煤炭工业.ppt
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1、第第2 2讲讲 能源工业能源工业一、能源概述一、能源概述n能源供应能源供应是一个关系到是一个关系到国家经济稳定发国家经济稳定发展全局展全局的重大战略问题的重大战略问题,主要考虑两,主要考虑两方方面的面的问题:问题:(1)(1)如何如何保证保证稳定稳定、持续持续、低、低成本成本?(2 2)如何节能降耗,提高能源利用率如何节能降耗,提高能源利用率?1.1.什么是能源?什么是能源?能够产生能量并可控使用的各种资源。如能够产生能量并可控使用的各种资源。如石油、天然气、煤炭、水力、核力、风力等。石油、天然气、煤炭、水力、核力、风力等。n各种能源品种和质量上存在差异各种能源品种和质量上存在差异n各种能源需
2、求程度各不相同各种能源需求程度各不相同n各种能量的方式可以互相转化各种能量的方式可以互相转化一、能源概述一、能源概述2.2.能源的用途能源的用途n工农业生产的动力工农业生产的动力n重要的工业原料重要的工业原料n普罗大众生活必需品普罗大众生活必需品一、能源概述一、能源概述3.3.能源的分类能源的分类(1 1)按加工程度分)按加工程度分n一次能源:自然界未经加工或转换,如煤炭一次能源:自然界未经加工或转换,如煤炭n二次能源:由一次能源经过加工转换,如液化煤二次能源:由一次能源经过加工转换,如液化煤气、电力。气、电力。(2 2)按开发和利用状况分)按开发和利用状况分n常规能源,如石油、煤炭、天然气常
3、规能源,如石油、煤炭、天然气n新能源,如风能、太阳能、核能新能源,如风能、太阳能、核能一、能源概述一、能源概述(3 3)按是否有污染分)按是否有污染分n清洁能源,如天然气清洁能源,如天然气n污染能源,如煤炭取暖污染能源,如煤炭取暖(4 4)按能源的物理化学性质分)按能源的物理化学性质分n燃料能源,如煤炭、石油燃料能源,如煤炭、石油n非燃料能源,如水利,地热非燃料能源,如水利,地热一、能源概述一、能源概述n能源分类总结能源分类总结一、能源概述一、能源概述n中国能源特点中国能源特点n 煤炭资源丰富,但南少北多,地域分布不平衡煤炭资源丰富,但南少北多,地域分布不平衡n 水力资源丰富,居世界第一水力资
4、源丰富,居世界第一n 石油和天然气资源不足,石油和天然气资源不足,对外依存度对外依存度逐年上升逐年上升。一、能源概述一、能源概述1 1产业革命前:以自然燃料(木材、煤炭等)产业革命前:以自然燃料(木材、煤炭等)和低能量的人力、畜力、风力和水力动力为主,和低能量的人力、畜力、风力和水力动力为主,能源工业羸弱。能源工业羸弱。2 2产业革命后(产业革命后(17501750年后):蒸汽机、内燃机、年后):蒸汽机、内燃机、电动机等的出现,对能源的需求量和加工转化电动机等的出现,对能源的需求量和加工转化程度要求越来越高,出现了能源工业并逐渐扩程度要求越来越高,出现了能源工业并逐渐扩大化、产业化。大化、产业
5、化。二、能源工业二、能源工业3 3中国能源工业的发展历程:中国能源工业的发展历程:n19491949年前:年产原煤年前:年产原煤0.320.32亿吨,原油亿吨,原油1212万吨,万吨,电电4343亿千瓦小时。亿千瓦小时。n20112011年:年:3030亿吨标准煤,亿吨标准煤,5.55.5亿吨石油,亿吨石油,3.83.8万万亿度电。石油、天然气等需要大量进口。亿度电。石油、天然气等需要大量进口。二、能源工业二、能源工业n为了充分发挥能源使用效率,能源的生产必须系统为了充分发挥能源使用效率,能源的生产必须系统化,构成能源系统。化,构成能源系统。n能源系统包括一次能源的开发、运输、贮存和二次能源系
6、统包括一次能源的开发、运输、贮存和二次能源的加工、转换、传输及分配。能源的加工、转换、传输及分配。n能源系统主要考虑规模和布局的平衡、减少污染、能源系统主要考虑规模和布局的平衡、减少污染、节能降耗、维持生态、努力开拓新的清洁能源。节能降耗、维持生态、努力开拓新的清洁能源。n加工:例如洗煤,制煤气、液化气加工:例如洗煤,制煤气、液化气n转换:燃烧转换:燃烧热能热能机械机械电能电能n运输和贮存:原料运输与电力传输运输和贮存:原料运输与电力传输n使用和分配:节约使用和分配:节约+效益效益三、能源系统三、能源系统主要能源及其转化和应用主要能源及其转化和应用三、能源系统三、能源系统1.1.前期工程一般程
7、序如下图前期工程一般程序如下图四、能源项目开发的一般流程四、能源项目开发的一般流程2.2.开发基建开发基建n基建周期短期基建周期短期3535年,中期年,中期6767年,长期不超过年,长期不超过2020年年n例如:葛洲坝水利枢纽例如:葛洲坝水利枢纽19701970年开工,年开工,19811981年首台年首台机组投产发电,机组投产发电,19881988年全面竣工,历时年全面竣工,历时1818年。年。n新疆独山子石油化工工程新疆独山子石油化工工程20052005年开工,年开工,20082008年建年建成,原油成,原油靠外供。靠外供。四、能源项目开发的一般流程四、能源项目开发的一般流程3.3.配套工程
8、配套工程n例如,为兴建葛洲坝水利枢纽,配套了年产例如,为兴建葛洲坝水利枢纽,配套了年产3030万吨的湖北万吨的湖北荆门水泥厂,就近供应主料。荆门水泥厂,就近供应主料。n淮南煤矿煤炭外运的配套工程,仅铁路复线淮河大桥造价淮南煤矿煤炭外运的配套工程,仅铁路复线淮河大桥造价就高达就高达2 2亿元,工期亿元,工期2 2年,这还未计入沿途枢纽站的扩建费年,这还未计入沿途枢纽站的扩建费用和时间。用和时间。四、能源项目开发的一般流程四、能源项目开发的一般流程4.4.队伍建设队伍建设n普查、勘探、规划设计和基建施工队伍普查、勘探、规划设计和基建施工队伍n先进设备和后勤供应先进设备和后勤供应n教育机构和技术培训
9、机构,工程技术人员、研究人员和技教育机构和技术培训机构,工程技术人员、研究人员和技术工人。术工人。5.5.资金保证资金保证n对于工期长、规模大、见效慢的能源项目,以国家投入为对于工期长、规模大、见效慢的能源项目,以国家投入为主。主。四、能源项目开发的一般流程四、能源项目开发的一般流程淮南煤矿淮南煤矿第第2 2讲讲 能源工业能源工业煤炭工业煤炭工业1石油工业石油工业2电力生产电力生产3一、煤炭资源一、煤炭资源概述概述n早在古代人类就认识到了煤炭的燃烧价值早在古代人类就认识到了煤炭的燃烧价值 试扫其煤以为墨试扫其煤以为墨,黑光如漆黑光如漆,松墨也。松墨也。宋宋 沈括沈括梦溪笔谈梦溪笔谈n如今煤炭已
10、经成为发电、冶金、化工、建材、民用如今煤炭已经成为发电、冶金、化工、建材、民用取暖必不可少的基本能源取暖必不可少的基本能源n特别是由于石油的日渐枯竭和价格攀升,加之煤炭特别是由于石油的日渐枯竭和价格攀升,加之煤炭气化、液化等新技术日趋成熟,煤炭基本能源地位气化、液化等新技术日趋成熟,煤炭基本能源地位难以改变难以改变n在相当长的时期内,煤炭在中国一次能源结构中将在相当长的时期内,煤炭在中国一次能源结构中将占据不可替代的重要地位。目前消费比例一直在占据不可替代的重要地位。目前消费比例一直在60%60%以上且短期内不会有根本的改变以上且短期内不会有根本的改变一、煤炭资源一、煤炭资源概述概述1.1.煤
11、的形成和工业分类煤的形成和工业分类n形成:长期、地质形成:长期、地质n分类:无烟煤、烟煤和褐煤。其中烟煤又可分为贫分类:无烟煤、烟煤和褐煤。其中烟煤又可分为贫煤、瘦煤、肥煤、焦煤、气煤、弱粘煤、不粘煤、煤、瘦煤、肥煤、焦煤、气煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤等。不同工业部门对煤种和煤质都有各自的长焰煤等。不同工业部门对煤种和煤质都有各自的要求。要求。一、煤炭资源一、煤炭资源概述概述2.2.中国煤炭的储量和产量中国煤炭的储量和产量根据第三次全国煤田资料,垂深根据第三次全国煤田资料,垂深20002000米以浅的煤炭米以浅的煤炭资源总量为资源总量为55697.4955697.49亿吨,其中,露天矿几乎占可
12、亿吨,其中,露天矿几乎占可采储量的一半,采储量的一半,60%60%在内蒙、山西和辽宁。在内蒙、山西和辽宁。20102010年原煤产量超过年原煤产量超过3030亿吨,其中发电用煤亿吨,其中发电用煤55%55%,冶金用煤冶金用煤10%10%,化工用煤,化工用煤8%8%,建材用煤,建材用煤15%15%,民用与,民用与商业用煤商业用煤11%11%。二、煤炭的开采二、煤炭的开采1.1.煤田和井田煤田和井田煤田煤田(矿区矿区):处于地壳沉积岩层中的大面积含煤地:处于地壳沉积岩层中的大面积含煤地带。带。评价煤田的主要指标有煤层厚度、层数、埋藏深度、煤评价煤田的主要指标有煤层厚度、层数、埋藏深度、煤层倾角等地
13、质条件以及煤的品种质量和所处地理环境位层倾角等地质条件以及煤的品种质量和所处地理环境位置等。置等。井田井田(矿田矿田):煤田开发的基层单位,若干井田煤田开发的基层单位,若干井田=煤田煤田划给一个矿井开采的部分称为井田,主要指标有井田的划给一个矿井开采的部分称为井田,主要指标有井田的储量和矿井的生产能力。储量和矿井的生产能力。二、煤炭的开采二、煤炭的开采煤田煤田(矿区矿区)井田井田(矿田矿田)矿体形态矿体形态l-矿体,矿体,h-埋藏深度,埋藏深度,H-延伸深度(垂直高度)延伸深度(垂直高度)二、煤炭的开采二、煤炭的开采矿体形态矿体形态(a)层状矿床,层状矿床,(b)脉状矿床;脉状矿床;(c)网脉
14、状矿床网脉状矿床(d)透镜状矿床,透镜状矿床,(e)块状矿床,块状矿床,(f)巢状矿床巢状矿床二、煤炭的开采二、煤炭的开采2.2.煤田的采掘方式煤田的采掘方式露天开采法露天开采法地下采煤法地下采煤法二、煤炭的开采二、煤炭的开采露天开采露天开采抚顺露天煤矿,整个矿场像一个巨大的体育场,东抚顺露天煤矿,整个矿场像一个巨大的体育场,东西长西长65006500米,南北宽米,南北宽15001500米,深度超过米,深度超过200200米。米。露天矿采收率可达露天矿采收率可达80%90%80%90%,开采成本低,人工只,开采成本低,人工只需井下采煤的需井下采煤的1/51/5至至1/101/10,生产安全,建
15、设周期短。,生产安全,建设周期短。另一个著名露天矿:神华准格尔哈尔乌素露天煤矿另一个著名露天矿:神华准格尔哈尔乌素露天煤矿二、煤炭的开采二、煤炭的开采二、煤炭的开采二、煤炭的开采地下开采地下开采对埋藏较深的煤层,首先要从地面向下打井,井底对埋藏较深的煤层,首先要从地面向下打井,井底部还要开凿一个巨大的平场部还要开凿一个巨大的平场井底车场。井底车井底车场。井底车场里有许多峒室,在里面分别设置变电所、水泵房、场里有许多峒室,在里面分别设置变电所、水泵房、水仓、煤仓、炸药库、调度室、等候室、医疗室等。水仓、煤仓、炸药库、调度室、等候室、医疗室等。二、煤炭的开采二、煤炭的开采井筒和井底车场开凿好以后,
16、就沿着通达煤层的方井筒和井底车场开凿好以后,就沿着通达煤层的方向开凿巷道。纵横交错的巷道分割围起一块块的煤向开凿巷道。纵横交错的巷道分割围起一块块的煤层,这就是采煤层,这就是采煤“车间车间”。开采时,对每块被分割。开采时,对每块被分割的煤层分别开采,一般是从靠近井底的地方开始,的煤层分别开采,一般是从靠近井底的地方开始,向煤层的走向开采。进行采煤作业的场地叫采煤工向煤层的走向开采。进行采煤作业的场地叫采煤工作面。作面。一个井田通常需要一个主井用来输送煤并且进风,一个井田通常需要一个主井用来输送煤并且进风,一个副井用来向地下运送材料、设备和上下人员,一个副井用来向地下运送材料、设备和上下人员,也
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