Топливо
Топливом называется горючее вещество, используемое в качестве источника получения теплоты в энергетических, промышленных и отопительных установках.
Целесообразность применения тех или иных горючих веществ в качестве топлива должна обосновываться технико - экономическими факторами, которые учитывают имеющиеся запасы, стоимость добычи и транспортировки к потребителю, тепловую ценность топлива, (т. е. тепловыделение на единицу массы или объема), реакционную способность (активность соединения с окислителем), отсутствие вредных газов в продуктах сгорания, содержание негорючих примесей (золы, воды), доступность для широкого использования и т, д.
Основным источником получения электрической, механической и тепловой энергии является органическое топливо. В настоящее время около 70 % энергии, вырабатываемой и потребляемой на земном шаре, получают за счет химической энергии органического топлива и только 30 % - путем использования энергии воды, ветра и солнца, а также ядерной энергии.
Наряду с широким использованием органического топлива быстрыми темпами возрастают масштабы промышленного освоения нового источника энергии - ядерного горючего. Энергия распада ядер тяжелых элементов [U235, Pu239, U238] в атомных реакторах используется для получения тепловой, электрической и механической энергии. Использование атомной энергии имеет большое будущее и широкие перспективы. Однако по ряду технических и экономических причин в настоящее время и в ближайшем будущем ведущее место в энергетическом балансе будет занимать органическое топливо.
По агрегатному состоянию органическое топливо подразделяется на твердое, жидкое и газообразное (табл. 18.1).
В зависимости от способа получения все виды топлива делятся на естественные (природные) и искусственные. Природным называется топливо, добываемое из недр земли; к нему относятся также торф и древесина. Искусственное топливо является продуктом термической переработки природных топлив. Искусственное твердое топливо получают путем механической переработки (размол, брикетирование).
Органическое топливо нельзя рассматривать только как источник энергии. Оно является также важным сырьем для химической промышленности. В результате термической переработки органического топлива получают большое количество ценных соединений (жидких и газообразных), являющихся базой для производства многих химических продуктов.
В промышленности строительных материалов используют природный газ, мазут и различные виды каменных углей.
Таблица 18.1. Классификация органических топлив по агрегатному состоянию.
Торф, бурые угли, горючие сланцы в не размолотом состоянии применяют при обжиге кирпича в кольцевых печах. В пылевидном состоянии бурые угли, антрацит и горючие сланцы преимущественно используют во вращающихся печах на цементных заводах. Антрациты как коротко пламенное топливо сжигают в шахтных печах пересыпным методом, при котором топливо сгорает непосредственно между слоями обжигаемого материала, например, при обжиге извести.
Природный газ и мазут применяют в топках паровых котлов, технологических печах химической, металлургической, металлообрабатывающей и пищевой промышленности, а также для бытовых целей. В промышленности строительных материалов в последние годы природный газ стали широко использовать для отопления заводских печей. Весьма удобно жидкое топливо, особенно для сжигания во вращающихся печах цементных заводов, благодаря высокой лучеиспускательной способности мазутного факела. По запасам ископаемых углей и торфа СССР занимает первое место в мире. Запасы торфа в СССР составляют более 50 % мировых.
Наиболее разработанными месторождениями ископаемых углей в СССР являются Кузнецкое, Донецкое, и Карагандинское. За последние 15 лет освоен ряд новых угольных месторождений: Экибастузское и Кушмурунское в Северном Казахстане, Канско - Ачинское, Назаровское и Ирша - Бородинское в Красноярском крае. Подготовлен к разработке Алдано - Чульмаканский угольный бассейн в Южной Якутии. Быстрыми темпами проводится освоение Тунгусского и Приленского угленосных бассейнов.
Торф и горючие сланцы - местные виды топлива. Доставка такого топлива на большие расстояния неэкономична, так как из - за высокой влажности торфа и большого количества минеральных примесей в сланцах количество горючих веществ у этих топлив мало. Тем не менее торф и горючие сланцы занимают видное место в энергетическом балансе областей, где расположены их месторождения.
Основные залежи торфа находятся в Белоруссии, на Украине, в Латвийской и Литовской ССР, Мордовской и Чувашской АССР и др. Главные месторождения горючих сланцев расположены в Эстонской ССР, Ленинградской области, Поволжье. В последние годы большие запасы сланцев открыты в Белоруссии.
До революции и в первые годы Советской власти добыча нефти велась в основном в районах Баку и Грозного. За последние 20 лет открыты и освоены новые месторождения нефти в Башкирии, Татарии, в Куйбышевской, Саратовской, Томской и Тюменской областях. Возрастающее значение в топливно - энергетическом балансе СССР приобретает природный газ. Это самое дешевое природное топливо и ценное химическое сырье. Запасы природного газа сосредоточены в районах Средней Азии, Поволжья, Урала, Западной Сибири.
За последние годы доля использования нефти и природного газа в топливном балансе СССР заметно возросла. Решениями XXVI съезда КПСС указанная тенденция в перестройке топливно - энергетического баланса страны сохранится на ближайшие годы. При этом дальнейшее развитие получат топливно - энергетические комплексы в восточных регионах страны, где сосредоточены более 80 % всех топливно - энергетических ресурсов.