Kohle /Förderung, Verwendung, Rauchgasreinigung

Bis ca. 1900 wurden für den Transport von Kohle noch Keilhämmer und Schaufeln verwendet. Die Kohle wurde mit Schießpulver aus dem Berg geblasen. Dann begann Schritt für Schritt der Einsatz von Drucklufthämmern und Schneidemaschinen. Förderbänder und Schüttelrutschen wurden erst nach 1900 eingeführt, als die Arbeiter mit Hanfseilen und -rollen, die mit Pferdestärken betrieben wurden, Kohle förderten. Nach der Erfindung der Dampfmaschine konnte sie nach 1810 auch zur Kohleförderung eingesetzt werden. Die Dampfmaschine wurde auch benutzt, um das Wasser aus den Schächten zu pumpen. Dies ermöglichte den Schachtbau. Nach 1850 wurde auch der Seiltrieb für die Menschen eingeführt.
Verwendung: Definition: Kohle ist der Sammelbegriff für alle kohlenstoffreichen Festbrennstoffe, die durch den Abbau organischer Stoffe (z.B. Holzkohle) entstehen. Kohle ist eigentlich definiert als die brennbaren Überreste von Pflanzen und anderen organischen Substanzen, die durch den Prozess der Karbonisierung über Jahrmillionen in braune bis schwarze Sedimentgesteine umgewandelt wurden1. Kohle ist, wenn der Brennstoff zu mehr als 50 % aus dem Gewicht und zu mehr als 70 % aus dem Volumen des Kohlenstoffs besteht.

Im Allgemeinen
Kohle wird hauptsächlich als fester Brennstoff zur Wärmeerzeugung durch Verbrennung verwendet. Kohlekraftwerke decken rund 40% des weltweiten Strombedarfs. Rund 40 % de

s heutigen Strombedarfs in Deutschland werden ebenfalls aus Kohle erzeugt; die derzeit bekannten Vorkommen wie das Ruhrgebiet (Ruhrgebiet, Ruhrgebiet, Ruhrgebiet, Ruhrgebiet, Ruhrgebiet oder Ruhrgebiet, ein polyzentrisches Stadtgebiet in Nordrhein-Westfalen) können mit der heutigen Technologie eine nahezu genaue Abschätzung der Verfügbarkeit des Kohlevorrats für die Nutzung der Energieerzeugung geben.
Moderne Kohlekraftwerke nutzen eine Vielzahl von Techniken, um die Schädlichkeit von Abfallprodukten, wie bereits erwähnt, Schwefeldioxid und Kohlendioxid zu begrenzen und gleichzeitig den Verbrennungsprozess zu erhöhen. In einigen Ländern sind diese Technologien nicht weit verbreitet, zumal sie die Kosten von Kraftwerken erhöhen und keinen strengen Umweltschutzvorschriften unterliegen (Bundes-Immissionsschutzgesetz mit Großfeuerungsanlagenverordnung und TA-Luft) )1. Zu unterscheiden sind die verschiedenen Feuerungstechniken, die stark von der Qualität und der Art der Kohle abhängen: Man unterscheidet zwischen Rostfeuerung (Rostfeuerung war das erste Feuerungssystem für feste Brennstoffe) und Staubfeuerung, die in zwei Feuerungstechniken wie Trockenfeuerung und Schmelzfeuerung unterteilt ist.
1100 bis 1500°C Verbrennungsluft wird verwendet, um den Kohlenstaub in den Brennraum zu blasen. Beim Trockenbrand sammelt sich die Asche in Form von Staub an und wird durch Elektrofilter aus dem Rauch entfernt. Während des Schmelzprozesses wird die Asche jedoch durch höhere Temperaturen zu Schlacke, die gesammelt und der Wärmeenergie entzogen wird, die dann dem Wasser -Dampf-Kreislauf zugeführt wird.
Die Wirbelschichtfeuerung, bei der fein gemahlene Kohle schwimmend in einer Wirbelschicht verbrannt wird, ist auf zunehmendes Interesse gestoßen.
Der Vorteil dieser Technologie liegt darin, dass die Verbrennung bereits bei ca. 850°C beginnt, was die Stickoxidemissionen zusätzlich reduziert 2. Eine weitere Entwicklung ist die zirkulierende Wirbelschichtfeuerung (Wirbelschichtfeuerung ist eine Verbrennungstechnologie zur Verbrennung fester Brennstoffe), bei der brennbare Teile im Rauchgas durch Zyklone3 ausgetragen und dem Verbrennungsprozess wieder zugeführt werden.
Kohlekraftwerke erreichen einen Nettowirkungsgrad von 40%, eine Steigerung wird durch so genannte Gas- und Dampfkraftwerke4 erwartet, die neben der Verbrennung auch mit Kohlegasturbinen arbeiten (Kohlegas ist ein brennbarer gasförmiger Brennstoff aus Kohle, der dem Verbraucher über ein Rohrleitungssystem zugeführt wird).

Rauchgasreinigung: Dieser Begriff wird insbesondere für die Reinigung der Abgase eines Kohlekraftwerks verwendet. Die Notwendigkeit einer solchen Abgasnachbehandlung wurde Ende der 70er Jahre erkannt und führte zu einer Nachrüstung der Kohlekraftwerke mit diesen Anlagen in Deutschland . Die einzelnen Verfahren zur Rauchgasreinigung sind die Rauchgasentschwefelung (Rauchgasentschwefelung ist eine Reihe von Technologien zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Abgasen fossiler Kraftwerke und aus den Emissionen anderer Schwefeloxid emittierender Prozesse): Das in der Verbrennung enthaltene Schwefeldioxid (SO2 (Schwefeldioxid ist die chemische Verbindung mit der Formel) ) (Verbrennung oder Verbrennung ist eine hochtemperatur-exotherme chemische Redoxreaktion zwischen einem Brennstoff und einem Oxidationsmittel, meist Luftsauerstoff, das oxidierte, oft gasförmige Produkte in einem als Rauch bezeichneten Gemisch erzeugt) Abgase werden mit Calciumcarbonat (CaCO3 (Calciumcarbonat ist eine chemische Verbindung mit der Formel CaCO3) ) zu Calciumsulfat (CaSO4) umgewandelt. Das Endprodukt Calciumsulfat (Calciumsulfat ist die anorganische Verbindung mit der Formel CaSO4 und verwandten Hydraten) ist nichts anderes als Gips, von dem einige dann in der Baustoffindustrie verwendet werden können. Denox-Verfahren: Der Stickstoff (Stickstoff ist ein chemisches Element mit dem Symbol N und der Ordnungszahl 7) Oxide werden mit Ammoniak (Ammoniak oder Azan ist eine Verbindung von Stickstoff und Wasserstoff mit der Formel NH3) Wasser zu Ammoniumnitrat (Ammoniumnitrat ist eine chemische Verbindung, das Nitratsalz des Ammoniumkations) umgewandelt und so aus dem Rauchgas entfernt. Entfernung von Rauchpartikeln: Zu diesem Zweck werden elektrostatische Filter verwendet, die die Staubpartikel aus den Abgasen mit einem elektrischen Feld”herausziehen” (Ein elektrisches Feld ist ein Vektorfeld, das jedem Punkt im Raum die Coulomb-Kraft zuordnet, die pro Einheit der elektrischen Ladung durch eine winzig kleine Testladung an diesem Punkt erfahren würde). Die bei der Rauchgasreinigung anfallenden Abfälle können teilweise recycelt werden, überschüssiger Gips (Gips ist ein weiches Sulfatmineral aus Calciumsulfat-Dihydrat mit der chemischen Formel CaSO4-2H2O) und die ausgefilterten Rauchpartikel müssen entsorgt werden. Rauchgas (Rauchgas ist das Gas, das über einen Kamin, Ofen, Ofen, Kessel oder Dampferzeuger in die Atmosphäre gelangt) die Reinigung ist ein typisches Beispiel für eine”End-of-Pipe”-Technologie: Zuerst werden die Schadstoffe in einem Prozess produziert oder freigesetzt, dann am”Ende des (Ofen-)Rohres” mit großem technischen Aufwand wieder in eine ökologisch besser verträgliche Form gebracht. Ein erdgasbetriebenes[Kombikraftwerk 0.68] kann bei guter Brennstoffqualität weitgehend auf eine solche Nachbehandlung der Abgase verzichten – allerdings ist zu beachten, dass die derzeit bekannten Erdgasreserven um ein Vielfaches weniger Energie enthalten als die derzeit bekannten Kohlevorkommen, weshalb alle Kohlekraftwerke ersetzt werden (Ein fossiles Kraftwerk ist ein Kraftwerk, das fossile Brennstoffe wie Kohle verbrennt, Erdgas oder Erdöl zur Stromerzeugung) mit einem solchen erdgasbefeuerten Kombikraftwerk (bei der Stromerzeugung ist ein Kombikraftwerk ein Zusammenschluss von Wärmekraftmaschinen, die aus derselben Wärmequelle zusammenarbeiten und diese in mechanische Energie umwandeln, die wiederum in der Regel elektrische Generatoren antreibt) Kraftwerke stellen keine Option für eine langfristige Energieversorgung dar.
Ein weiteres Argument dagegen ist das Kohlendioxid (Kohlendioxid ist ein farbloses und geruchloses Gas, das für das Leben auf der Erde lebenswichtig ist) das während des Erdgases freigesetzt wird (Erdgas ist ein natürlich vorkommendes Kohlenwasserstoffgasgemisch, das hauptsächlich aus Methan besteht, aber üblicherweise unterschiedliche Mengen anderer höherer Alkane und manchmal einen geringen Anteil an Kohlendioxid , Stickstoff und Schwefelwasserstoff enthält,
oder Helium ) Verbrennung, die zur anthropogenen (Menschliche Einwirkung auf die Umwelt oder anthropogene Einwirkung auf die Umwelt schließt Einflüsse auf biophysikalische Umgebungen, Biodiversität und andere Ressourcen ein) Treibhauseffekt (Der Treibhauseffekt ist der Prozess , durch den die Strahlung aus der Atmosphäre eines Planeten die Oberfläche des Planeten auf eine Temperatur erwärmt, die über dem liegt, was sie ohne seine Atmosphäre wäre).