|
Thermal Energy Produced from Wood Wastes |
 |
При высоких ценах на энергоносители, такие как электроэнергия, природный газ, каменный уголь, мазут — деревообрабатывающим предприятиям крайне важно эффективно использовать все виды отходов. Украинско-чешское предприятие «Ройек-Львов» одним из первых в Украине разработало и в течение 10 лет производит энергетические комплексы автоматического сжигания отходов древесины для обогрева помещений и нагрева теплообменников сушильных камер. Сегодня выпускается восьмая модификация комплексов «СТОЖАРЫ» — название звездного скопления в созвездии Тельца, созвучное словам «СТО огоньков, пышущих ЖАРом».
Юлия Маруняк, информационный отдел, СП «Ройек-Львов», г. Львов
Энергетические комплексы, производимые предприятием «Ройек-Львов» (Украина) представлены гаммой установок десяти типоразмеров, где мощность варьируется от 100 до 2000 кВт, один комплекс может обеспечить необходимый тепловой режим в сушильных камерах объемом до 400 м3 или помещениях до 150 000 м2.
Комплексы нагревают и поддерживают заданную температуру воды на выходе из котла, автоматически сжигая необходимое количество сыпучих отходов древесины. Они состоят из автоматической системы сжигания АСС и водогрейного котла КВ. Составные элементы и схема работы промышленного энергетического комплекса типа СС показаны на рис. 1.
Для сжигания в автоматическом режиме используются измельченные отходы древесины, такие как стружка, щепа, опилки, кора, отходы ДСП, пеллеты, а также отходы от переработки подсолнечника, орехов, коробочек льна и других видов биомассы.
Сыпучее топливо может иметь различные характеристики:
Измельченное топливо газифицируется в высокотемпературной камере предварительного сжигания, пиролизный газ и частицы топлива в процессе горения образовывают мощный факел огня длиной до 4 м.
Наличие отдельной высокотемпературной камеры предварительного сжигания обеспечивает возможность использования сыпучих отходов влажностью до 70 % (в котлах без такой камеры — только до 50 %). Влажность отходов является едва ли не главным фактором, который влияет на количество теплоты, полученной в результате сжигания. Зависимость максимальной тепловой мощности АСС от влажности отходов показана на рис. 2.
АСС 100–250 кВт развивают номинальную мощность при использовании сыпучих отходов влажностью от 15 % до 70 %, а более мощные комплексы — до 58–63 %. При влажности древесины от 35 % до 45 % тепловая мощность АСС наибольшая, так как менее влажные отходы имеют меньшую насыпную плотность.
Вода в теплообменнике может нагреваться теплом, выделяемым из высокотемпературной камеры предварительного сжигания, либо из топки котла, либо одновременно от этих двух источников.
Поэтому при отсутствии сыпучих отходов, отключении электроэнергии или других аварийных режимах комплекс может работать на кусковых отходах древесины, ДСП, МДФ, дровах, брикетах, пеньках, угле и поддерживать температуру в системе отопления. Для этого топка котла имеет увеличенные размеры, что позволяет сжигать кусковые отходы древесины длиной от 450 до 1500 мм и избежать лишних операций торцевания или измельчения отходов.
Немаловажной является возможность одновременного сжигания сыпучих отходов в автоматическом режиме и кусковых отходов в полуавтоматическом режиме. В этом и есть принципиальное отличие от однотопочных котлов, в которых невозможно сжигать одновременно и сыпучие, и кусковые отходы.
Температура воды на выходе из котла может иметь фиксированные значения 60 °С либо 85 °С, которые применяются в системах отопления помещений, а также плавно регулироваться в пределах 60–95 °С в сушильных камерах, теплицах и других объектах, словом, везде, где требуется точное поддержание температуры.
Допустимое статическое давление воды в газотрубном котле — до 2 атм, что позволяет отапливать дома высотой до 7 этажей, а на заказ изготавливаются котлы давлением до 3 атм. Динамическое давление в системах отопления создается циркуляционными насосами, которые устанавливаются на трубопроводе подачи горячей воды из котла. В зависимости от сопротивления системы отопления оно может быть 6–8 атм.
При недостаточной тяге дымовой трубы, значения которой приведены в таблице, в котельных необходимо устанавливать дымососы.
Энергетические комплексы «Стожары» имеют ряд защитных систем:
В процессе чистки теплообменника котла сажа свободно падает в зольник благодаря вертикальному расположению дымогарных труб. Это проще и намного быстрее, чем чистить горизонтальные дымогарные трубы в однотопочных котлах. Колосниковая решетка высокотемпературной камеры расположена на выдвижной конструкции, что позволяет ее чистить без охлаждения. Чистка занимает несколько минут, после чего процесс горения автоматически возобновляется. Необходимость чистки колосников вызвана возможным попаданием на них вместе с опилками посторонних предметов, таких как гвозди, кусочки бетона, осколки, камешки, песок и т. п.
Симметричная компоновка комплексов уменьшает необходимую площадь котельной на 30 %, а встречные потоки пламени и воды по оси котла обеспечивают равномерный отбор тепла с теплообменника и предотвращают местное подкипание воды.
Комплексы «Стожары» имеют эксплуатационные преимущества по сравнению с аналогичными установками других производителей, которые недавно появились на рынке:
Наиболее проблемными для утилизации отходами древесины являются влажные опилки, которые остаются в больших объемах после раскроя бревен на пилорамах. В настоящее время предприятием «Ройек-Львов» внедряется новая конструкция комплексов с подвижными колосниковыми решетками. Она дает возможность не только сжигать влажные опилки, но и получать номинальную тепловую мощность из опилок влажностью до 70 %. При этом не требуется нести дополнительные затраты на сушение опилок, очистку от песка или прессование, необходимые для производства брикетов или пеллет.
