Биотопливо — доступная альтернатива традиционным источникам энергии

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «СОБЫТИЯ. ЛЕСДРЕВМАШ 2011»

конференция «Биотопливо — доступная альтернатива традиционным источникам энергии»

В Украине, как ни в какой другой стране, имеются все предпосылки для развития альтернативной энергетики. С одной стороны, есть опытные производители оборудования и предприниматели, которые владеют сырьевой базой для производства биотоплива и энергии из него. C другой — очень многие предприятия агропромышленного комплекса, жилищно-коммунального хозяйства, культурные и медицинские учреждения, гостиницы, санаторно-курортные заведения, домовладения и многие другие заинтересованы в дешевых, экологически чистых, небольших по мощности источниках тепловой и электрической энергии.

Учитывая повышенный интерес предпринимателей, государственных и международных организаций к вопросам биоэнергетики, журнал «Оборудование и инструмент для профессионалов» организовал в рамках выставки Lisderevmash-2011 конференцию «Биотопливо — доступная альтернатива традиционным источникам энергии» (Альтернативная энергетика — основа энергонезависимости Украины).

Ее задачей было помочь заинтересованным сторонам встретиться, узнать друг о друге из первых рук и наладить деловые отношения.

На конференции с докладом «Большие мобильные рубительные и дробительные машины JENZ GmbH» выступил Allan Laurimae, менеджер JENZ GmbH по продажам в Северо-Восточной Европе. Компания выпускает различное оборудование для переработки биомассы.

Мобильные рубительные машины серии НЕМ предназначены для измельчения древесных стволов диаметром 360–1000 мм, а также горбыля, веток и кустарника. Модель HEM 1000 DXL выполнена в виде трехосного полуприцепа. Ее применяют для переработки больших объемов древесных отходов. Подающий транспортер гарантирует продолжительную бесперебойную загрузку машины с работой на одном месте без переездов по площадке.

Модель HEM 700 DL предназначена для переработки стволовой древесины диаметром до 700 мм, длина стола загрузки 3,5 м, конвейер из стальных сегментов облегчает загрузку лесосечных отходов и кустарника. Другие модели рубительных машин позволяют измельчать древесину, начиная с цельных деревьев и до кустарника.

Компания поставляет также стационарные рубительные машины, рубительные машины с приводом от двигателя автомобиля, перемешивающие машины, мобильные и стационарные дробильные машины, раскалывающие устройства и доизмельчители.

Сергей Синило, представитель фирмы SCHUKO Heinz Schulte-Sudhoff GmbH & Co.KG, рассказал о надежных и долговечных гидравлических брикетировочных прессах, утилизирующих древесные отходы. Они, как установки тяжелого индустриального класса, могут непрерывно работать в две и три смены.

Фирма SCHUKO Heinz Schulte-Sudhoff GmbH & Co.KG была образована в 1967 году и начала деятельность с производства аспирационных установок для деревообрабатывающих производств и мебельных фабрик. Первой была введена в строй фабрика возле города Bad Laer, земля Нижняя Саксония, Германия. Сейчас функционируют шесть фабрик в Германии и одна в Польше, ориентированная на польский рынок. SCHUKO производит аспирационные установки, оборудование для покрасочных участков, брикетировочные пресса, шлифовальные столы, промышленные пылесосы и измельчители древесины и других материалов. 170 сотрудников высокой квалификации на семи предприятиях фирмы, используя профессиональное автоматизированное оборудование, производят высококачественное оборудование и поставляют его по всему миру, от Канады до Китая.

Надежность брикетировочного пресса в линиях брикетирования — один из важнейших факторов, от которого зависит качество конечного продукта и надежность всей линии. Если он выйдет из строя или выдаст некачественную продукцию — вся линия брикетирования остановится. За 30 лет Schuko изготовила и поставила более 5 тысяч самых надежных и долговечных в своем классе брикетировочных прессов и накопила в их производстве огромный опыт.

Множество различных материалов могут быть спрессованы брикетировочными прессами марки Compacto: измельченная биомасса (мискантус, конопля), банкноты, ткань, пластмасса и мусор, опилки древесины, алюминия, меди, цинка, бронзы и латуни, шлифовальная и табачная пыль.

Все пресса Compacto оснащены гидравликой и ЧПУ. Процессы дозирования материала и подбор размера брикета под требования производства происходят автоматически. Возможные ошибки в работе немедленно отображаются на дисплее.

Пресса Compacto опционально могут быть оснащены матрицей SCHUKO Tech из закаленной стали и имеют специальное покрытие, рассчитанное на продолжительное время работы и изготовление брикетов повышенной прочности. Компактная конструкция экономит место, а жизненно важные узлы надежно защищены от загрязнения пылью и опилками, а также от возможных механических повреждений вследствие ошибок персонала.

Самое большое давление в прессе возникает в зоне окончательного прессования. Именно там любая помеха, шероховатость, мелкая стружка могут привести к износу прессующего штока и камеры прессования. Поэтому фирма применила революционное решение по размещению специализированного контейнера — дозатора смазки непосредственно на прессе. Благодаря этому нанесение смазки на стенки камеры прессования происходит автоматически в течение трех месяцев. Состав смазки разработан и запатентован Schuko.

Корпус блока для прессования опилок — литой, в отличии от сварных аналогов других производителей. Его изготавливают в Германии на заводе-партнере компании в 5 км от фабрики Schuko. Качество и надежность блока проверены многолетним опытом использования прессов. Вместо стандартных механических регуляторов давления компания использует электронные, которые устанавливают режимы только в допустимом, безопасном пределе. Это приводит к значительному росту надежности и долговечности работы пресса.

Для зоны подпрессовки Schuko использует шток, который выполнен из специально разработанной пластмассы. Она меньше изнашивается, имеет меньший коэффициент трения по металлу. Небольшие габариты подпрессовочного цилиндра позволяют уменьшить высоту самого пресса, что дает возможность встраивать его в линии аспирации.

Все детали установки, испытывающие большие нагрузки, имеют большой запас прочности. В бункерах-накопителях используют специальные перемешиватели, состоящие из двух лопастей. Одна лопасть плоская, для загрузки в шнек, который подает сырье в пресс, а вторая изогнутая, для того чтобы избежать образования мостиков из стружек и обеспечить беспрерывную подачу материала на прессование.

Все пресса проверяют на отсутствие дефектов на специальном проверочном стенде. Все запчасти к оборудованию всегда есть на складе компании. Именно учитывая такие важные мелочи, фирма Schuko достигает многолетней успешной работы своих прессов по всему миру.

С докладом «Поддержка интеграции энергетического рынка и устойчивой энергетики в СНГ (SEMISE)» выступил Ларри Гуд, эксперт по устойчивой энергетике, INOGATE. Его доклад читайте в следующем номере журнала.

Владимир Осипов, начальник отдела сбыта концерна BRUKS, Германия, выступил с докладом «Оборудование от BRUKS для энергетического использования древесины».

В начале 2009 года в России всерьез занялись проблемой биоэнергетики, и у специалистов появилась возможность отработать все процессы и технологии с целью формирования нового направления энергетики — биоэнергетики. Пока там еще только обсуждают, эффективно ли привозить в лесные поселки мазут и уголь, тянуть линии электропередач или нужно переходить на сжигание имеющихся в избытке древесных отходов, в Западной Европе это уже давно пройденный этап. Практически любая маленькая столярная мастерская в Германии отапливается собственным котлом, а при наличии достаточной массы сырья предприятие производит и электрическую энергию. В России котельные на щепе имеют далеко не все даже крупные предприятия, а электричество производят в небольшом объеме только единицы. Классическим примером бесхозяйственности является то, что в отдаленные лесные поселки подведена линия электропередач и там работает центральная котельная на угле или мазуте, а низкосортная древесина остается лежать на верхних складах или в лесу.

Для работы в этом специфичном сегменте бизнеса лесопереработчикам требуются совсем другие знания и опыт, которых на сегодняшний день у них нет. Необходимые объемы сырья должны быть в нужном количестве, своевременно и грамотно подготовлены и поданы на сжигание. Одним из основных мировых изготовителей и поставщиков оборудования для подготовки древесного сырья к сжиганию является шведский концерн BRUKS, который объединяет такие мировые бренды, как BRUKS GVS, BRUKS Celltec, BRUKS Kloeckner, BRUKS Rockwood, BRUKS Rotom и BRUKS TUBULATOR. Это позволяет ему организовать не только поставку отдельных видов оборудования, выпускаемого входящими в концерн фирмами, но и реализовывать индивидуальные проекты различного объема и сложности, в том числе в биоэнергетике.

Концерн ведет работу в области биоэнергетики по нескольким основным направлениям:

  • участвует в модернизации угольных и других электростанций с частичным переходом на биотопливо с целью уменьшения выбросов и снижения экспортной сырьевой зависимости;
  • строит большие теплоэлектростанции, в том числе полностью автономные, работающие на древесном сырье;
  • поставляет оборудование на небольшие строящиеся и реконструируемые муниципальные котельные для перехода на местное сырье с переработкой дров в щепу и автоматической подачей;
  • разрабатывает и поставляет оборудование для подготовки сырья к пеллетированию и брикетированию с последующей поставкой на перспективные отдаленные от сырья рынки.

Барабанная рубительная машина, изготовленная по технологии фирмы BRUKS Kloeckner, производит щепу с мелкой фракцией (микрощепу) в индустриальных масштабах. Она полностью изменила логику процесса изготовления пеллет и брикетов и значительно снизила затраты на их изготовление. Эта технология успешно опробована и отлично себя зарекомендовала не только на ряде предприятий Европы, но и на самом крупном заводе по производству древесных гранул в мире (Green Circle, USA), где концерном BRUKS был полностью спроектирован и поставлен весь участок подготовки древесного сырья, в т. ч. комплексные системы и отдельные машины для подготовки к сжиганию коры, а также индустриальные мобильные рубительные машины для производства топливной щепы непосредственно в лесу.

Для работы в этом сегменте рынка концерн BRUKS выпускает типовое и уникальное оборудование. К типовому можно отнести различного вида ленточные, скребковые, вибрационные и шнековые транспортеры, дисковые, вибрационные и осцилирующие сортировочные сита для сырого материала, молотковые мельницы и пр. Уникальным оборудованием, не имеющим аналогов в СНГ, являются измельчители ROTOM, высокопроизводительные барабанные рубительные машины BK-DH, судовые погрузочные системы ROCKWOOD, высокоэффективные транспортеры TUBULATOR, автоматические склады ROCKWOOD и др.

Древесина, которую используют для сжигания, является, как правило, либо отходами лесопиления (горбыль, обрезь и пр.), либо низкотоварным кругляком (дрова). И в том и в другом случае для обеспечения требуемых объемов производства щепы хорошо зарекомендовали себя барабанные рубительные машины от BRUKS Kloeckner, которые перерабатывают низкокачественную древесину без предварительного разделения или сортировки. Очень важна непрерывная подача материала в котельную. Для этого необходимы большие склады щепы, обеспечивающие перекрывание перерывов в подвозе материала и в работе. Автоматические склады от BRUKSа позволяют не только накопить до 200 тыс. м3 насыпью на минимальной площади, но и обойтись при этом полностью без участия человека и без использования бульдозеров, ковшовых погрузчиков и пр. Компания выпускает открытые линейные и круговые склады, склады со стокерными полами, бункеры-накопители (с объемом до 20 тыс. м3 щепы) и другое оборудование.

Перемещение больших объемов щепы на значительные расстояния осуществляют транспортерами TUBULATOR. Для поставки топливной щепы за пределы своего региона в больших объемах BRUKS предлагает оборудование для эффективной погрузки барж и железнодорожных вагонов.

Топливо в виде коры, щепы и других сыпучих материалов может быть эффективно подготовлено к сжиганию с отделением металла и минеральных примесей и калиброванием массы.

Принципиально важно то, что употребление древесной массы для получения тепловой и электрической энергии позволяет не только использовать возобновляемые сырьевые ресурсы, но и снизить выбросы углекислого газа в атмосферу. Целый ряд успешно реализованных группой BRUKS проектов по модернизации существующих и строительству новых заводов позволяет ей уверенно позиционировать себя в секторе биоэнергетики и в дальнейшем.

На современном лесозаготовительном и перерабатывающем предприятии без грамотных решений в производстве, складировании, сортировке, транспортировке и погрузке щепы не обойтись. На сегодняшний день нерачительное обращение с сырьем очень накладно. Компаниям, работающим в лесоперерабатывающем комплексе, биоэнергетика открывает дополнительные возможности для использования низкокачественного сырья и отходов, развития новых видов бизнеса и более успешного решения своих задач в комплексе.

Павел Селиванов, директор по развитию MNC Group, Biogas Microturins Certification, выступил с докладом «Автономные энергоцентры на базе микротурбинного оборудования». Подробно об оборудовании компании можно прочесть в № 2/2011.

Владимир Атаманчук, агент CPM Europe BV в Украине, выступил с докладом «Оборудование CPM Europe BV в Украине», в котором рассказал об оборудовании для промышленного производства топливных гранул. Штаб-квартира компании CPM находится в США, годовой оборот — более €225 млн, численность персонала — 385 человек, торговые представители, агенты и дилеры компании работают более чем в 50 офисах во всем мире.

Многие задаются вопросом: «Зачем гранулировать отходы древесины, если ее можно сжигать в котлах и так?». Ответ прост — использование гранул:

  • предотвращает появление пыли;
  • снижает потери при транспортировке;
  • уменьшает взрывоопасность;
  • их однородность повышает эффективность управления процессом сжигания;
  • их сыпучесть упрощает обработку и контроль при загрузке в камеры сгорания;
  • высокая насыпная плотность позволяет экономить транспортные расходы и место для хранения;
  • повышает эффективность сгорания за счет повышения насыпной плотности пеллет до 0,65 кг/л по сравнению с плотностью измельченной древесины 0,15 кг/л.

Топливные характеристики пеллет: диаметр 6–8 мм — для бытовых печей, 8–18 мм — для промышленного сжигания. Теплотворная способность — 5 кДж/кг, т. е. 1 л мазута можно заменить 2 кг древесно-топливных гранул (ДТГ).

Источниками сырья для производства ДТГ служат отходы деревообработки:

  • щепа и опилки фракцией 2 x 2 x 15 мм и влажностью 50–60 %;
  • обрезки, стружка, шлиф-пыль влажностью 6–12 % из твердых и мягких пород древесины: березы, дуба, сосны, ели, осины;
  • вторичная древесина — поддоны, оконные рамы, двери и другой строительный мусор влажностью 8–12 %.

Процесс изготовления топливных гранул включает выполнение последовательных технологических этапов, оборудование для реализации большинства из которых на линии гранулирования поставляет компания CPM:

  • очистка от коры;
  • первичное дробление (шредер);
  • дробление мокрой щепы. При подготовке сырья для изготовления пеллет выполняют измельчение крупных отходов, которые предварительно сортируют. Щепу измельчают с помощью надежной и высокопроизводительной молотковой дробилки Champion мощностью 75 кВт, производительностью около 4 т/ч, низкими эксплуатационными затратами до 0,05 на тонну;
  • складирование;
  • мелкий помол;
  • кондиционирование (смешивание, выдерживание). Смеситель- кондиционер гомогенизирует сырье, при необходимости увлажняет чрезмерно сухое сырье и вводит добавки. Эта операция снижает энергопотребления линии на 10 % и повышает производительность;
  • пеллетирование включает сушку и гранулирование сырья. Сушку осуществляют на барабанной или ленточной сушилке. Более 50 % всех грануляторов в мире произведены компанией СРМ. Простая и надежная коробка передач пресса-гранулятора с прямым приводом для выполнения тяжелых работ повышает надежность оборудования. Ее исполнение компактно и безопасно, она осуществляет высокоэффективную передачу энергии (98 %). Двигатель пресса мощностью 355 кВт, работая практически непрерывно, вырабатывает моторесурс 8050 часов за год. При средней стоимости электроэнергии €0,1 за кВт/час экономия составляет 8050 часов x 355 кВт x 0,10/кВт/час x (100–11) % = €254 тыс. за год. Кольцевая матрица для формирования гранул устойчива к содержанию влаги в сырье, производительнее, проста в эксплуатации, малоизнашиваема, сжатие материала в ней происходит эффективнее благодаря малому углу захвата. В ее конструкцию входят только два вальца. Специалисты СРМ постоянно совершенствуют конструкцию матриц для гранулирования: от неподвижной, созданной в 1932 году, до вращающейся, разработанной в 2007 году. С помощью вертикальной кольцевой матрицы и роликов пресс-гранулятор перерабатывает муку или мелкие опилки в гранулы. Использование матриц и роликов позволяет снизить эксплуатационные издержки до 1 на тонну продукции. Конструкция роликов предусматривает непрерывную принудительную смазку;
  • охлаждение;
  • просеивание;
  • упаковка и хранение.

Инженеры СРМ постоянно модернизируют линии гранулирования с целью улучшения их характеристик. Лучшие мировые достижения и опыт многолетней эксплуатации воплощены в последних моделях оборудования — серии грануляторов CPM 7900: 7930–4 с двигателем мощностью 250 или 315 кВт и производительностью 4–5 т/ч и 7932–5 с двигателем мощностью 355 кВт и производительностью 5–6 т/ч.

Анатолий Сабадырь представил доклад «Альтернативные источники энергии — перспективы для внутреннего рынка». Статью, написанную на его основе, читайте в следующем номере.

Игорь Цаплиенко, заместитель генерального директора ООО «I.C.K. Инжиниринг», представил доклад «Инжиниринговое сопровождение проектов по организации производства твердых видов биотоплива». Подробная статья о работе компании I.C.K. представлена в этом же номере журнала.

Мы неоднократно писали в наших изданиях о роли и месте биоэнергетики в экономике Украины. Предприятия, производящие электроэнергию, внесены в государственный реестр, закупается 100 % произведенной «чистой» энергии, разработаны налоговые и таможенные преференции производителям и импортерам оборудования для генерации чистой энергии. Поэтому использование оборудования для изготовления пеллет и производства биоэнергии имеют в Украине устойчивые перспективы роста.

Статью подготовила модератор конференции Симкина Раиса Артемовна, к.т.н., научный редактор международного журнала «Оборудование и инструмент для профессионалов»

Фото Яны Ткаченко

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.