Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Сучасні магістральні гідротранспортні системи (МГТС) можуть використовуватися для транспортування вугілля як палива або сировини для коксування. Основні термінальні операції початкових ланок МГТС — подрібнення, приготування пульпи, акумуляція гідросуміші; кінцевих — прийом і розподіл пульпи, її зберігання, зневоднення.
Специфічна особливість МГТС — технологічний і економічний взаємозв'язок виконуваних операцій і узгодження її технологій передуючих і подальших комплексів переробки матеріалу. Тому вуглезбагачувальну фабрику на головному терміналі слід розглядати як початкову ланку підготовки матеріалу до гідротранспорту, а зневоднення на приймальній станції — як частину технології по підготовці вугілля до спалювання (коксування, зрідження тощо).
Переваги
- безперервність і рівномірність вантажопотоку;
- підвищена надійність;
- можливість повної автоматизації;
- незалежність від погодних умов;
- економічна перевага над залізничним транспортом, особливо, коли шахти знаходяться у віддалених районах;
- має суттєво менші транспортні втрати та техногенне навантаження на довкілля;
- створює менше шуму;
- малі терміни будівництва.
Недоліки
- висока енергоємність гідротранспортних установок;
- подрібнення вугілля під час транспортування у трубопроводі;
- розмокання глин при гідротранспортуванні;
- труднощі зі зневодненням вугілля;
- зміна форми вугільних зерен при гідротранспортуванні.
Способи гідравлічного транспортування вугілля
Існує декілька способів гідравлічного транспортування вугілля:
- пульпопроводами з подальшим зневодненням
Пульпопроводами транспортують гідросуміш води і вугілля, подрібненого до крупності 0–1 (3–6) мм. Масова концентрація гідросуміші — 50 % (співвідношення рідини і твердого становить 1 : 1). Зневодненню після транспортування у пульпопроводі, як правило, підлягає вугілля для коксування.
- пакетне транспортування
Дослідники університету Міссурі запропонували принципово інший тип вуглепровода: для кускового транспортування використовується вугілля, спресоване в брикети діаметром на 5-10 % менше ніж діаметр трубопровода і довжиною близько двох діаметрів труби. Співвідношення вугілля і води за масою становить 3 (4) : 1. Такі трубопроводи потребують на 70 % менше води і мають кращі теоретичні економічні показники, ніж класичні шламові трубопроводи, але технологія ще не впроваджена на практиці, побудована пілотна установка.
- транспортування висококонцентрованого водовугільного палива
Висококонцентровані водовугільні суспензії (ВВВС), що спалюються безпосередньо у топках котлоагрегатів, також можуть транспортуватися МГТС — технологія «Densecoal». Водовугільна суспензія — суміш, що містить 60-70 % (у деяких видах ВВВС вміст вугілля досягає 80 %) подрібненого до — 100—250 мкм енергетичного вугілля, 29-39 % води, і 0,5-1,5 % хімічних добавок — пластифікаторів, які зберігають гомогенність суспензії і не дозволяють їй розшаровуватися.
Елементи пульпопровода
Основними елементами гідротранспортної системи є:
- головний термінал — початок системи, де продукт дробиться, подрібнюється, готується гідросуміш і впускається в лінію. Тут розміщуються складські споруди та головна насосна станція;
- трубопровідна магістраль з насосними станціями, які розміщуються уздовж лінії, щоб переміщати продукт через трубопровід. Розташування цих станцій визначає топографія місцевості, тип гідросуміші, умови мережі, які в цілому визначають втрати напору при гідротранспортуванні;
- апаратура блокування — перша лінія захисту для трубопроводів. Запірними клапанами оператор може ізолювати будь-який сегмент лінії для роботи обслуговування або ізолювати прорив чи витік. Блокувальні клапани зазвичай розміщені через кожні 30-50 км, залежно від виду трубопровода. Це не обов'язковий елемент, але звичайна практика для пульпопроводів. Розташування цих станцій залежить виключно від природи продукту, що передається, траєкторії трубопровода та оперативних умов лінії;
- приймальний термінал — комплекс для зневоднення і подальшого використання продукту.
Історія впровадження та використання
Див. також: , .
Перший вуглепровід діаметром 200 мм був побудований в 1914 р. в Англії. Найвідомішим у світі був магістральний вуглепровід шахти Блек-Меса (Аризона, США), довжиною 439 км і продуктивністю 5,8 млн т на рік. У 1964 р. енергетична компанія Peabody Energy підписала контракт з племенами навахо і тапі про використання їх водних ресурсів для створення гідросуміші і її подальшого транспортування на завод в Мохейві, потужністю 790 МВт. Процес потребував великої кількості води, що викликало екологічну кризу на цих територіях. Під натиском соціальних та етнічно-релігійних рухів вуглепровід попри технологічну придатність та економічну ефективність був законсервований 31 грудня 2005 року.
| Місце знаходження | Країна | Довжина, км | Діаметр, мм | Продуктивність, млн т/рік | Кількість насосних станцій | Роки використання |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Блек-Меса, Аризона | США | 439 | 457; 366 | 5,8 | 4 | 1970—2006 рр. |
| Кадіс—Іст Лейк, Огайо | США | 174 | 254 | 1,3 | 4 | 1957—1963 рр. |
| , Лоррейн | Франція | 9 | 381 | 1,5 | — | В експлуатації з 1952 р. |
| Бєлово – Новосибірськ | Росія | 252 | 500 | 3,0 | 3 | 1990—1994 рр. |
| Порто-Торрес | Італія | 4 | 406/304 | 3,5—4,1 | — | В експлуатації |
Невирішеність проблеми деградації технологічних властивостей вугілля під час далекого гідротранспорту і частково дефіцит водних ресурсів привів до того, що більшість вугільних МГТС було заморожено або їх будівництво не розпочалося; до таких проектів трубопроводів належать:
- Вайомінг — Техас, протяжністю 1400 миль;
- Колорадо — Техас, 1300 миль;
- Іллінойс — Флорида, 1500 миль;
- Кузбас-Урал-Центр, близько 2500 км.
Реалізація цих проектів відкладена на невизначений термін. Попри це, інтерес до проектів МГТС залишається великим.
Всі реалізовані і майже всі запроектовані магістральні гідротранспортні системи були призначені для енергетичного вугілля.
Передача коксівного вугілля не передбачалася внаслідок часткової втрати ним коксівних властивостей при гідравлічному транспортуванні. В Україні в 1990-х роках була розроблена і випробувана технологія дального гідротранспорту частково агломерованого (масляна агломерація) вугілля, що дозволяє усунути негативний вплив факторів гідравлічного транспортування на його коксівні властивості (основні розробники — Донецький національний технічний університет, НВО Хаймек — розробки В. С. Білецького).
Гідротранспорт спеціально підготовленого вугілля
Гідравлічний трубопровідний транспорт вуглемасляного агломерату
Механізм процесів гідротранспортування агломерату і вугілля відрізняється, але суттєвих відмінностей не спостерігається, що свідчить про технологічну прийнятність процесу гідравлічного транспортування вуглемасляного агломерату.
Див. Гідравлічний трубопровідний транспорт вуглемасляного агломерату
Гідравлічний трубопровідний транспорт висококонцентрованої водовугільної суспензії (ВВВС)
Висококонцентровані водовугільні суспензії (ВВВС), що спалюються безпосередньо у топках котлоагрегатів, також можуть транспортуватися МГТС — технологія . Це ефективна екологічно чиста альтернатива природному газу і нафті. У порівнянні з сухим меленим (пилоподібним) вугіллям, ВВВС, використовувана для теплоенергетичних цілей, допомагає скорочувати викиди оксидів, азоту, сірки і чадного газу на 20-35 %, і гарантує 99 % згорання органічної маси, покращуючи екологічну ситуацію.
Інтенсивні наукові дослідження по створенню водовугільного палива і його транспортування в МГТС почалися у 80-і рр. ХХ ст. в Японії, США, Італії, ФРН, Китаї, а з 1985 р. — у СРСР. Вітчизняні науково-організації у співробітництві з фірмою (Італія) розробили, збудували і запустили в експлуатацію в 1990 р. дослідно-магістральний вуглепровід (Росія) довжиною 262 км з продуктивністю 3 млн т вугілля за рік на суху масу. В середині 1990-х років фінансування проекту було припинено і вуглепровід розпродали по частинах у приватну власність.
За кордоном технології-аналоги інтенсивно розробляються і впроваджуються. Так корпорація в галузі енергетики та охорони довкілля (EERC) (шт. Огайо, США) розробила технологію «Cofiring» спільного спалювання висококонцентрованого водовугільного палива (ВВП) з традиційними паливами. Фірма «Снампрожетті», Італія — комплекс Порто Торрес з повним циклом збагачення, гідротранспортування та спалювання водовугільного палива з колумбійського вугілля продуктивністю 3,5-4,1 млн т/рік.
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — .
- 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.
- Світлий Ю. Г., Білецький В. С.. Гідравлічний транспорт (монографія). — Донецьк: Східний видавничий дім, Донецьке відділення НТШ, «Редакція гірничої енциклопедії», 2009. — 436 с.
- Круть, Олександр Анатолійович. Водовугільне паливо: Монографія. К.: Наук. думка, 2002. 169 с.
- Світлий Ю. Г., Круть О. А. Гідравлічний транспорт твердих матеріалів. Донецьк: Східний видавничий дім, 2010. — 268 с.
- Гидротранспорт угля с масляной грануляцией // Пром. транспорт. — М., 1984. — № 6. — С. 17.
- Использование масляной грануляции при подготовке угля к транспортированию по магистральным гидротранспортным системам / Т. В. Карлина, А. Т. Елишевич, В. С. Белецкий // Исследование технологии и оборудования терминальных комплексов магистрального гидротранспорта: сб. науч. тр. / Всесоюз. науч.-исслед. и проект.-изыскат. ин-т трубопровод. гидротанспорта (ВНИИПИгидротрубопровод).– М.: ЦНТИ и П. — 1985. — С.45–49.
- Гидротранспорт коксующегося угля / А. Т. Елишевич, В. С. Белецкий, Ю. Г. Свитлый, Т. В. Карлина // Пром. транспорт. — 1986. — № 6. — С.11 .
- Изменения технологических свойств коксующегося угля Кузбасса при дальнем гидравлическом транспортировании / А. Т. Елишевич, В. С. Белецкий, А. Ф. Гребенюк, Г. П. Маценко, И. Г. Дедовец, Ю. Н. Потапенко // Химия твердого топлива. — 1989. — № 4. — С. 54–59 .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Suchasni magistralni gidrotransportni sistemi MGTS mozhut vikoristovuvatisya dlya transportuvannya vugillya yak paliva abo sirovini dlya koksuvannya Osnovni terminalni operaciyi pochatkovih lanok MGTS podribnennya prigotuvannya pulpi akumulyaciya gidrosumishi kincevih prijom i rozpodil pulpi yiyi zberigannya znevodnennya Elementi gidrotransportnoyi sistemi 1 golovnij terminal 2 truboprovidna magistral z nasosnimi stanciyami i aparaturoyu blokuvannya 3 prijmalnij terminal Shemi sil pri peremishenni chastinki turbulentnim potokom u vertikalnomu a i v gorizontalnomu b v truboprovodah Specifichna osoblivist MGTS tehnologichnij i ekonomichnij vzayemozv yazok vikonuvanih operacij i uzgodzhennya yiyi tehnologij pereduyuchih i podalshih kompleksiv pererobki materialu Tomu vuglezbagachuvalnu fabriku na golovnomu terminali slid rozglyadati yak pochatkovu lanku pidgotovki materialu do gidrotransportu a znevodnennya na prijmalnij stanciyi yak chastinu tehnologiyi po pidgotovci vugillya do spalyuvannya koksuvannya zridzhennya tosho Perevagibezperervnist i rivnomirnist vantazhopotoku pidvishena nadijnist mozhlivist povnoyi avtomatizaciyi nezalezhnist vid pogodnih umov ekonomichna perevaga nad zaliznichnim transportom osoblivo koli shahti znahodyatsya u viddalenih rajonah maye suttyevo menshi transportni vtrati ta tehnogenne navantazhennya na dovkillya stvoryuye menshe shumu mali termini budivnictva Zmina formi vugilnih zeren marki Zh pri transportuvanni na vidstan 450 km Za danimi prof V S Bileckogo Nedolikivisoka energoyemnist gidrotransportnih ustanovok podribnennya vugillya pid chas transportuvannya u truboprovodi rozmokannya glin pri gidrotransportuvanni trudnoshi zi znevodnennyam vugillya zmina formi vugilnih zeren pri gidrotransportuvanni Sposobi gidravlichnogo transportuvannya vugillyaIsnuye dekilka sposobiv gidravlichnogo transportuvannya vugillya pulpoprovodami z podalshim znevodnennyam Pulpoprovodami transportuyut gidrosumish vodi i vugillya podribnenogo do krupnosti 0 1 3 6 mm Masova koncentraciya gidrosumishi 50 spivvidnoshennya ridini i tverdogo stanovit 1 1 Znevodnennyu pislya transportuvannya u pulpoprovodi yak pravilo pidlyagaye vugillya dlya koksuvannya paketne transportuvannya Doslidniki universitetu Missuri zaproponuvali principovo inshij tip vugleprovoda dlya kuskovogo transportuvannya vikoristovuyetsya vugillya spresovane v briketi diametrom na 5 10 menshe nizh diametr truboprovoda i dovzhinoyu blizko dvoh diametriv trubi Spivvidnoshennya vugillya i vodi za masoyu stanovit 3 4 1 Taki truboprovodi potrebuyut na 70 menshe vodi i mayut krashi teoretichni ekonomichni pokazniki nizh klasichni shlamovi truboprovodi ale tehnologiya she ne vprovadzhena na praktici pobudovana pilotna ustanovka transportuvannya visokokoncentrovanogo vodovugilnogo paliva Visokokoncentrovani vodovugilni suspenziyi VVVS sho spalyuyutsya bezposeredno u topkah kotloagregativ takozh mozhut transportuvatisya MGTS tehnologiya Densecoal Vodovugilna suspenziya sumish sho mistit 60 70 u deyakih vidah VVVS vmist vugillya dosyagaye 80 podribnenogo do 100 250 mkm energetichnogo vugillya 29 39 vodi i 0 5 1 5 himichnih dobavok plastifikatoriv yaki zberigayut gomogennist suspenziyi i ne dozvolyayut yij rozsharovuvatisya Elementi pulpoprovodaOsnovnimi elementami gidrotransportnoyi sistemi ye golovnij terminal pochatok sistemi de produkt drobitsya podribnyuyetsya gotuyetsya gidrosumish i vpuskayetsya v liniyu Tut rozmishuyutsya skladski sporudi ta golovna nasosna stanciya truboprovidna magistral z nasosnimi stanciyami yaki rozmishuyutsya uzdovzh liniyi shob peremishati produkt cherez truboprovid Roztashuvannya cih stancij viznachaye topografiya miscevosti tip gidrosumishi umovi merezhi yaki v cilomu viznachayut vtrati naporu pri gidrotransportuvanni aparatura blokuvannya persha liniya zahistu dlya truboprovodiv Zapirnimi klapanami operator mozhe izolyuvati bud yakij segment liniyi dlya roboti obslugovuvannya abo izolyuvati proriv chi vitik Blokuvalni klapani zazvichaj rozmisheni cherez kozhni 30 50 km zalezhno vid vidu truboprovoda Ce ne obov yazkovij element ale zvichajna praktika dlya pulpoprovodiv Roztashuvannya cih stancij zalezhit viklyuchno vid prirodi produktu sho peredayetsya trayektoriyi truboprovoda ta operativnih umov liniyi prijmalnij terminal kompleks dlya znevodnennya i podalshogo vikoristannya produktu Istoriya vprovadzhennya ta vikoristannyaDiv takozh Pershij vugleprovid diametrom 200 mm buv pobudovanij v 1914 r v Angliyi Najvidomishim u sviti buv magistralnij vugleprovid shahti Blek Mesa Arizona SShA dovzhinoyu 439 km i produktivnistyu 5 8 mln t na rik U 1964 r energetichna kompaniya Peabody Energy pidpisala kontrakt z plemenami navaho i tapi pro vikoristannya yih vodnih resursiv dlya stvorennya gidrosumishi i yiyi podalshogo transportuvannya na zavod v Mohejvi potuzhnistyu 790 MVt Proces potrebuvav velikoyi kilkosti vodi sho viklikalo ekologichnu krizu na cih teritoriyah Pid natiskom socialnih ta etnichno religijnih ruhiv vugleprovid popri tehnologichnu pridatnist ta ekonomichnu efektivnist buv zakonservovanij 31 grudnya 2005 roku Osnovni pokazniki vugilnih magistralnih gidrotransportnih truboprovodiv Misce znahodzhennya Krayina Dovzhina km Diametr mm Produktivnist mln t rik Kilkist nasosnih stancij Roki vikoristannya Blek Mesa Arizona SShA 439 457 366 5 8 4 1970 2006 rr Kadis Ist Lejk Ogajo SShA 174 254 1 3 4 1957 1963 rr Lorrejn Franciya 9 381 1 5 V ekspluataciyi z 1952 r Byelovo Novosibirsk Rosiya 252 500 3 0 3 1990 1994 rr Porto Torres Italiya 4 406 304 3 5 4 1 V ekspluataciyi Nevirishenist problemi degradaciyi tehnologichnih vlastivostej vugillya pid chas dalekogo gidrotransportu i chastkovo deficit vodnih resursiv priviv do togo sho bilshist vugilnih MGTS bulo zamorozheno abo yih budivnictvo ne rozpochalosya do takih proektiv truboprovodiv nalezhat Vajoming Tehas protyazhnistyu 1400 mil Kolorado Tehas 1300 mil Illinojs Florida 1500 mil Kuzbas Ural Centr blizko 2500 km Realizaciya cih proektiv vidkladena na neviznachenij termin Popri ce interes do proektiv MGTS zalishayetsya velikim Vsi realizovani i majzhe vsi zaproektovani magistralni gidrotransportni sistemi buli priznacheni dlya energetichnogo vugillya Peredacha koksivnogo vugillya ne peredbachalasya vnaslidok chastkovoyi vtrati nim koksivnih vlastivostej pri gidravlichnomu transportuvanni V Ukrayini v 1990 h rokah bula rozroblena i viprobuvana tehnologiya dalnogo gidrotransportu chastkovo aglomerovanogo maslyana aglomeraciya vugillya sho dozvolyaye usunuti negativnij vpliv faktoriv gidravlichnogo transportuvannya na jogo koksivni vlastivosti osnovni rozrobniki Doneckij nacionalnij tehnichnij universitet NVO Hajmek rozrobki V S Bileckogo Gidrotransport specialno pidgotovlenogo vugillyaGidravlichnij truboprovidnij transport vuglemaslyanogo aglomeratu Mehanizm procesiv gidrotransportuvannya aglomeratu i vugillya vidriznyayetsya ale suttyevih vidminnostej ne sposterigayetsya sho svidchit pro tehnologichnu prijnyatnist procesu gidravlichnogo transportuvannya vuglemaslyanogo aglomeratu Div Gidravlichnij truboprovidnij transport vuglemaslyanogo aglomeratu Gidravlichnij truboprovidnij transport visokokoncentrovanoyi vodovugilnoyi suspenziyi VVVS Visokokoncentrovani vodovugilni suspenziyi VVVS sho spalyuyutsya bezposeredno u topkah kotloagregativ takozh mozhut transportuvatisya MGTS tehnologiya Ce efektivna ekologichno chista alternativa prirodnomu gazu i nafti U porivnyanni z suhim melenim pilopodibnim vugillyam VVVS vikoristovuvana dlya teploenergetichnih cilej dopomagaye skorochuvati vikidi oksidiv azotu sirki i chadnogo gazu na 20 35 i garantuye 99 zgorannya organichnoyi masi pokrashuyuchi ekologichnu situaciyu Intensivni naukovi doslidzhennya po stvorennyu vodovugilnogo paliva i jogo transportuvannya v MGTS pochalisya u 80 i rr HH st v Yaponiyi SShA Italiyi FRN Kitayi a z 1985 r u SRSR Vitchiznyani naukovo organizaciyi u spivrobitnictvi z firmoyu Italiya rozrobili zbuduvali i zapustili v ekspluataciyu v 1990 r doslidno magistralnij vugleprovid Rosiya dovzhinoyu 262 km z produktivnistyu 3 mln t vugillya za rik na suhu masu V seredini 1990 h rokiv finansuvannya proektu bulo pripineno i vugleprovid rozprodali po chastinah u privatnu vlasnist Za kordonom tehnologiyi analogi intensivno rozroblyayutsya i vprovadzhuyutsya Tak korporaciya v galuzi energetiki ta ohoroni dovkillya EERC sht Ogajo SShA rozrobila tehnologiyu Cofiring spilnogo spalyuvannya visokokoncentrovanogo vodovugilnogo paliva VVP z tradicijnimi palivami Firma Snamprozhetti Italiya kompleks Porto Torres z povnim ciklom zbagachennya gidrotransportuvannya ta spalyuvannya vodovugilnogo paliva z kolumbijskogo vugillya produktivnistyu 3 5 4 1 mln t rik LiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2007 T 2 L R 670 s ISBN 57740 0828 2 Dud T Dzh Obzor gidrotruboprovodnyh sistem postroennyh v mire za poslednee vremya 20 ya Mezhdunarodnaya tehnicheskaya konferenciya po utilizacii uglya i toplivnym sistemam Klieruster sht Florida SShA 20 23 marta 1995 g Smoldyrev A E Gidro i pnevmotransport v metallurgii tehnika i tehnologiya inzhenernye raschety M Metallurgiya 1985 280 c Svitlij Yu G Bileckij V S Gidravlichnij transport monografiya Doneck Shidnij vidavnichij dim Donecke viddilennya NTSh Redakciya girnichoyi enciklopediyi 2009 436 s ISBN 978 966 317 038 1 Krut Oleksandr Anatolijovich Vodovugilne palivo Monografiya K Nauk dumka 2002 169 s Svitlij Yu G Krut O A Gidravlichnij transport tverdih materialiv Doneck Shidnij vidavnichij dim 2010 268 s Gidrotransport uglya s maslyanoj granulyaciej Prom transport M 1984 6 S 17 Ispolzovanie maslyanoj granulyacii pri podgotovke uglya k transportirovaniyu po magistralnym gidrotransportnym sistemam T V Karlina A T Elishevich V S Beleckij Issledovanie tehnologii i oborudovaniya terminalnyh kompleksov magistralnogo gidrotransporta sb nauch tr Vsesoyuz nauch issled i proekt izyskat in t truboprovod gidrotansporta VNIIPIgidrotruboprovod M CNTI i P 1985 S 45 49 Gidrotransport koksuyushegosya uglya A T Elishevich V S Beleckij Yu G Svitlyj T V Karlina Prom transport 1986 6 S 11 Izmeneniya tehnologicheskih svojstv koksuyushegosya uglya Kuzbassa pri dalnem gidravlicheskom transportirovanii A T Elishevich V S Beleckij A F Grebenyuk G P Macenko I G Dedovec Yu N Potapenko Himiya tverdogo topliva 1989 4 S 54 59