УМЕНЬШЕНИЕ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПУТЁМ УВЕЛИЧЕНИЯ ДОЛИ БИОТОПЛИВА В ТОПЛИВНОМ БАЛАНСЕ РЕГИОНА И ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ПРЕДЛАГАЕМОЕ ОАО «СОЛОМБАЛЬСКИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ЗАВОД» ДЛЯ СЖИГАНИЯ БИОМАССЫ

В.А. МУЗЫКИН
НАЧАЛЬНИК ОТДЕЛА РЕКОНСТРУКЦИИ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК ОАО «СОЛОМБАЛЬСКИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ЗАВОД», Г. АРХАНГЕЛЬСК

Архангельская область включена в список наиболее загрязненных регионов России. В то же время регион является крупнейшим в Европе производителем лесной продукции, а, соответственно, обладает и большими запасами некондиционных отходов от лесопромышленного комплекса. С экологической и экономической точек зрения наиболее целесообразно использовать их в качестве энергетического топлива.

Анализируя топливный баланс Архангельской области за 2006 г. следует отметить, что доля различных видов топлива с учётом их теплотворной способности составляла: природный газ и топочный мазут -67,0 %; каменный уголь - 27,4 %; биотопливо (дрова и отходы деревообработки) - 5,6 %.

Значительным резервом в топливно-энергетическом балансе Архангельской области являются её леса, которые занимают около 40% территории. В настоящее время объём лесозаготовок в области достиг 12 млн. м3/год, а загрузка производственных мощностей лесопромышленного комплекса (ЛПК) составила примерно 66 %.

При переработке древесины на предприятиях ЛПК образуется от 2,9...4,0 млн.пл. м3/год древесных отходов в виде коры, опилок, отсевов щепы. Данные отходы сосредоточены в местах переработки древесины, в городах и посёлках области, их энергетический потенциал составляет 4,4.. .6,0 млн. Гкал/год.

При заготовке древесины в лесах остаётся от 3,5 до 5,0 млн.пл. м3/год древесных отходов в виде веток, сучьев, древесной зелени и вершин, которые традиционно не используются, вызывая загрязнение лесов, повышая их пожароопасность и способствуя размножению вредителей. Кроме этого, при санитарных рубках леса, расчистке придорожных полос и линий электропередач образуется ещё около 0,5 млн.пл. м3/год биотоплива.

Таким образом, суммарный годовой объём древесных отходов, образующихся в области, составляет 6,9...9,5 млн.пл. м3/год, а их энергетический потенциал 10,5... 14,4 млн. Гкал/год. В настоящее время в качестве топлива используется только около 1 млн. пл. м3/год древесных отходов.

Учитывая, что лесопромышленный комплекс области имеет тенденцию стабильного развития, а также наличие незагруженных мощностей, объём заготовок древесины будет увеличиваться до 23...24 млн.пл. м3/год, что вызовет значительное увеличение и объёмов отходов, образующихся при заготовке и переработке древесины.

Перспективными направлениями широкого вовлечения древесных отходов в энергетический комплекс региона являются:

1. Строительство мини-ТЭЦ на древесных отходах. При этом возможны следующие технологические схемы:

- прямое сжигание биотоплива в топках паровых котлоагрегатов с давлением пара не ниже 1,3 МПа и выработкой электроэнергии с помощью паровых турбогенераторов;

- получение горючего газа из биотоплива в газогенераторных установках с последующим его сжиганием в камере сгорания газовой турбины, на оси которой расположен электрогенератор и дальнейшее использование энергетического потенциала продуктов сгорания в котлоагрегате или теплообменнике.

Строительство мини-ТЭЦ требует значительных капитальных затрат, но позволяет производить более дешёвую тепловую и электрическую энергию, а также обеспечивает энергонезависимость предприятия от внешних источников энергии.

2. Модернизация существующих теплогенерирующих установок, работающих на древесных отходах. В настоящее время в области реализованы одиннадцать различных технологических схем энергетического использования древесных отходов. Они имеют разную степень апробации, и большинство из них обладает значительным резервом повышения технико-экономических и экологических показателей работы.

3. Перевод котлоагрегатов, работающих на жидком или газообразном топливе, на сжигание горючего газа, полученного при термической переработке древесных отходов в газогенераторных установках.

4. Получение высококачественного экологически чистого топлива путём гранулирования или брикетирования древесных отходов и замена каменного угля в муниципальных котельных гранулами или брикетами. Реализация данного направления позволит значительно повысить технико-экономические показатели работы котельных и обеспечит существенное улучшение экологической обстановки в регионе, однако требует значительных начальных капитальных затрат.

5. Увеличение энергетического использования древесных отходов путем модернизации котлоагрегатов ТЭЦ блок-станций предприятий целлюлозно-бумажной и гидролизной промышленности на низкоэмиссионные схемы сжигания с активной аэродинамикой топочного объема.

6. Перевод котлоагрегатов, работающих на жидком или газообразном топливе, на сжигание отходов лесопиления путем применения высокофорсированных малогабаритных циклонных предтопков. Исследования показали, что для котлоагрегатов серии КЕ и ДКВр целесообразно сочетание циклонного предтопка, генерирующего сильно закрученный высокотурбулентный поток с устройством, обеспечивающим дожигание крупных фракций и исключающим нарушение аэродинамики закрученного потока.

Важными социальными аспектами энергетического использования отходов переработки биомассы являются: создание новых рабочих мест в сопутствующих производствах, повышение комфортности проживания, а также усиление энергозащищенности региона.

Древесина является самым древним видом топлива, однако проблема эффективного сжигания древесных отходов до сих пор остается актуальной во всем мире. Это связано в основном с тем, что отходы переработки биомассы относятся к трудносжигаемым топливам ввиду высокой влажности и крайне неоднородного гранулометрического состава. Поэтому необходимо проводить работы по дальнейшему совершенствованию организации топочного процесса утилизационно-энергетических котлоагрегатов.

ОАО «Соломбальский машиностроительный завод» активно участвует в реализации программ комплексного энергетического использования, образующихся древесных отходов.

ОАО «СМЗ» представляет Вам современные автоматизированные, полностью укомплектованные водогрейные котлы серии КВ-Рм, с теплопроизводительностью от 0,5 до 3 МВт, которые эффективно сжигают в слое на ступенчатой колосниковой решётке влажные отходы деревообработки, подача топлива на колосниковую решётку полностью механизирована и автоматизирована.

Мы предлагаем разные варианты механизированной топливоподачи в котёл: топливный склад с подвижным полом (живое дно), механизированная топливоподача с двумя шнеками и рыхлителем, механизированная топливоподача с одним шнеком.

Котельные агрегаты могут комплектоваться полностью механизированной топкой с наклонно-переталкивающей решёткой и автоматическим удалением золы.

Конструкция котлов обеспечивает надёжное охлаждение и возможность прогрева его элементов, даёт возможность проводить очистку поверхностей нагрева и ремонт сварных соединений. Поверхность нагрева котлов всех серии выполнена только из качественных высокоуглеродистых конструкционных сталей.

Котлы имеют высокий КПД и низкую температуру уходящих газов, рассчитаны на работу в сложных эксплуатационных условиях.

Надёжные и современные конструкции, опыт эксплуатации, позволяют сказать нам, что наши котельные установки по всем показателям не уступают лучшим зарубежным производителям и являются их аналогом, при цене в 2 - 2,5 раза дешевле, чем у такого же зарубежного оборудования.