CC BY
50
ВОЗМОЖНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА И СБЫТА ТОПЛИВНЫХ ГРАНУЛ ДЕРЕВОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИМИ ПРЕДПРИЯТИЯМИ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ
Грушев А.В., Двойцова И.Н. (ЛфСибГТУ, г.Лесосибирск, РФ)
New possibility of obtaining of highly powerful and ecological fuel from wood waste.
Брикетирование отходов деревообрабатывающих производств позволяет получить превосходный источник энергии без загрязнения окружающей среды, а отходы от их сжигания являются прекрасным «энергетическим источником» для жизни и роста окружающих нас растений. В условиях постоянного роста цен на энергоносители (каменный уголь, природный газ, нефть) потребность в топливных брикетах будет возрастать.
Например, в г. Лесосибирске с учетом большого количества отходов, оставляемого деревоперерабатывающими предприятиями - ОАО «Лесосибирский ЛДК №1», ЗАО «Новоенисейский ЛХК» и ОАО «Маклаковский ЛДК» (каждый год в результате их деятельности образуется более 250 тысяч метров кубических опилок) вполне целесообразно использование и производство брикетов, как довольно дешевого и экологически чистого вида топлива, например, производство пеллет.
Пеллеты (топливные гранулы) - это нормированное цилиндрическое прессованное изделие. Сырьем для их изготовления могут быть опилки, стружка, щепа и другие отходы деревообработки, также в состав пеллет может входить торф и измельченная древесная кора.
Преимущества древесных гранул по сравнению с традиционными видами топлива: теплотворная способность их составляет 4,3 - 4,5 кВт/кг, что в 1,5 раза больше, чем у древесины, и сравнима с углем; минимальные выбросы в атмосферу при сгорании; конструктивные особенности печей позволяют автоматизировать процесс получения необходимого количества тепловой энергии; при сжигании 2000 кг топливных гранул выделяется столько же тепловой энергии, как и при сжигании:
1. 3200 кг древесины;
2. 957 м3 газа;
3. 1000 л дизельного топлива;
4. 1370 л мазута.
Кроме того, древесные гранулы, как производные от древесины, являются возобновляемым топливом. А такое топливо, как нефть или газ, будет с каждым годом расти в цене и рано или поздно закончатся. Древесные гранулы обладают высокой энергоконцентрацией при незначительном занимаемом объеме. Кроме того, гранулы могут перемещаться в автоматических печах и могут вдуваться на склад и транспорт, пепел может использоваться как удобрение. Пепел убирается в современных печах и котлах раз в два года. Так как гранулы обладают высокой насыпной массой, места для их складирования требуется немного. Для отопления
2 3
гранулами дома площадью 150 м требуется всего 7,5 м гранул на один год. Сравнительный анализ различных видов топлива приведен в таблице 1.
Таблица 1 - Сравнительные характеристики топлива
Сравнительные характеристики видов топлива
Вид топлива Теплота сгорания МДж/кг % серы % золы Углекислый газ, кг/ГДж
Каменный уголь 15 - 25 1-3 10 - 35 60
Двигательное топливо 42,5 0,2 1 78
Мазут 42 1,2 1,5 78
Щепа древесная 10 0 2 0
Гранулы древесные 17,5 0,1 1 0
Гранулы торфяные 10 0 20 70
Гранулы из соломы 14,5 0,2 4 0
Природный газ 35 - 38 МДж/м3 0 0 57
Учитывая все эти факторы, можно сделать вывод о целесообразности производства брикетов на деревоперерабатывающих предприятиях города Лесосибирска и использования их для отопления в зимний период.
Реальная себестоимость тонны пеллет варьируется от 45-60 евро за тонну, а цена тонны пеллет в России составляет 60-90 евро за тонну, в Европе же реальная цена выше на 30-40%.
Учитывая количество отходов, накапливаемое предприятием, которое в
"5
среднем достигает 200-300 м , можно приобрести необходимое оборудование и скомплектовать технологическую линию производительностью 1500 - 3000 кг/час. Стоимость данного оборудования может варьироваться в пределах 3 - 11 млн. рублей, при чем используется полная система автоматики и управления оборудованием подготовки сырья с выводом всех технологических аспектов на компьютер, то есть полный контроль состояния оборудования производится с рабочего места оператора.
Линии предназначены для производства гранул из древесных отходов различной влажности и фракционного состава. Производительность линий 1 - 8 т/час. Сырьё: опилки, стружки, щепа, срезки, баланс. Влажность сырья: до 100%. В соответствии с требованиями стандарта гранулы должны иметь поперечный диаметр 4-12 мм и длину приблизительно 20 мм. Влажность гранул: не более 12%. На рынке востребованы гранулы разного качества: темные - с большим содержанием коры и светлые - содержание коры в которых не превышает 5%.
Некоторые потребители оплачивают топливные гранулы не по стоимости за массу продукции, а по количеству выделяемой ими тепловой энергии. Физико -геометрические характеристики - диаметр, длина, плотность, влажность, насыпная масса, - определяются параметрами оборудования. В зависимости от производительности и состава оборудования установленная электрическая мощность одной линии составляет от 150 до 1000 кВт, а занимаемая площадь от 150 до 900 м . В зависимости от фракции исходного сырья предусмотрено три модификации линий:
1. Линия для мелкофракционных отходов, таких, как опилки и стружка, включает следующее основное оборудование: механизированный топливно-
сырьевой склад, твердотопливная горелка, сушильный барабан, дробилки, гранулятор с сепаратором и охладителем (рисунок 1).
Рисунок 1 - Линия переработки мелкофракционных отходов
2. Линия для крупнофракционных отходов, таких как щепа, срезки, баланс, включает следующее основное оборудование: рубительная машина для преобразования крупных отходов в щепу; механизированный бункер щепы, ленточная сушилка щепы с тепловентилятором, дробилки для преобразования сухой щепы в мелкофракционное сырьё, гранулятор с сепаратором и охладителем.
3. Линия для отходов различного фракционного состава включает два участка сушки сырья. Один участок состоит из твердотопливной горелки и сушильного барабана и предназначен для сушки отходов мелкой фракции. Второй участок состоит из рубительной машины, твердотопливного тепловентилятора и ленточной сушилки щепы, дробилок. Он предназначен для сушки щепы. Оба участка сушки сырья работают параллельно на общий участок гранулирования.
Потребление древесных гранул как вида топлива растет колоссальными темпами. Котельные на биотопливе пользуются в Европе бешеной популярностью. Только в Германии в 2002 году было установлено более 5000 котлов, работающих на пеллетах. Правительство спонсирует каждый установленный котел в размере 3 тыс. евро. Растет количество производителей автоматических котлов, работающих на пеллетах. По прогнозам Института энергетики и охраны окружающей среды ФРГ, к 2008 году в Германии будет работать более 1 млн. котлов и печей на топливных гранулах. Ежегодный расход пеллет составит 4 млн. тонн.
В Швеции потребление топливных гранул ежегодно растет примерно на 30%. Правительственной программой Швеции предусмотрено увеличить потребление пеллет до 7 млн. тонн в год уже к 2010 году. Так же в покупке топливных гранул заинтересована Япония.
Постепенный перевод котельных европейских и других стран на пеллеты ставит перед ними проблему гарантированной и бесперебойной поставки биотоплива. А это невозможно без импорта древесного сырья. В России же запасы сырья для производства биотоплива огромны, исчисляются они миллиардами кубометров. Сейчас на каждом гектаре рубки остается 40-60 м3
отходов лесопиления. Внутренний рынок топливных гранул в России уже активно формируется и вскоре начнет расширяться. Используя биотопливо, получаемое из отходов лесной промышленности для теплоснабжения городов и поселков, Россия могла бы экономить в год 15-20% традиционного топлива.
Конечно, нельзя не учитывать отдаленность Красноярского края от Европы, а в России пока это топливо не столь популярно, как за рубежом, и стоит в 2 раза дешевле, и все же производство вполне может окупиться.
Учитывая эти показатели, можно посчитать примерные затраты на изготовление пеллет и примерную прибыль от их сбыта, если запустить технологическую линию производительностью 1500 - 3000 кг/час, стоимостью данного оборудования в пределах 3 - 11 млн. рублей. Таким образом, в месяц на изготовление будет затрачено около 450 тыс. рублей, от сбыта на территории России можно получить выручку в размере более 850 тыс. рублей. Прибыль составит в среднем около 350 тыс. рублей. Исходя из данных подсчетов, можно сделать вывод, что данное оборудование окупится за 2-3 года.
Подводя итоги, можно сказать, что древесные гранулы - это «топливо будущего», возобновимое, высокоэнергетичное и экологически чистое. Очевидно, что необходимо предусмотреть финансирование проектирования и строительства предприятий и модульных комплексов по производству топливных брикетов из отходов деревоперерабатывающих предприятий. Решение комплекса организационных и технико-технологических задач позволит обеспечить регион необходимым сырьем и энергией при одновременном снижении уровня влияния отходов производства на окружающую природную среду и здоровье человека.
