Конструкция запорного вентиля

В конструкции запорного вентиля во внутренней перегородке корпуса есть окно, через которое проходит вода, клапан с прокладкой, запирающий это отверстие, и шток с возвратно-поступательным ходом, проходящий в головке корпуса (4):

Корпус вентиля (8) закрывается сверху головкой (4) на резьбе. Головка уплотнена с помощью изолирующей прокладки (6). Сверху головки имеется нажимная втулка (2), уплотняющая сальниковую набивку (3).  Шток вентиля (5) проходит через головку корпуса и втулку. При навертывании нажимная втулка сдавливает уплотняющую набивку в осевом направлении, которая, плотно прилегая к цилиндрической поверхности штока, устраняет имеющиеся зазоры и препятствует просачиванию воды вдоль штока. В ряде случаем между набивкой и нажимной втулкой ставят специальное кольцо для равномерного распределения нагрузки на набивку. На чертежах сальниковых устройств нажимную втулку изображают в крайнем верхнем положении. Набивку на разрезах показывают условно и в разрезе ее штрихуют как неметаллический материал. Нижний конец штока обточен на меньший диаметр, чем весь шток, на нем нарезана резьба для крепления клапана (7) с прокладкой, шайбой и гайкой. Клапан закрывает проход корпуса, называемый седлом. В средней части штока, проходящего через головку корпуса, и в головке корпуса имеется резьба. Вверху штока укреплен маховик (1). При вращении маховика вправо шток по резьбе головки корпуса опускается и клапан (золотник) закрывает седло. При обратном вращении маховика клапан поднимается и открывает проход вентиля. Крепление клапана должно обеспечивать свободный поворот головки штока в клапане. На клапане крепится мягкое уплотнительное кольцо. Вентиль устанавливают на линии трубопровода так, чтобы вода поступала под клапан. Направление движения воды обозначается на корпусе вентиля стрелкой.

Construction of the shut-off valve

A housing internal bulkhead into shut-off valve construction has window that passes water, valve with packing, closing the hole and back-and-forth rod passing into housing head (4):

The valve hosing is closed on the top by thready head (4). The head is sealed by insulating packing (6). There is closing sleeve on the top of the head, sealing stuffing box (3). Valve rod passes through over the hosing head and the sleeve. When closing sleeve is being screwed it compresses seal packing axially. The seal packing fits to rod cylindrical surface, eliminates gaps and blocks leakage along the rod. In some cases special ring is set between stuffing and closing sleeve to equalize load on stuffing. Closing sleeve is drawn on drawings of stuffing devices in upwardmost position. A staffing is shown on cuts conventionally and hatched as non-metallic material. Bottom and of the rod is ground over lesser diameter then the whole rod. The bottom end has a thread to fasten valve (7) with packing, washer and nut. The valve closes hosing passage that is called a seat. Middle part of the rod, which passes through over hosing head, and hosing head have thread. On the top of the rod flywheel (1) is fixed. When rotation the flywheel to the right the rod is sinking along the thread of hosing head and valve closes the seat. If to counterrotate the flywheel, the valve is lifted and opens valve passage. A valve mount must ensure free turn of the rod head into valve. Soft O-ring is mounted on the valve. The valve is set on pipeline in such way water moves under valve. Water moving direction is marked by arrow on valve hosing.

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТОПЛИВ В РФ

Свойства топлив зависят от большого чи­сла факторов, из которых главными являют­ся: состав исходных материнских веществ, хи­мико-геологические преобразования этих ве­ществ, химическая природа образовавшихся органических соединений, составляющих го­рючую массу топлива. Создание на основе всех этих факторов единой классификации, отражающей важнейшие характеристики топлива, является весьма сложной, и в настоящее время пока еще не решенной задачей.

В естественной классификации Стадникова за основу принято происхождение топлив. Все топлива делятся на четыре класса: сапропе­левые, гумусовые, сапропелево-гумусовые и гумусосапропелевые. Внутри каждого класса топлива распределяются по степени углефика-ции на три группы: торф, бурые угли, камен­ные угли.

В этой классификации технические харак­теристики топлив не нашли отражения и по­этому она не имеет практического применения.

Классификация Грюнера базируется на хи­мическом составе и технических характери­стиках топлива. За основные критерии в ней принято отношение содержания кислорода к водороду органической массы топлива , выход кокса в процентах по весу и его внеш­ний вид.

Отношение может с некоторым при­ближением характеризовать степень углефикации топлива. Чем меньше степень углефикации топлива, тем больше это отношение. Оно имеет примерно следующие значения:

для дров………………7—8

для торфа .5—6

для бурых углей .4—5

для каменных углей .4—1

для антрацита .<1

Грюнер разработал классификацию лишь для каменных углей. В ней все каменные угли подразделяются на пять классов. Однако даже для каменных углей эта классификация не является всеобъемлющей. Каменные угли многих бассейнов не укладываются в нее.

Так, например, каменные угли Донбасса имеют, как правило, отношение меньше, чем это следует по классификации Грюнера.

Практически все ископаемые угли делятся на три группы: бурые угли, каменные угли и антрациты. Разделение углей на эти группы условно, и четких границ между группами нет.

К бурым относятся угли с большим вы­ходом летучих (>40%), содержащие зна­чительное количество гумусовых кислот и окрашивающие водный раствор щелочи в бурый цвет. Каменные угли и антрациты окрашивания раствора щелочи не дают.

Содержание углерода в бурых углях неве­лико, сравнительно много в них кислорода. Теплота сгорания их на горючую массу Q_н^г обычно не выше 7 000 ккал/кг.

Бурые угли обладают плохой спекаемостью и значительным балластом, а поэтому они используются преимущественно как энергети­ческие топлива.

Суммарное содержание влаги и золы бурых углей нередко достигает 50% на рабочую массу. Приведенная влажность их находится в пределах Wⁿ = 6—15. У бурых углей Челябинского месторождения она бывает не­сколько меньше (Wⁿ=4,5). Вследствие большой забалластированности и соответственно низкой теплоты сгорания бурые угли используются лишь как местные топлива, т. е. в небольшом радиусе от места добычи.

Большая влажность бурых углей делает их нестойкими при длительном хранении на воз­духе. Они выветриваются, теряют свою меха­ническую прочность, рассыпаются с образо­ванием значительного количества мелочи.

Большой выход летучих, начинающийся при относительно низких температурах, делает бурые угли легко окисляемыми и поэтому способными к самовозгоранию.

Запасы бурых углей в РФ очень велики.

В Европейской части нашей страны боль­шое промышленное значение имеет Подмосков­ный угольный бассейн. Он размещается глав­ным образом в Московской, Тульской и Ка­лужской областях. Теплота сгорания подмо­сковного угля =2500ккал/кг, средние значения влажности = 33% (=13,2), зольностиА^р = 23,5% (Аⁿ=9,4).

Несмотря на то, что Подмосковный бас­сейн расположен вблизи крупных центров потребления угля, низкая теплота сгорания и невыгодные условия добычи (шахты малой и средней мощности) делают его дорогим топ­ливом.

На Урале бурые угли добываются в Бого­словском и Челябинском месторождениях. Челябинский уголь обладает несколько боль­шей теплотой сгорания и значительно мень­шей влажностью, чем богословский уголь. Характерной особенностью богословского угля является более высокая по сравнению с дру­гими бурыми углями температура плавления его минеральных примесей.

Челябинское месторождение сильно выра­ботано, особенно там, где добыча произво­дится в карьерах. Богословские угли добы­ваются открытым способом. Эти два место­рождения являются основными источниками местных топлив Урала, но они лишь в неболь­шой части обеспечивают его потребности.

Очень велики запасы дешевых углей в Чулымо-Енисейском буроугольном бассейне (в основном в Красноярском крае). Угли этих месторождений низкозольные (А^р=7—10°/₀), но высоковлажные: W^p от 32°/₀ (Ирша-Боро-динское месторождение) до 45°/₀ (Итатское месторождение). Теплота сгорания этих углей Q^p = 3600 — 3700 ккал/кг. На месте добычи эти угли исключительно дешевы, но вследствие большой забалластированности перевозка их на дальние рас­стояния экономически нецелесообразна.

Месторождения бурых углей разрабатыва­ются также в Читинской области (Тарбагатайское, Черновское), в республике Бурятия (Гусино-Озерское) в Приморском крае (Артемовское и Тавричанское) и в Хабаров­ском крае (Райчихинское и Кивдинское).

Классификация бурых углей производится лишь по размеру кусков. Марки бурого угля обозначаются двумя бук­вами, например: бурый крупный — БК; бурый мелкий — БМ и т. д.

К каменным относятся угли с широким диапазоном выхода летучих: V^г = 10-45°/₀. В большинстве своем эти угли обладают до­статочной спекаемостью. Только угли с вы­ходом летучих V^г = 42- 45% (длиннопламенные) и малым выходом (V^г <15°/₀) не спе­каются и дают порошкообразный кокс.

Каменные угли имеют более высокое, чем бурые угли, содержание углерода, но мень­шее—водорода и кислорода.

Теплота сгорания каменного угля на горю­чую массу Q^г_н равна в среднем 8000—8500 ккал/кг. Влажность этих углей невелика. Сред­нее значение ее W^p =7—10%. Зольность углей Донбасса А^р =13—18%, Кузбасса — А^р = =5—15%. Однако есть важные месторождения каменных углей с зольностью до 35% и более.

В основу классификации каменных углей различных месторождений положена марки­ровка каменных углей Донецкого бассейна.

Согласно этой классификации каменные угли делятся на шесть марок в за­висимости от выхода летучих и характеристи­ки спекаемости кокса.

Длиннопламенный уголь (Д) ха­рактеризуется наибольшим для каменных уг­лей выходом летучих — более 42%. Он легко воспламеняется и горит длинным бесцветным пламенем. Кокс этих углей обычно порошко­образный, иногда бывает слегка слипшийся, рассыпающийся при легком нажатии.

Газовый уголь (Г) также имеет боль­шой выход летучих (V^г=35 — 44%). Он бы­стро загорается и горит коптящим пламенем. Теплота сгорания этих углей немного выше, чем длиннопламенных. Кокс газовых углей спекающийся.

Паровичный жирный уголь (ПЖ) горит ярким длинным пламенем, дает хоро­ший спекшийся кокс.

Коксовый уголь (К) трудно загорается и горит ярким коротким пламенем, дает вы­сококачественный прочный кокс.

Паровичный спекающийся уголь (ПС) трудно загорается, горит коротким пла­менем ослепительно белого цвета, дает спе­кающийся или сплавленный кокс, при дли­тельном хранении часто теряет способность спекаться.

Тощий уголь (Т) трудно загорается, го­рит коротким желтовато-красным пламенем, может быть использован для получения ме­таллургического кокса лишь в смеси с хорошо спекающимися углями (ПЖ, К, ПС). Теплота сгорания тощих углей, несмотря на большое содержание углерода, может быть даже ниже, чем у углей марок ПЖ и ПС. Это объясняется пониженным содержанием водорода.

Кроме того, применяются следующие мар­ки: СС—слабоспекающийся уголь, ППМ — промежуточный продукт мок­рого обогащения ППС — промежуточный продукт сухого обогащения.

Классификация каменных углей по разме­ру кусков производится так же, как и для бурых углей . Обозначают классы углей различных марок следующим образом: ДО—длиннопламенный орех, ГК — газовый крупный, ССШ — слабоспекающийся штыб и т. д.

Весьма важную роль в угольной промыш­ленности РФ играет Донецкий бассейн вследствие своего расположения не­далеко от основных центров топливо потребления. В нем залегают каменные угли всех марок — от самых молодых до самых старых. Вследствие добычи из глубоких шахт донец­кие угли относительно дороги.

Кузнецкий бассейн (Западная Сибирь) по разведанным запасам угля занимает в РФ первое место. В нем преобладают марки уг­лей ПС и СС (Анжеро-Судженское, Кемеров­ское), но имеются также длиннопламенные и газовые угли (Ленинское месторождение), тощие угли (Араличевское месторождение). Кузнецкие угли добываются как в шахтах, гак и во все большем количестве открытыми разрезами. Эти угли дешевле донецких. Кузнецкие энергетиче­ские угли в больших количествах вывозятся в западном направлении (до Урала и далее).

В отличие от каменных углей Донбасса кузнецкие угли характеризуются небольшим содержанием серы: среднее значение приве­денной сернистости у них Sⁿ=0,08, а у до­нецких углей Sⁿ=0,43%. Кузнецкие угли яв­ляются геологически окисленными.

Каменные угли добываются также в Печерском бассейне — крупном, но удаленном от промышленных центров. Эти угли идут в основном в Ленинградский промышленный район.

Добыча каменных углей производится в Кизеловском и Буланашском месторожде­ниях на Урале. Кизеловские угли характери­зуются большой сернистостью S^Р_ор+к =4,8% (S1) и значительной зольностью А^р =28% (Аⁿ=5,6).

Разработка месторождений каменных уг­лей ведется в Закавказье—Ткварчельское и Ткибульское месторождения, в Восточной Си­бири — Черемховское (дешевый уголь откры­тых разрезов), Минусинское, Букачачинское месторождения, на Дальнем Востоке—Сучанское, Ворошиловское и другие место­рождения.

Промежуточное положение между камен­ными углями и антрацитами занимает полуантрацит (ПА). Он характеризуется повышенным выходом летучих по сравнению с антрацитами V^г =5—10% и большей теп­лотой сгорания =6 500ккал/кг. Полу­антрацит имеется в Донецком бассейне.

К антрацитам (А) относятся угли с выходом летучих V^г =2—9% и теплотой сгорания, несколько меньшей, чем у тощих уг­лей и полуантрацита. Это объясняется пони­женным по сравнению с углями Т и ПА со­держанием водорода. Антрацит трудно заго­рается и горит синеватым пламенем. Кокс его совершенно не спекается. Зола преимущест­венно легкоплавкая.

Крупные месторождения антрацита на­ходятся в Донецком бассейне, небольшое месторождение имеется на Урале (Егоршинское). Классификация антрацита по размеру кусков производится так же, как и каменных углей.

Развитие коксовой промышленности и уве­личение переработки углей на обогатитель­ных фабриках приводят к возрастанию коли­честв отходов углеобогащения, поступающих для сжигания в топках котельных установок,

В Ленинградской, Калининской, Иванов­ской, Горьковской и Кировской областях, на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке имеются большие запасы торфа.

Торф —это горючее вещество бурого или черного цвета. Горючая масса его содержит очень большое количество кислорода: О^г = 33°/₀. В торфе обычно мало серы, сравни­тельно немного золы А^с=5—10°/₀, но очень много влаги. Влажность торфяной массы в залежах доходит до 80—85%. Поэтому про­цесс добычи торфа слагается из двух этапов: извлечения его из залежи и сушки на воздухе до влажности порядка 40—50°/₀.

Теплота сгорания Q^p товарного торфа нор­мального качества (W^P = 40—50%) находится в пределах 2 000 — 2 500 ккал/кг. Однако не­редко на электростанции поступает как более сухой торф (Q_р^н = 3 000 ккал/кг и выше), так и недосушенный (Q_р^н= 1500 ккал/кг).

Выход летучих у торфа достигает величи­ны порядка 70%.

В зависимости от способа добычи разли­чают торф машинноформовочный, гидроторф и фрезерный торф. Однако в современной энергетике находит широкое применение толь­ко фрезерный торф.

При фрезерном способе добычи торфа тор­фяную массу взрыхляют на небольшую глу­бину (от 5 до 35 мм). Получающаяся торфя­ная крошка подсушивается, после чего про­изводят ее уборку в штабеля.

Фрезерный способ добычи торфа является наиболее производительным, так как он легче механизируется. Поэтому себестоимость фре­зерного торфа ниже, чем кускового.

Для ряда районов Европейской части РФ фрезерный торф экономичнее не только под­московного, но и дальнепривозного донецкого угля; однако малая транспортабельность фре­зерного торфа и ограниченная мощность от­дельных месторождений затрудняют строи­тельство на торфе современных мощных станций.

Характерной особенностью горючих сланцев являются их очень большая золь­ность, доходящая до А^р = 50 —60% и даже более, и высокая теплота сгорания горючей массы Q_р^н =6500— 8000 ккал/кг. Горючие сланцы представляют собой минеральные ве­щества, пропитанные органическими соедине­ниями, близкими по своему составу к нефти. В их горючей массе, так же как в нефти, много водорода (Н^г = 7,5— 9,5°/₀). Это обу­словливает большой выход летучих у сланцев, достигающий 80—90%, их легкую воспламе­няемость и горение длинным коптящим пла­менем.

Содержание серы в сланцах колеблется в пределах =1,3— 3%. Влажность их от­носительно невелика(W^p = 15 — 20%).

Большая забалластированность горючих сланцев приводит к тому, что, несмотря на высокую теплоту сгорания горючей массы, теплота сгорания рабочей массы их низкая (Q_р^н =1400 — 2 400 ккал/кг).

Основные месторождения горючих сланцев находятся в Ленинградской, Куйбышевской и Саратовской областях. Ленинградские сланцы лучше сланцев Поволжья, так как они имеют меньшие золь­ность и влажность и большую теплоту сго­рания горючей массы.

Нефть представляет собой горючую жидкость, состоящую из различных сложных углеводородистых соединений. В зависимости от типа углеводородов нефти подразделяют на шесть основных типов: метановые, нафте­новые, метано-нафтеновые, ароматические, метано-нафтено-ароматические и нафтено-ароматические.

По содержанию серы нефти разделяются на два класса: малосернистые (S^г<0,5%) и сернистые (S^г>0,5%).

Классификация нефти производится также по содержанию смолистых веществ (малосмо­листые, смолистые и высокосмолистые) и по температуре застывания масляной фракции нефти: малопарафинистые (t_зacm-16° С), парафинистые (t_зacm=-15—+20°С) и высокопарафинистые (t_зacm>20°С).

В качестве энергетического топлива ис­пользуются только отходы нефтеперерабаты­вающей промышленности — мазут. Он харак­теризуется большим содержанием углерода (С^г = 86— 88°/₀) и особенно водорода (Н^г = 10,0—10,5%), малой влажностью (W^p= 3,0%) высокой теплотой сгорания Q_р^н=9400 — 9 600 ккал/кг. Так же как нефти, мазуты подразделяются на малосернистые (S^p = 0,5%) и высокосернистые (S^p = 3°/₀), малопарафинистые, парафинистые и высокопарафинистые.

Огромные запасы дешевой нефти, значи­тельно превосходящие запасы нефтяных райо­нов Кавказа, имеются между Волгой и Ура­лом (Ишимбаевский, Бугурусланский, Сызранокий районы и многие другие). Высоко­сернистая нефть этих месторождений содер­жит много смолистых веществ и парафина. Зола нефти большинства месторождений этого района содержит значительное количе­ство ванадия.

Крупные, но значительно выработанные месторождения высококачественной нефти на­ходятся на Кавказе (Бакинские, Грозненское, Дагестанское). Наибо­лее ценной по своим свойствам является ба­кинская нефть: она малосернистая и содер­жит большое количество бензина и качествен­ных масел. Грозненская нефть также дает большой выход бензина и много парафина. Зола нефти кавказских месторождений прак­тически не содержит ванадия.

Стоимость добычи нефти в Татарстане примерно в 3 раза ниже, чем на Кавказе.

Природные газы представляют со­бой смесь углеводородов, сероводорода и инертных газов (азота, углекислого газа). Ос­новным составляющим этих газов является метан, процентное содержание которого до­стигает 75—98%. Из других горючих соедине­ний в природных газах содержится неболь­шое количество углеводородов метанового ряда (С_пН_2п+2)— от 0,1 до 7,5%; до 1% дохо­дит содержание H₂S. Негорючая часть естест­венных газов обычно невелика: СO₂—0,3% и 1—14% N₂. Содержится в естествен­ных газах незначительное количество водяных паров и минеральных примесей. Теплота сго­рания сухого природного газа велика: Q_р^н = 8000—8500 ккал/нм³.

Все природные газы делятся на две груп­пы: газы чисто газовых месторождений и га­зы, сопутствующие нефтедобыче.

Месторождения природного газа имеются во многих районах, преимущественно Евро­пейской части, нашей страны. Основные чисто газовые месторождения следующие: Ставро­польское, Коневское (под Ростовом н/Д), Шебелинское (под Харьковом), Дашавское, Саратовское (Ельшанское), Ухтинское, Верхне-Печорское. Весьма большие, но еще слабо разведанные месторождения имеются и в ря­де районов Азиатской части РФ: Березовское в низовье р. Оби, Колпаковское севернее г. Томска, Вилюйское в Якутии др.

Природный газ в РФ является самым дешевым топливом. Он имеет экономические преимущества по сравнению с твердым и жидким топливом даже при транспортиров­ке на большие расстояния (1000-2000 км), особенно при крупных масштабах передачи (диаметр трубопроводов 800-1000 мм).

Помимо природных газов, в качестве энер­гетического топлива используются еще искусственные газы. Сюда относятся домен­ный газ и в опытно-промышленном масштабе газ подземной газификации. Более калорий­ные газы — коксовый (Q^с_н =4 000 ккал/нм³) и водяной газ (Q_н^с =2500 ккал/нм³), являю­щиеся ценным топливом для промышленных печей и сырьем для химической переработки, в энергетике не используются.

Доменный газ является низкокалорийным (Q_н^с = 1 000—1 500 ккал/нм³). Это объясняет­ся тем, что в нем содержится много негорю­чих газов: азота N₂ = 45—­­­55% и углекислоты СO₂ = 5—15%. Основными горючими состав­ляющими в нем являются окись углерода СО = 20—30% и водород Н₂ = 5—15%.

Газ подземной газификации также отно­сится к низкокалорийным топливам (Q_н^с = 800—1 000 ккал/нм³) и потому может ис­пользоваться только в энергетике. Экономич­ность этого способа получения энергетиче­ского топлива недостаточно высока.

Снабжение энергетическим топливом ос­новных районов РФ может быть охаракте­ризовано следующим образом.

Европейская часть РФ, где сосредоточено пока основное потребление энергетического топлива, имеет в качестве главной топливной базы электростанций энер­гетические угли Донбасса (тощий каменный уголь и антрацит) и природный газ.

В северо-западных областях нашей страны энергетические топ­лива имеют наиболее высокую стоимость, поэтому в них весьма целесообразным является строительство крупных электростанций на ядерном топливе.

Ограниченные перспективы развития имеет добыча энергетических углей в Печорском бассейне и бурых углей в Украинском и Под­московном бассейнах.

Большую роль во всех этих районах будет играть природный газ как основное топливо для ряда новых электростанций и, в особен­ности, для старых станций, расположенных в черте больших городов.

Несмотря на большой рост добычи нефти, потребление мазута в крупной энергетике остается ограниченным (только на ТЭЦ неф­теперегонных заводов и отдельных районных электростанциях), поскольку его целесооб­разно применять на мелких электростанциях, подвижных установках и на транспорте.

Энергетика Закавказья базируется на гид­роэнергии и отчасти на местных углях и отхо­дах углеобогащения (Ткварчельское и Тки-бульское месторождения), а главным образом на каспийских месторождениях природного газа.

Основой энергетики Урала являются при­возные угли с востока ( Куз­нецкий, Карагандинский), а в дальнейшем и передача электроэнергии из районов деше­вых бурых углей Чулымо-Енисейского бассей­на и от гидростанций Ангары и Енисея.

Природный газ на Урал будет подаваться из Средней Азии и северных месторождений (Печорского, Березовского); его целесообраз­но использовать в основном как топливо для быта, промышленности и городских ТЭЦ.

Восточные районы страны, особенно зона от Кузбасса до Байкала, очень богаты деше­вым топливом и гидроэнергией. Поэтому в этих районах целесообразно энергетику раз­вивать особенно быстро как для местного по­требления (в энергоемких производствах), так и для передачи на запад.

Дальний Восток имеет ряд месторождений, где добываются дешевые бурые угли, которые и являются основной базой энергетики этого района.

Широкое развитие добычи газа и нефти, а также быстрое увеличение роли угольных ме­сторождений в восточных районах РФ по­зволяют сделать топливный баланс страны бо­лее рациональным, ограничив развитие добы­чи наиболее дорогих топлив.

CLASSIFICATON AND MAIN DEPOSIT OCCURRENCES OF THE MINERAL FUEL IN RUSSIAN FEDERATION

Fuel properties depend on number of factors. The main of them are: composition of initial parent substances, chemical-geological transformation of the substances, chemical nature of formed organic compounds that form dry-and-ash-free fuel. Creation of the uniform classification based on these factors representing the most important fuel characteristics is a rather complicated task. It is still not solved up to now.

In natural classification of Stadnikov etiology of mineral fuel is accepted as the basis. All possible types of mineral fuel are subdivided into four classes. They are sapropelic, humic, sapropelic-humic and humic-sapropelic fuel. Each fuel class is further subdivided according to coal rank into three groups: peat, brown coal and black coal.

Fuel technical characteristics are not taken into account in this classification and therefore it does not use any practical application.

Gruner’s classification is based on chemical composition and fuel technical characteristics. Main criteria in this classification are relation between contents of oxygen and hydrogen of fuel organic part O⁰/H⁰, coke yield in mass percent and its appearance.

Relation of O⁰/H⁰ can characterize coal rank approximately. The less the coal rank is, the bigger is the relation. It can have the following approximate values:

• Firewood………….7-8

• Peat………………..5-6

• Brown coal………..4-5

• Black coal…………1-4

• For anthracite .<1

Gruner developed classification only for black coal. According to this classification black coal can be subdivided into five classes. However, even for black coal the classification is not universal. Black coals of many coalfields are not got into the classification.

For example, black coal of Donets Basin usually has less relation of O⁰/H⁰ then this follows according to Gruner’s classification.

Usually all mineral coals are subdivided into three groups. They are brown coal, black coal and anthracites. The subdivision of the coal into this groups is relative and there are no accurate borders between the groups.

Brown coal is coal that has large devolatilization (V^г>40%); it has considerable amount of the humus acids and tinctures alkali water in fallow. Black coal and anthracites don’t tincture alkali water.

Content of carbon in the brown coal is not large, but it has enough oxygen. Combustion heat of brown coal. Its caloric value is not higher then 7000 kcal/kg per combustible mass.

Brown coal has bad coking characteristic and considerable adventitious ash and therefore it mainly uses as power-plant fuel.

Substantival composition of the damp and ash into brown coal often reaches 50 % if it is recomputed for as-received basis. Reduced moisture content of brown coal Wⁿ is 6-15. Reduced moisture content of brown coal of Chelyabinsk deposit occurrence is less then above mentioned (Wⁿ=4.5). Because of large adventitious ash of brown coal and small combustion heat brown coal only uses as domestic fuel, i.e. it uses into small area from digging place.

Brown coal is unstable if it to keep into air as it is damp: brown coal is weathered, loses it mechanical strength, breaks up and considerable amount of fines are formed.

Brown coal has large devolatilization that begins at relative low temperatures; Because of this brown coal is easy oxidized and is able to autoignition.

Russian Federation has great reserves of brown coal.

Located near Moscow coalfield has large economic value in European part of the country. Mainly the coalfields are located in Moscow, Tula and Kaluga regions. Combustion heat Q_i of the Moscow region brown coal is about 2500 kcal/kg, average number of damp W^p is 30% (Wⁿ=13.2), average number of ash content A^p is 23.5% (Aⁿ=9.4).

In spite of the fact that Moscow region coalfield is located near big center of coal consumption, small combustion heat and unprofitable digging condition (small and medium-powered coal mine) make it coal expensive fuel.

On the Ural brown coal is dug in deposit occurrence of Chelyabinsk and in Bogoslovsk one. The coal of Chelyabinsk deposit occurrence has rather more combustion heat and considerable less ash contents then Bogoslovsk’s coal. Feature of Bogoslovsk’s coal is higher fusion temperature of it mineral impurities in comparison with coal of other deposit occurrences.

The deposit occurrence of Chelyabinsk is greatly exhausted especially when digging is produced into opencast mine. The coal of Bogoslovsk’s deposit occurrence is dug by open-pit mining. These two deposit occurrences are main sources of domestic fuel of Ural but its provide Ural needs only in small numbers.

Chulimo-Yeniseisky brown-coal basin has large reserves of cheap coal (in Krasnoyarsk region mainly). The coal of this deposit occurrence is low-ash (A^p=7-10%) but has high humidity from 32% (Irsha-Borodinskoye deposit occurrence) till 45% (Itatskoye one). Combustion heat Q_i of this coal is about 3600-3700 kcal/kg. At the site of mining this coal is extremely cheap but because of it high ballasting, it transportation is not reasonable at great distant.

Also deposit occurrences of brown coal are developed in Chita region (Tarbagatayskoye, Chernovskoye deposit occurrences), in Maritime Territory (Artyomskoye and Tavrichanskoye ones) and in Khabarovsk Territory (Raichikhinskoye and Kivdinskoye ones).

Classification of brow coal is done only according to particle dimensions. Rank of brown coal is denoted by two letters, e.g., large brown coal is denoted БК, small brown coal – БМ i.e.

Black coal is coal which has wide range of devolatilization: 10-45%. Mainly this coal has enough coking characteristic. Only coal, which has devolatilization about 42-45% and small devolatilization (less then 15%), doesn’t coke and gives powder coke.

Black coal has higher content of carbon but less content of hydrogen and oxygen.

Combustion heat of black coal per dry-and-ash-free fuel is 8000-8500 kcal/kg on average. Humidity of this coal is not large, it average value W^p is 7-10%. Ash content of the Donets Basin coal A^p is 13-18%, Kuznetsk basin one is 5-15%. However important deposit occurrences of black coal which have ash content until 35% and more exist.

Marking of black coal of Donets Basin is at the heart of black coal classification of different deposit occurrences.

According to this classification black coal is subdivided into six coal grade depending on devolatilization and characteristic of coking capacity.

Long-flaming coal (Д) is characterized ultimate devolatilization for black coal (more then 42%). It is flammable and burns by long colorless flame. Coke of this coal is usually powdery but sometimes it can be bounded together; the coke can be broken into piece under easily pressure.

Gas-coal (Г) has large devolatilization too (35-40%). It is quickly caught fire and burns by smoking flame. Combustion heat of this coal is some higher then long-flaming coal has. Gas-coal gives caking coke.

Medium volatile coal (ПЖ) burns by blazing long flame, gives good caked coke.

Coking coal (K) is difficult for ignition and burns by blazing short fire, gives high-quality solid coke.

Baking coal (ПС) is difficult for ignition, burns by short flame, which has dazzling white color; the coal gives caking or alloyed coke. If the coal to be kept for a long time it often loses ability to bake.

Lean coal (Т) is difficult for ignition, burns by short yellowish-red flame, the coal may be used for blast-furnace coke production only in the mixture with well baked coking coals (ПЖ, К, ПС). In spite of large content of carbon combustion heat of lean coal may be even less then rank of coal ПЖ и ПС have. It is explained by lowered content of hydrogen.

It is used following rank of coal as well as: СС - low-caking coal, ППМ – medium product of hydrocleaning, ППС – medium product of dry cleaning.

A classification of black coals according to particle dimensions is made as well as for brown coals. Grade of black coals of different coal rank is designated as follows: ДО – long-flaming nut, ГК – heavy gas-coal, ССШ - low-caking burgy i.e.

Donets basin is quite important in coal industry of Russian Federation because of it is located nor far from main center of mineral fuel consumption. There are occurred black coals of all coal rank – from youngest coals till oldest ones. As result of mining out of deep-level mines Donets coals are enough expensive.

According to explored reserve of coal, Kuznetsky basin (Western Siberia) is biggest coal basin in Russian Federation. Rank of coal ПС and СС is the most widespread ones in the basin (Anzhero-Sudzhenskoye and Kemerovskoye deposit occurrences) but there are long-flaming and gas-coal coal rank too (Leninskoye one). Kuznetsk coals are mined into mine as well as open-cut in a greater degree; this coal is cheaper then donets one. Kuznetsk power-station coals are removed to western direction in numbers (to Ural and further).

As opposed to Donets black coals, Kuznetsk black coals are characterized by small contents of sulfur: their average number of modified sulphur content Sⁿ is 0.08 but Donets coals have 0.43. Kuznetsk coals are geological oxidized coals.

Black coals are also mined in Pechorsky basin which is big one but it is remote from industrial centers. These coals are delivered to Leningrad industrial area.

A mining of black coal is carried out in Kizlyovskoye and Bulanashskoye deposit occurrences in Ural. Kizlyovsk coals are characterized by large sulphur contents S^p_ор+к=4.8% (S≈1) and considerable value of ash content A^p=28% (Aⁿ=5.6).

Development of deposit occurrence of black coal is produced in Transcaucasia (Tkvarchyelskoe and tkibulskoye deposit occurrences), in Eastern Siberia – Cheremkhovskoye one (cheap coal o open-cut), Minusinskoye, Bukachachinskoye ones; in Far East – Suchanskoye, Voroshilovskoye and other deposit occurrences.

Semi-anthracite (ПА) occupies intermediate position between black coal and anthracite. It is characterized by higher devolatilization then anthracite V^г=5-10% and has more combustion heat Q_i=6500 kcal/kg. Semi-anthracite is available in Donets basin.

Anthracite (A) is coal which has devolatilization V^г of 2-9% and combustion heat that is less then lean coal and semi-anthracite have. It is explained by lower hydrogen contents then lean coal and semi-anthracite have. Anthracite is difficult for ignition and burns by bluish flame. A coke of anthracite is not baked quite; ash of anthracite is fusible.

Large deposit occurrences are located in Donets basin, small one is located in Ural (Yegorshinskoye deposit occurrence). Classification of anthracite according to piece size is done as well as black coal.

Progress in coke industry and increase of the coal conversion at coal-preparation plant lead to increasing of waste coal amount that is used for burning into furnace of boilers.

Large reserves of peat are located in the Leningrad, Tver, Ivanovo, Nizhny Novgorod and Kirov regions, in Ural, Siberia and in Far East.

Peat is flammable substance which is brown or black. Combustible mass of the peat contains big amount of oxygen: O^г=33%. The peat usual contains small amount of sulfur and sufficiently little amount of ash A^c=5-10%, but it has very much damp. Humidity of peat mass may be about 80-85% in the peat bog. Because of this, mining process of the peat is carried out from two stage: the peat is extracted from the peat bog then dried in the air as much as humidity about 40-50%.

Combustion heat Q^p of market-grade peat of normal quality (W^p=40-50%) is 2000-2500 kcal/kg. Sometimes drier peat (Q_i=3000 kcal/kg) as well as under dried peat (Q_i=1500 kcal/kg) are come at the power plant.

Volatile content of peat reaches the amount about 70%.

Depending on production technique machine-forming, hydropeat and milled peat exist. But only milled peat is widely used in modern energetic.

If milling production technique is used then the peat mass is loosened at small depth (from 5 till 35 mm). A formed granulate is dried then it is retracted in a stack.

The milling peat production technique is the most efficient, because it is easily mechanized. Therefore cost price of the milling peat is less then lump peat.

The milling peat is more economical then coal of near Moscow located deposit occurrence and far-delivered donets coal; however milling peat has low portability and some peat deposit occurrences have restricted power therefore a construction of modern powerful power plant, that uses the peat, is complicated.

A slate coals are characterized by very large ash content A^p=50-60% and more, and it has high combustion heat of the combustible mass Q_i=6500-8000 kcal/kg. The slate coals are flammable substances impregnated by organic compounds; the organic compounds have composition like petroleum. Therefore the slate coal has large volatile content (80-90%), easy inflammability and its burn by long smoky flame.

A sulfur content S^p_op+k in the slate coals fall within the limits of 1.3-3%. Their humidity is enough small (W^p=15-20%).

Because of big ballasting of slate coals combustion heat of as-received basis is low (Q_i=1400-2400 kcal/kg) in spite of the great combustion heat of combustible mass.

The main deposit occurrences of the slate coals are located in Leningrad, Samara and Saratov regions. The slate coals of Leningrad region is better then slate coals of the Volga region because of the less ash content and humidity and higher combustion heat of the combustible mass.

Petroleum is flammable liquid which consist of complicated hydrocarbon compounds. There are six main types of petroleum depending on the hydrocarbons type: methane, naphthenic, methane-naphthenic, aromatic, methane-naphthenic- aromatic and naphthenic- aromatic petroleum.

According to sulfur contents petroleum is classified into two classes: low-sulphur (S^г<0.5%) and sulfureous (S^г>0.5%) ones.

Petroleum classification is made also according to content of tarry matters (low-tarry, tarry and high-tarry petroleum) and chilling point of petroleum lube cut. Low paraffin (t_ch≤-16^oC), paraffin base (t_ch=-15^oC - +20^oC) and high-wax oils (t_ch≥20^oC) exist according to the classification.

Only run-off of the petroleum industry (mazut) is used as power plant fuel. Mazut is characterized by large content of carbon (C^г=86 – 88%) and especially hydrogen (H^г=10 – 10.5%), small amount of humidity and high combustion heat Q_i=9400-9600 kcal/kg. As well as petroleums mazuts are classified into low-sulfur (S^p=0.5%) and high-sulfur (S^p=3%), low paraffin, paraffin base and high paraffin ones.

Huge reserves of inexpensive petroleum, that is bigger then reserves of Caucasus petroleum areas, are located between Volga and Ural (Ishimbayevsky, Buguruslansky areas and other). High-sulfur petroleum of these deposit occurrences contains many tarry matters and paraffin. Petroleum ash of majority deposit occurrences of this area contains considerable amount of vanadium.

Large deposit occurrences of high-quality petroleum are located in the Caucasus (Groznenskoye, Dagestanskoye ones) but this deposit occurrences are considerable depleted. By own properties the most valuable petroleum is petroleum of Grozny deposit occurrence because it is low-sulfur and contains great amount of petrol and quality oils. Ash of petroleum of the Caucasus deposit occurrences hasn’t vanadium virtually.

Natural gases are composition of hydrocarbons, hydrogen sulfide and neutral gases (nitrogen, carbon dioxide). Main component of the gases is methane; percentage composition of methane reaches value of 75-98% in the natural gases. Also natural gases contain small number of hydrocarbons of methane range (С_пН_2п+2) – from 0.1 till 7.5%; content of hydrogen sulfide reaches 1%. Incombustible content of natural gases are usually little: content of CO₂ is 0.3%, N₂ – 1-14%. Natural gases have small amount of mineral impurities and vapour. Combustion heat of natural gases is great: Q_i=8000-8500 kcal/kg.

Natural gases are subdivided into two groups: gases of only gas deposit occurrences and associated gases.

Deposit occurrences of the natural gas are located in many areas of the European part of Russian Federation and in Yamal. Quite big deposit occurrences are located in some region of Asian part of Russian Federation. They are Berzovskoye, Kolpakovskoye, Viljuyskoye ones i.e.).

Natural gas is most inexpensive fuel in Russian Federation. If to compare with solid liquid fuel then gas has economic advantages even if it is transported on large distances (1000-2000 km), especially if it is transported in big scope of the transport (a diameter of pipeline is 800-1000 mm).

Besides of natural gases artificial gases are used as power-plant fuel. They are blast-furnace gas and gas of underground gasification which is used in experimental-industrial scale. Coking plant gas and blue gas is more high-calorie gases; their combustion heat is 4000 kcal/m³ and 2500 kcal/m³ correspondingly. These gases are valuable fuel for industrial furnaces and raw material for chemical reprocessing and so aren’t used in energetics.

Blast-furnace gas is low-calorie one (Q_i=1000-1500 kcal/m³), because it contains many incombustible gases, they are nitrogen N₂=45-55% and carbon dioxide CO₂=5-15%. Main combustible components of this gas are carbon oxide and CO=20-30% and hydrogen H₂=5-15%.

Gas of the underground gasification is low-calorie too (Q_i=800-1000 kcal/m³) and so it may be used as power-plant fuel. Economy of this method of power-plant fuel production is not high enough.

The supply by power-plant fuel of main region of Russian Federation can be characterized in the following way.

European part of Russian Federation uses power station coals of the Donets basin (lean coal and anthracite) and natural gas as main fuel basis of power-plant.

In north-west region of Russian Federation power-plant fuel is most expensive therefore it is effectually to build big atomic power stations here.

The mining of power-plant coals in the Pechorsky basin and brown coals in the located near Moscow basin has limited prospects.

Natural gas will be important in all this areas as main fuel for new power plants and especially for old stations which are located within the limits of the big city.

In spite of big growth of the petroleum milling mazut consumption in big energetic is limited (only CHP plant of oil refinery and single district power plant stations are used mazut as power-plant fuel), because it is effectually to use mazut on small power plant stations, movable mounts and on the transport.

Transcaucasia energetic is based on water power and partly on domestic coals and waste coal (Tkvarchelskoye and Tkibulskoye deposit occurrences), as well as on Caspian deposit occurrences of the natural gas.

A basis of Ural energetics is delivered coals from the east (Kuznetsk coals) and electrotransmission from regions with inexpensive brown coals of Chulimo-Yenuseysky basin and from water power stations of the Angara and the Yenisei.

Natural gas will be transmitted from Central Asia and north deposit occurrences (Pechorskoye, Berezovskoye ones) in Ural; Gas is effectually to use as fuel for household activities, industry and city CHP stations.

East regions of Russian Federation, especially area from Kuznetsk Basin up to Baikal area are very rich by inexpensive fuel and water power. Therefore it is effectually to develop energetic very quickly as for local consumption (in power-hungry industries) as for transferring in he west.

Far East has a number of deposit occurrences when inexpensive coals are mined which are basis of energetic of this region.

Wide development of the gas and petroleum mining as well as rapid increase of the coal deposits role in the east part of Russian Federation allow to do the country fuel balance more efficient and limit mine development of most expensive mineral fuels.

84