Эффективность энергопотребления возможна за счет увеличения использования возобновляемых источников энергетических ресурсов в энергобалансе. Резервы древесных отходов как биологических ресурсов топлива для работы котельных в Уральском и Западно-Сибирском регионе, где развита лесная и деревообрабатывающая промышленность, велики.
Экономическая выгода от внедрения энергетического оборудования, работающего на древесных отходах, на предприятиях лесопереработки и деревопереработки и в регионах с развитыми указанными отраслями промышленности очевидна:
- цены на газ и жидкое топливо будут постоянно расти до уровня мировых;
- решаются вопросы утилизации древесных отходов;
древесные отходы – экологически чистое топливо.
В таблице 1 приведена характеристика различных видов топлива.
Таблица 1
Вид топлива |
Теплота сгорания, МДж/кг |
% серы в дымовых газах |
% золы |
Содержание СО2 в дымовых газах, кг/ГДж |
уголь |
15-25 |
1-3 |
10-20 |
60 |
мазут |
42 |
1,2 |
1,5 |
78 |
отходы древесные (опил, стружка, щепа) |
10 |
0 |
2 |
0 |
природный газ |
36 |
0 |
0 |
57 |
пеллеты (древесные гранулы) |
17,5 |
0,1 |
1 |
0 |
Во второй половине 2005 года перед компанией "ЭкоТерм" была поставлена задача, рассмотреть вопрос о возможности перевода отопления двух угольных котлов на древесные отходы. Место проведение работ – г. Бодайбо, один из северных городов Иркутской области.
Была проанализирована экономическая ситуация в регионе, связанная со стоимостью различных видов топлив. В таблице 2 представлены затраты на разное топливо в северном регионе.
Затраты на топливо (без учета НДС):
Таблица 2
Вид топлива |
Теплотворная способность |
Цена |
Стоимость одного кВт*ч |
Дизельное топливо |
10 кВт*ч/л |
18 руб/л |
1,80 руб |
Уголь |
4кВт*ч/кг |
1,2 руб/кг |
0,3 руб |
Древесное отходы |
2,5 кВт*ч/кг |
0,3 руб/кг |
0,12 руб |
Таким образом, из таблицы 2 следует, что, используя различные виды топлива, имеем значительный перерасход при использовании дизельного топлива, и некоторую экономию при использовании котельных установок на древесных отходах, в сравнении с угольными котельными.
Однако кроме цены непосредственно на топливо, необходимо принимать во внимание некоторые статьи расходов при выборе котлов на том или ином виде топлива, а именно:
- затраты на подвоз топлива (возобновление запаса топлива);
- стоимость обслуживания установки (периодичность и сложность обслуживания, в частности угольных котлов на низкосортном угле);
- повышение цены топлива с течением времени;
- необходимость и стоимость установки дополнительного оборудования для функционирования котлов (сложная система топливоподготовки и хранения топлива).
При обследовании объекта на месте была выяснена следующая ситуация. Существующая котельная тепловой мощностью 0,5 Гкал/час с двумя водогрейными котлами отапливалась привозным углем. Склад топлива отсутствовал. Уголь хранился навалом под открытым небом.
Системы топливоподачи и золоудаления на котлах отсутствовали. Говорить о хороших условиях эксплуатации котельной не приходилось.
Уголь в данный регион доставлялся только в летний период года в навигацию по реке. Других транспортных развязок нет. В связи с этим стоимость угля с учетом доставки довольна значительна. При этом, учитывая климатические условия в данном регионе (-50 градусов С), хранение топлива сопряжено со значительными расходами.
Назначение котельной – отопление производственных и складских помещений. С другой стороны, у наших партнеров работало действующее деревообрабатывающее производство, и скопилось значительное количество древесных опил, стружки, щепы и кусковых отходов, которые скапливались навалом. Но отсутствовали сушильные камеры для сушки пиломатериалов, что сказывалось на качестве выпускаемой продукции.
Техническое задание заключалось в следующем:
- Предложить техническое решение о реконструкции существующих котлов с возможностью работы их на древесных отходах. Т.е. полностью исключить уголь как топливо.
- Обеспечить не менее чем трехсуточный запас топлива (древесных отходов) и полностью механизировать процесс топливоподачи древесных отходов к котлам.
- Создать запас тепловой мощности котельной для обеспечения отопительной нагрузки и отопления сушильных камер пиломатериалов.
- Минимизировать расстояния от котельной до будущих сушильных камер для исключения теплопотерь теплоносителя и также для установки в самой котельной шкафов управления сушильными камерами, чтобы оператор котельной мог контролировать процесс сушки.
- Выбрать модульный вариант основного котельного и вспомогательного оборудования для простоты монтажа и его минимальных сроков.
При этом однозначное условие – система топливоподачи древесных отходов к котлам должна быть механизирована для повышения уровня эксплуатации котельной.
В итоге в результате совместной творческой работы и Заказчика и Исполнителя удалось решить все поставленные задачи. Здесь необходимо отметить решительность, деловитость и инженерный подход руководства компании Заказчика.
В целях снижения затрат на реконструкцию было предложено оставить существующие котлы с незначительными техническими изменениями и использовать их в качестве теплообменников. Для возможности сжигания древесных отходов использовать газогенераторную топку, позволяющую сжигать отходы высокой влажности и различного состава от мелких опил до коры. Практический опыт по применению топок данной конструкции у компании "ЭкоТерм" уже имелся. Газогенераторную топку и теплообменник соединить жаровой трубой, где и будет происходить окончательное полное сгорание генераторного газа и из которой горячие газы с температурой 1100 градусов С поступают в теплообменник.
Реконструкция котельной проведена в январе 2006 года. Для снижения затрат на привлечение подрядных организаций работы проводились силами Заказчика. Шефмонтаж осуществляла компания "ЭкоТерм" как поставщик, проектировщик и инициатор технического решения по реконструкции. Срок реконструкции от начала работ до розжига и вывод котельной на режим составил 12 дней.
В конструкцию существующих угольных котлов, которые использовались как теплообменники, были внесены незначительные добавления. Установлен взрывной клапан. Удалена колосниковая решетка. Выбран и смонтирован дымосос с необходимым напором для обеспечения нормального разрежения.
Работы по подготовке оборудования к реконструкции были спланированы таким образом, что остановка котельной составила 8 часов. Это было немаловажно с учетом тяжелых климатических условий. Температура наружного воздуха снижалась до -55 градусов.
Итоги работы:
- Предприятие полностью обеспечило себя дешевой тепловой энергией для отопления складских, бытовых и производственных помещений и для технологических установок (сушильных камер).
- Предприятие полностью исключило затраты на завоз угля в этот труднодоступный регион для отопления котельной, что заметно скажется на экономических показателях.
- Предприятие решило для себя проблему по вывозке отходов от деревообрабатывающего производства. Можно смело говорить, что на предприятии создано безотходное производство.
- Улучшились условия эксплуатации в котельной. Сократился ручной труд. Исключен такой трудоемкий процесс, как шлакоудаление, т.к. древесные отходы имеют очень малую зольность.
Ф. Ахтямов
руководитель компании "ЭкоТерм"