Утилізація відходів деревини з отриманням тепла

Дзюпин О. Утилізація відходів деревини з отриманням тепла // Будмайстер. 2000. №8. C.8

У загальному обсязі енергозабезпечення європейських країн кількість енергії, що отримується з деревини, сягає 5%, у деяких країнах (Фінляндії, Швеції, Португалії) 16%, у країнах колишнього СРСР - 0,8%. В Україні одержання тепла з деревини не отримало належного розвитку, позаяк навіть на деревообробних підприємствах основним джерелом тепла залишається природний газ.



На будь-якому деревообробному чи меблевому виробництві утворюється певна кількість деревних відходів у вигляді тирси, стружки, шматкових відходів. Наприклад, при розпилі колод утворюється 35% відходів від обсягу переробки деревини, при виробництві дверних та віконних блоків - 31%; при виробництві паркету - 30%, при виробництві меблів - 54%, в ремонтно-експлуатаційних роботах на будовах і спорудах - 33%. Найбільш доцільним вважається утилізація відходів з деревини для отримання тепла, що значно скорочує витрати на закупівлю енергоносіїв. Адже теплотворна здатність деревини рівноцінна здатності бурого вугілля. Це завдання оптимально вирішує енергетичний комплекс автоматичного спалювання деревних відходів. Він складається з автоматичної системи спалювання тирси та стружки (скорочено: система спалювання - СС) і водяного або парового котла. В свою чергу, комплект СС складається з бункера, куди засипаються відходи, шнекового механізму, керованого автоматикою, та газогенератора, де проходить процес перетворення відходів деревини у газ. Таким чином, утворений потужний факел вогню поступає з газогенератора у топку котла. Автоматика контролює і підтримує задану температуру теплоносія (гаряча вода або пара) на виході з котла.

В залежності від потужності СС мають різні розміри і відповідний рівень механізації та автоматизації.

В автоматичному режимі відбувається утворення газів з відходів деревини вологістю 30-50%: тирса, стружка, кора, шматкові відходи розміром до 30мм. Газоутворення відбувається під впливом високої температури газогенератора (до 1200?С), надлишкового тиску та вологості відходів. Водночас вирішуються екологічні проблеми. Відходи деревини не мають у своєму складі сполук сірки та хлору, а вміст сполук азоту у 100-150 разів нижчий, ніж у природних копалинах. Тому концентрація шкідливих речовин у викидах в повітря значно нижча, ніж при спалюванні інших видів палива.

Хімічний склад газу, що утворюється у газогенераторі: С02 -11,06%; 02 - 5,7%; CO - 15,7%; СН4 - 7,44%; Н2 - 3,85%; СnНn - 0,11%; N2 - 56,44%; смоли - 0,001 г/100мм3 . У викидах в атмосферу, що утворюються в процесі спалювання газу, міститься С02 - 7,9%; 02 - 13,1%.

У процесі повного згорання тверді частинки у вигляді попелу практично не утворюються.

Водночас зі спалюванням стружки та тирси можна спалювати шматкові відходи довжиною до 0,5-0,6 м безпосередньо у топці котла. У цьому випадку тепло від спалювання використовується як базове, а автоматика відповідно зменшує або навіть припиняє подачу стружки, підтримуючи задану температуру теплоносія. Спалювання таких шматкових відходів деревини (вугілля, коксу) у топці котла рекомендується для підтримання температури при тимчасовій відсутності електроенергії чи стружки.

Використання СС на деревообробних підприємствах суттєво економить енергоносії (газ, електроенергію тощо). Наприклад, СС потужністю 100 кВт достатньо для обігрівання виробничих приміщень площею 700 м2 при їх висоті 3,5 м або 3-х вакуумних сушильних камер об'ємом ЗО м3. В умовах експериментального деревообробного виробництва у Львові СС потужністю 100 кВт відпрацювала безаварійно понад 4 роки, обігріває 600 м2 виробничих приміщень і дві вакуумні сушильні камери об'ємом 15 м3 і 6 м3. При цьому інші енергоносії для обігріву не використовувались, фактична витрата електроенергії при сушінні пиломатеріалів становить 1,5-2 кВт/год/м3.

У європейських країнах СС широко використовуються упродовж останніх 20 років. Перелік європейських виробників СС перевищує чотири десятки. Проведений маркетинг показав, що найдешевшими, а отже, найшвидше окупними, є СС: 100-500 кВт польського виробництва, 1000-3000 кВт італійського виробництва. СС потужністю понад 3000 кВт виготовляються виключно за індивідуальними проектами, на підставі конкретних технічних умов замовника.

СП ?Ройєк-Львів? почало впроваджувати на український ринок СС польського виробництва у 1996 році. Сьогодні десятки СС працюють у різних регіонах України, обігріваючи виробничі приміщення, сушильні та пропарочні камери, лісові і сільські господарства, житлові приміщення, кемпінги, мотелі, теплиці. Цікаво, що ЗАТ ?Норта? у Миколаєві успішно використовує СС для спалювання лушпиння зерен соняшника при виробництві олії.

На основі накопиченого досвіду експлуатації і проведених експериментів у Львові з 1999 р. розпочато виробництво СС потужністю 100 кВт, які користуються найбільшим попитом, їх вартість майже в 2 рази менша від польських аналогів. В 1999 р. вони демонструвались на спеціалізованих виставках у Києві, Львові, Чернівцях. Детальніше ознайомитись з їх у роботою можна у Львові в умовах експериментального деревообробного виробництва. З 2000 р. розпочато виробництво СС потужністю 250 кВт.

На об'єктах з невеликими тепловими навантаженнями (50-500 кВт) найбільш доцільно використовувати існуючий водогрійний або паровий котел, якщо є технічна можливість приєднати до нього СС, або встановлювати котел вітчизняного виробництва. Він, як мінімум, у 2 рази дешевший від імпортного і окупиться значно швидше. Для керівників таких підприємств нескладно провести розрахунок вибору, економічної доцільності терміну окупності СС в конкретних умовах виробництва. Розрахунок гарантовано покаже доцільність негайного встановлення СС, навіть за найдорожчі кредитні кошти.

Значно складніше вирішувати такі питання на підприємствах з великими тепловими навантаженнями, де необхідно встановлювати потужні енергокомплекси 600-5000 кВт імпортного виробництва, які ще не скоро будуть виготовлятись в Україні. Деревообробні комбінати чи меблеві фабрики, які мають величезну кількість відходів деревини (із закладених в них енергетичним потенціалом), мають клопоти з тим, як їх позбутись і не мають коштів на придбання відповідного енергокомплексу та оплату опалення газом. І все ж, для українських виробників важливим є використання всіх можливих резервів зниження собівартості продукції. Спеціалісти СП ?Ройєк-Львів? зможуть надати додаткову інформацію, консультації у виборі обладнання, оптимізації рішень та розробці проектних пропозицій.