Котлы КВНПУ для энергосберегающих технологий от Вятской теплоэнергетической компании.

Существуют различные виды топлива, имеются десятки, а может быть, и сотни различных конструкций водогрейных котлов, работающих на газе, угле, дровах, мазуте, солярке и торфе, в последнее время стали популярны древесные пеллеты и пеллетные гранулы. Вроде бы ситуация простая: лесов у нас в стране много, деревообрабатывающих предприятий не счесть, отходы деревообработки буквально валяются под ногами. Делай из них пеллеты, отапливай свои площади, а избыток топлива продавай за валюту в Европу.

Но не все так просто.

Во-вторых, производительность каждой импортной линии для производства пеллет требует лесных ресурсов в несколько десятков гектаров, а отходы деревообработки придется возить к пеллетному заводу за десятки и даже сотни километров.

В-третьих, на Западе приняты жесткие стандарты по составу исходного материала, идущего на производство пеллет. А как же пеллеты, изготовленные с большим количеством коры? Выходит, со своими древесными отходами мы должны разбираться сами.

При этом количество отходов деревообработки во многих регионах постоянно увеличивается, а производители котельного оборудования вводят весьма серьезные ограничения на топливо, которое можно сжигать. Рассмотрим несколько вариантов оборудования для сжигания отходов деревообработки.

1. Газогенераторные котельные установки состоят из накопительного бункера со шнековым подающим устройством в камеру газификации и газового котла, где сжигается генераторный газ.

Недостатки таких установок: невозможность использования топлива высокой влажности, так как основной горючий компонент в генераторном газе – окись углерода (СО), газ с относительно низкой температурой горения и низкой теплотворной способностью, поэтому водяной пар будет препятствовать его воспламенению; шнековый способ подачи топлива исключает возможность использования топлива с разновеликими фракциями, то есть топливо должно быть мелким или его нужно дробить, а установки дробления древесины стоят зачастую дороже самой котельной установки.

2. В котельных установках со слоевым горением можно сжигать мелкие и сухие отходы деревообработки – получаемые в столярном цехе, а на пилораме в отходах уже присутствует горбыль, ветки и прочее. При хранении отходов под открытым небом они очень быстро набирают влагу. То есть большинство котлов со слоевым горением могут сжигать только отходы столярных производств, а отходы пилорам и тем более участков по заготовке леса остаются невостребованными.

3. Мы анализировали рынок котельного оборудования для сжигания отходов деревообработки, обнаружили единственный котел (паровой, производства США), который может сжигать древесные отходы без ограничений, в том числе коро-
древесные отходы, получаемые в технологическом цикле целлюлозно-бумажных комбинатов в результате обдирки баланса в корообдирочных барабанах с большим количеством проточной воды. Отходы представляют собой крупные куски коры и мелкие части верхней поверхности бревна, открашиваемые в ходе обработки в корообдирочном барабане. На ЦБК имеются короотжимные прессы, которые позволяют понижать влажность отходов, но это оборудование дорогостоящее и сложное в эксплуатации, поэтому, даже когда такие прессы есть в наличии, они чаще всего не работают. Отвалы отходов на ЦБК составляют миллионы кубометров.

Американцы решили проблемы поддержания горения при высокой влажности топлива огромной высотой топки котла. Топливо может гореть при условии формирования в топке псевдокипящего взвешенного слоя за счет интенсивного дутья. Естественно, что при понижении высоты топки начнется вынос из котла несгоревших частиц топлива. Габариты такого котла огромные. Проблема наличия крупных кусков коры в отходах решается применением мощных дробилок, встроенных в котел, это увеличивает стоимость котлов и отнюдь не повышает их надежность.

После всего сказанного сформулируем облик идеального котла, работающего на отходах деревообработки:

– он должен «переваривать» любое топливо, как по влажности, так и по разновеликости фракций без какой-либо предварительной подготовки топлива;

– котельная установка должна размещаться в любой сельской котельной, с высотой перекрытия от 4 метров;

– подающее устройство должно обеспечивать надежную подачу топлива с фракциями любых размеров.

Многолетний опыт эксплуатации оборудования НП «ВТЭК» показывает, что мы все эти проблемы решили.

Конструкция котла КВНПу очень простая, но должны предупредить, что попытки скопировать наши котлы ни к чему не приводили.

Специалисты НП «ВТЭК» применили аэродинамическое разделение объема топки на зону сушки и зону горения, то есть топливо сначала подсушивается от излучения горящего топлива, при этом происходит слипание «мелочи», благодаря этому интенсивность дутья определяется только количеством кислорода, необходимого для поддержания горения. Это позволяет нам использовать топку минимальной высоты, но топливо при этом сгорает полностью. Решения, применяемые в котлах КВНПу для обеспечения названных эффектов, являются ноу-хау. В результате мы получили котельные агрегаты со следующими отличиями:

1. Габариты котлов КВНПу очень скромные и обеспечивают возможность их размещения в одноэтажной котельной с высотой перекрытий от 4 метров.

2. Применяемое топливо: отходы лесопиления, кородревесные отходы, стружка и опилки, не имеющие ограничения по влажности.

3. Обслуживание котельных установок не требует высококвалифицированного персонала.

4. Единственное ограничение максимальных размеров фракций в топливе – размеры отверстия в нижней части бункера: 0,5 метра на 1,5 метра.

5. В котлах КВНПу не оседает накипь. Поэтому в котельных нет необходимости в установках химводоочистки и деаэрации воды.

6. Идеальная аэродинамика котла, обеспечивающая полное сгорание топлива. В топке воспроизведены условия свободного горения топлива в свободном объеме – в костре.

Благодаря высокому коэффициенту теплопередачи обеспечивается низкая удельная масса котла, и как следствие – его низкая себестоимость.

Даже по истечении многих лет эксплуатации производительность котла остается неизмененной.

На данный момент существует более 200 действующих котельных на разных видах топлива: Кировская область, Пермский край, Нижегородская область, Республика Удмуртия, Республика Коми, Московская область, Республика Бурятия.

Сергей Александрович Трусов, зам. директора по науке ООО НП «ВТЭК».

При перепечатке ссылка на www.woodbusiness.ru обязательна!

Во-первых, стоимость оборудования для изготовления пеллет, как импортного, так и отечественного, достаточно высокая.