См. также

• Гагат
• Белоснежный уголь
• Угольный разрез
• Древесный уголь
• Пищевые добавки
• Водоугольное горючее
• Зольность

Примечания