Древесные отходы заменяют каменный уголь. Реконструкция котельных 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 следующей таблице приведена характеристика различных видов топлива: Вид топлива Теплота сгорания, МДж/кг % серы в дымовых газах % золы Содержание CO2 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 - город Бодайбо - один из северных городов Иркутской области. Была проанализирована экономическая ситуация в регионе, связанная со стоимостью различных видов топлива. В приведенной ниже таблице представлены затраты на разное топливо в северном регионе (без учета НДС): Вид топлива Теплотворная способность Цена Стоимость одного кВт*ч Дизельное топливо 10 кВт*ч/л 18 руб./л 1,80 руб. Уголь 4 кВт*ч/кг 1,2 руб./кг 0,3 руб. Древесные отходы 2,5 кВт*ч/кг 0,3 руб./кг 0,12 руб. Таким образом, из таблицы следует, что при использовании различных видов топлива мы имеем значительный перерасход при использовании дизельного топлива и некоторую экономию при использовании котельных установок на древесных отходах в сравнении с угольными котельными. Но 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. На этих фотографиях представлена ситуация до реконструкции: 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°C), хранение топлива сопряжено со значительными расходами. Назначение котельной - отопление производственных и складских помещений. С другой стороны, у заказчика 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: 1. Предложить техническое решение о реконструкции существующих котлов с возможностью их работы на древесных отходах, то есть полностью исключить уголь как топливо. 2. Обеспечить не менее чем трехсуточный запас топлива (древесных отходов) и полностью механизировать процесс топливоподачи древесных отходов к котлам. 3 .Создать запас тепловой мощности котельной для обеспечения отопительной нагрузки и отопления сушильных камер пиломатериалов. 4. Минимизировать расстояния от котельной до будущих сушильных камер для исключения теплопотерь теплоносителя, а также для установки в самой котельной шкафов управления сушильными камерами, чтобы оператор котельной мог контролировать процесс сушки. 5. 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 можно 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 необходимо соединить жаровой трубой, где и будет происходить полное окончательное сгорание генераторного газа и из которой горячие газы с температурой 1100°C поступают в теплообменник. Теоретически общий вид реконструированного котельного агрегата с переводом отопления с угля на древесные отходы должен был выглядеть так, как представлено на рисунке: 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°C. На следующих фотографиях представлен реконструированный котельный агрегат с газогенераторной топкой: Итоги работы: 1. Предприятие полностью обеспечило себя дешевой тепловой энергией для отопления складских, бытовых и производственных помещений и для технологических установок (сушильных камер). 2. Предприятие полностью исключило затраты на завоз угля в этот труднодоступный регион для отопления котельной, что заметно скажется на экономических показателях. 3. Предприятие решило для себя проблему по вывозке отходов от деревообрабатывающего производства. Можно смело говорить, что на предприятии создано безотходное производство. 4. Улучшились условия эксплуатации в котельной. Сократился ручной труд. Исключен такой трудоемкий процесс, как шлакоудаление, так как древесные отходы имеют очень малую зольность. В настоящее время наиболее остро проблема эффективного использования энергоресурсов стоит перед бюджетными организациями, коммунальными службами. При этом увеличивается задолженность муниципальных предприятий за газ и газовую составляющую в покупаемой тепловой энергии от ведомственных котельных. Рост цен на традиционные виды топлива крайне отрицательно сказывается на результатах финансово-хозяйственной деятельности теплоснабжающих организаций ЖКХ, на ухудшении состояния основного и вспомогательного теплоэнергетического оборудования, сетей. В итоге аварийные ситуации в системах теплоснабжения не заставляют себя ждать. В настоящей статье представлен один из реальных практических примеров внедрения рационального и экономически выгодного технического проекта для решения накопившихся проблем.