Использование древесных отходов как топливо для производства тепла.
Завод "Пролетарская свобода" производит оборудование для утилизации древесных отходов с возможностью производства тепла. В данной статье техническое обоснование использования древесных отходов в качестве топлива для производства тепловой энергии.
Древесина различных пород состоит из целлюлозы (40-50%), лигнина (16-33%), гемицелюлоз (15-30%), экстрагируемых веществ и неорганических примесей (1-2%). Целлюлоза и гемицеллюлоза являются полисахаридами (карбогидратными полимерами). Лигнин состоит из комбинации фенилпропановых структурных единиц, из функциональных групп в лигнине преобладают метоксильные и фенольные.
Древесина и ее компоненты легко подвергаются различным химическим превращениям при относительно невысоких температурах, под воздействием кислорода воздуха и солнечных лучей (процессы гниения). При этом образуется значительное количество низкомолекулярных соединений: сахаров, фенолов, фурфурола, ароматических и алифатических углеводородов и др. соединений. Все эти вещества, в большинстве своем достаточно вредные, проникают в грунтовые воды, в атмосферу и отрицательно влияют на окружающую среду. При утилизации твердых промышленных отходов в окружающую среду также попадают технологические соединения, используемые в производстве. Например, при утилизации в виде твердых отходов 1 м3 обрези фанеры в окружающую среду может попасть около 50 кг фенольных смол.
Использование древесных отходов как топливо для производства тепловой энергии имеет ряд преимуществ:
- Малая зольность древесных отходов – не более 0,1-0,2% идет в твердые отходы;
- В составе древесных отходов нет серы;
- Низкая коррозионная агрессивность дымовых газов;
- Уменьшается эмиссия углекислого газа, т.к. сжигаются отходы, которые фактически при гниении выделяют то же количество СО2, как и при горении;
- Значительно уменьшается выброс в атмосферу вредных веществ, т.к. при рабочей температуре в камере сгорания 700-1100°С полностью или частично разлагаются все посторонние химические соединения, в том числе фенольные смолы;
- Возможность использования влажных древесных отходов;
- Низкая цена: при сжигании 3 кг древесного топлива выделяется количество теплоты, эквивалентное сжиганию 1 кг мазута или 1 м3 природного газа.
Теплогенераторы твердотопливные стальные водяные (ТГСВ), газовые (ТГСГ) и комплексные (ТГСГ с УТВС-2).
Теплогенераторы твердотопливные стальные предназначены для производства тепловой энергии из неизмельченных отходов деревообработки и утилизации ее:
- На нагрев воды (теплогенераторы ТГСВ) с последующим использованием ее на бытовые и технологические нужды;
- На сушку древесины и шпона дымовыми газами (теплогенераторы ТГСГ);
- Теплогенераторы комплексного использования тепла как на сушку шпона, древесины, так и на нагрев воды (теплогенераторы ТГСГ с установкой УТВС-2).
Теплогенераторы водяные (ТГСВ):
Представляют собой устройство, состоящее из камеры сгорания 1 с загрузочным окном 2 с крышкой в верхней части, расширительной камеры 7, камеры теплообменника 1 ступени, камеры экономайзера 6, регулируемого вытяжного устройства, состоящего из вытяжной трубы, дымососа 9 с регулируемой производительностью и системы регулируемых шиберов (окон). Камера сгорания и расширительная камера представляют собой коробчатые металлические конструкции пирамидоидальной формы, изнутри облицованные теплоизоляционными материалами.
Теплогенераторы газовые (ТГСГ):
Представляют собой устройство, аналогичное теплогенератору водяному с тем отличием, что вместо камер теплообменника и экономайзера имеется камера смешения горячих дымовых газов с газами рециркуляции или с воздухом, что позволяет получить заданную в определенных пределах температуру газов.
Теплогенератор комплексный:
Представляет собой газовый теплогенератор совместно с дополнительной надстройкой, оснащенной калориферами, трубопроводами, газоходами, смотровыми окнами и шиберами.
В минимальной комплектации теплогенераторы оснащены электронными приборами контроля за процессами горения и температурой теплоносителя, частотным преобразователем для регулирования оборотов дымососа и поддержания необходимого разряжения в камере сгорания теплогенератора. По требованию заказчика возможно оснащение теплогенераторов газоанализатором, автоматикой процессов горения, автоматическим регулированием температуры теплоносителя, механизацией процесса загрузки топлива в теплогенератор, дымовой трубой необходимой высоты.
Теплогенератор ТГСВ и установка УТВС-2 дополнительно оснащаются насосной станцией, в состав которой входят система трубопроводов с запорной арматурой, насосы, теплообменный аппарат (бойлер), устройства подпитки и предохранения от избыточного давления. Установки являются автономными экономайзерами с температурой теплоносителя менее 115°С и не требуют специальных согласований в органах технадзора. Система теплоснабжения может иметь несколько потребителей. На первом контуре допускается ставить потребитель, использующий повышенную температуру теплоносителя (до 115°С), на втором допускается установка любого потребителя, использующего высокую температуру теплоносителя (до 100°С).
Преимущества теплогенераторов
Отсутствие необходимости измельчения древесных отходов позволяет исключить затраты на систему приготовления, хранения и транспортировки "дробленки".
Cнижение энергозатрат на подготовку сырья.
Cнижение удельных затрат на производство и доставку тепловой энергии для последующего использования.
Незначительный вынос зольных веществ. Степень очистки дымовых газов - не менее 70%. По пожеланию Заказчика возможно доукомплектование теплогенераторов дополнительной системой золоудаления, обеспечивающей степень очистки газов не менее 85%.
Простота в эксплуатации и обслуживании теплогенератора. Чистка от зольных отложений производится 1 раз в 14 - 17 дней и занимает менее 12 часов.
Срок службы теплогенератора до первого капитального ремонта - не менее 3,5 лет.
Время с момента розжига теплогенератора до начала сушки шпона - не более 1,5 часов.
Теплогенератор устанавливается на улице и не требует специального помещения и фундаментов.
Технические характеристики теплогенераторов твердотопливных стальных газовых ТГСГ
| Наименование параметров |
ТГСВ
|
ТГСГ-1
|
ТГСГ-2
|
ТГСГ-3
|
| Теплопроизводительность, Гкал/час |
1.5 - 2.0
|
2.0 - 2.6
|
3.5 - 4.5*
|
3.9 - 5.2*
|
| Тепловая мощность, Мвт |
1.7 - 2.3
|
2.3 - 3.0
|
4.0 - 5.2*
|
4.5 - 6.0*
|
Производительность по нагретой воде, м3/час:
от 20° до 80°С
от 50° до 75°С |
25-30
50-80
|
13 - 18*
28 - 42
|
| Производительность по дымовым газам, тыс. м3/час |
--
|
45- 55
|
50 - 68
|
70 - 100
|
|
Расход топлива, м3/час
|
1.5 - 2.5
|
2.2 - 2.5
|
2.6 - 2.9
|
2.8 - 3.5
|
| Мощность электродвигателя дымососа, КВт |
30
|
45
|
75
|
90
|
| Потребляемая мощность на рабочих режимах при регулировании частотным преобразователем, КВт |
4 - 20
|
30 - 46
|
60 - 78
|
60 - 92
|
Габаритные размеры, мм
длина
ширина (без учета загрузочного устройства)
высота (без учета дымовой трубы) |
8500
7400
7000
|
8500
7400
7500 (10000*)
|
| Масса, т |
45
|
55 (60*)
|
*При дополнительном оборудовании теплогенератора ТГСГ установкой УТВС-2 по нагреву воды.
Модульно-блочные конструкции теплогенераторов позволяют доставлять их автомобильным или железнодорожным транспортом в любой регион России.
Авторские права на теплогенератор защищены патентом на изобретение N 2189526 от 20.09.2002.
Завод "Пролетарская свобода"
При перепечатке ссылка на www.woodbusiness.ru обязательна!
