Древесные отходы заменяют каменный уголь. Реконструкция котельных. — Как сделать самому?
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:
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):
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:
- Предложить техническое решение о реконструкции существующих котлов с возможностью их работы на древесных отходах, то есть 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, а 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 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:
- 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, 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.
Компания “ЭкоТерм” г. Челябинск
www. ekoterm-chel. narod. ru