Автономна котельня на деревних відходах
Ефективність енергоспоживання можлива за рахунок зниження споживання традиційних енергоносіїв та збільшення використання поновлюваних джерел енергетичних ресурсів в енергобалансі.
У структурі одного з підприємств Промислової групи СУАЛ діє деревообробний цех як окрема структурна одиниця. Енергопостачання цеху тепловою енергією у вигляді теплофікаційної води та пари здійснюється централізовано.
Власних джерел немає. В результаті виробничої діяльності в цеху постійно накопичуються деревні відходи, які акумулюються в бункерах аспірації і згодом вивозяться для утилізації.
Технічні служби підприємства вирішили використовувати деревні відходи як паливо для отримання дешевої теплової енергії та перевести деревообробний цех на автономне теплопостачання. У таблиці 1 представлені теплові навантаження споживачів та кількість деревних відходів, що утворюються при деревообробці.
Найменування споживача теплової енергіїТеплове навантаження, МВтВигляд та кількість деревних відходів, м. куб/добугорбиль зрізання торцева обріз тирса, стружка 6 2 13 ГВП 0,2 Сушильні камериПиломатеріалів 0,3 Всього 1,5 25
Економічна доцільність від впровадження енергетичного обладнання, що працює на деревних відходах, полягала в наступному:
- ціни на газ та рідке паливо постійно зростатимуть до рівня світових; у зв'язку з цим зниження з/вартості продукції необхідно зменшувати витрати на енергоносії;
- вирішуються питання щодо утилізації деревних відходів – виключення сплати податку та зниження витрат, пов'язаних із вивезенням відходів;
- деревні відходи – екологічно чисте паливо;
- виключається залежність від централізованих джерел теплопостачання.
Технічним завданням перед компанією «ЕкоТерм» було поставлено такі завдання:
1. Вибрати місце для розміщення автономної котельні.
2. Виконати проект автономної опалювальної котельні з використанням основного котельного обладнання, що працює на деревних відходах, включаючи вимоги:
- теплова потужність обладнання має повністю забезпечити виробничий цех теплової енергії;
- теплову схему адаптувати до споживачів теплової енергії цеху – опалення, сушильні камери пиломатеріалів, ГВП;
- забезпечити 3-х добовий запас палива в механізованому складі та передбачити автоматичну роботу системи паливоподачі;
- експлуатація автономної котельні повинна здійснюватись в автоматичному режимі.
3. Організувати поставити обладнання котельного комплексу «під ключ».
4. Виконати шеф-монтажні роботи, включаючи тепломеханічну частину, електромеханіку, КВП та автоматику.
5. Виконати налагодження обладнання та навчити персонал котельні.
Після детального опрацювання та проведення передпроектного обстеження об'єкта булозапропоновано технічне рішення щодо автономної опалювальної котельні на деревних відходах. Компонування котельні представлено на Рис.1.
Автономна котельня на деревних відходах тепловою потужністю 1,6 МВт запущена в експлуатацію у травні 2007 року.
Характеристика котельні:
1. Котельня розташовується в окремому приміщенні у деревообробному цеху.
2. На вигляд відноситься до центральної, тобто забезпечує декількох споживачів тепла, пов'язаних з котельнею тепловими мережами.
3. За призначенням є виробничою – для технологічного теплопостачання.
4. За розміщенням належить до інтегрованої.
6. Температурний графік роботи котельні 95/70 гр. З
7. Паливо – деревні відходи. Фракційний склад – розмір до 50 мм. Вологість 10-50%
У котельні встановлено 2 енерготехнологічні котельні агрегати з механізованою подачею палива тепловою потужністю 0,8 МВт кожен. (Фото 1)
Технічна характеристика котла представлена у табл. 2
Номінальна теплова потужність МВт 0,8 Витрата палива кг/год. 340 Максимальна температура води на виході з котла гр. З 115 Температура газів, що минають, min max гр. З 160 270 Робочий тиск МПа 0,6 Вид палива Дерев'яні відходи Об'єм обігріву приміщень, що рекомендується м. куб 14 500-24 700 Масова витрата газів, що відходять при номінальній продуктивності кг/год 1 940 Коефіцієнт корисної дії % Не менше
Гідравлічна схема одноконтурна. Для кожної групи споживачів відповідно до вимог технічного завдання встановлені індивідуальні насоси. (Фото 2)
Підживлення та заповнення системи походить з водопроводу через підживлювальний бак, систему хімводопідготовки та водомірний вузол. Для підвищення тиску в трубопроводі передсистемою водопідготовки встановлений підживлювальний насос. Організація підживлення системи та проведення хімічної обробки води виконується в автоматичному режимі від шафи керування (Фото 3)
Технічні досягнення при будівництві котельні
1. Організація паливозбереження та паливоподачі.
При виборі місця розташування котельні технічно оптимальним та економічно доцільним було прийнято рішення розмістити механізований склад палива під існуючими бункерами аспірації діючого виробництва.
Аргументами на користь цього рішення були:
- Зменшити капітальні витрати при будівництві складу. Технічним завданням було обумовлено організувати паливозбереження обсягом не менше 3-х добового запасу. Для цього необхідно було змонтувати склад об'ємом 115 куб. З урахуванням того, що паливний склад розташовується під існуючими бункерами, обсяг нового складу при проектуванні було зменшено до 90 м. куб. аспірації.
На фото 4 та 5 представлено приміщення механізованого паливного складу у період будівництва та у 100 % готовності.
- Виключити капітальні витрати на реконструкцію існуючої системи аспірації цеху. Система аспірації була повністю адаптована під систему зберігання палива та паливоподачі. Вивезення відходів на утилізацію припинилося.
Механізований склад палива працює повністю в автоматичному режимі.
2. Система автоматичного керування котлом на деревних відходах.
Для якісного спалювання палива (деревних відходів) одним з найважливіших режимів роботи котла є подача палива в топковий пристрій. Це стосується котельних агрегатів різних конструкцій (з рухомимиі нерухомими колосниковими гратами, "з киплячим шаром", газогенератори і т. д.).
Перед конструкторами котлів на деревних відходах постійно стоїть завдання реалізувати вимірювання рівня палива в топці та керувати подачею палива за кількістю та часом подачі.
У котельних агрегатах, змонтованих на об'єкті, що розглядається, для вимірювання рівня палива і якісного управління режимом подачі палива в топку агрегату застосований сигналізатор рівня типу СІУР.
СІУР складається з передавача та приймача, хвилеводи яких направлені безпосередньо в топковий пристрій котла (Фото 6,7).
Завдання приладу полягає у контролі за заданим рівнем палива в топці та в управлінні системою паливоподачі (шнековий завантажувач). Шнек включається за недостатнього рівня палива і вимикається при досягненні необхідного рівня. З метою підвищення надійності в роботі системи палива, остання обладнана дублюючою системою управління від таймера. Т. е. забезпечено 100% резервування системи управління паливоподачею, тим самим підвищена її надійність.
Повністю система керування котельним агрегатом реалізована від шаф керування та автоматики. (Фото 8).
За рахунок впровадження таких проектів підприємство вирішило кілька проблем – енергетичну, екологічну, економічну.
1. У результаті в результаті спільної творчої роботи та Замовника та Виконавця вдалося вирішити всі поставлені технічним завданням завдання.
Змонтовано та запущено в експлуатацію автономну механізовану котельню на деревних відходах, обладнано сучасним енергетично ефективним обладнанням та з високим рівнем автоматизації.
2. Підприємство повністю забезпечило себе дешевою тепловою енергією для опалення побутових тавиробничих приміщень, ГВП та для технологічних установок (сушильних камер).
3. Підприємство вирішило для себе проблему вивезення та утилізації відходів від деревообробного виробництва. На підприємстві створено безвідходне провадження.
4. Маючи значне зниження витрат на оплату за теплоносії та на сушіння пиломатеріалів, можна, регулюючи цінами на високоякісні пиломатеріали, впевнено конкурувати на ринку.
У цій статті наведено приклад впровадження енергозберігаючих технологій на підприємстві з високорентабельним виробництвом, зі стійкою економікою та виробляє високоприбуткову продукцію. Це дуже характерно для сучасної української промисловості, коли питання енергозбереження вирішуються не лише на дрібних підприємствах, яким не просто вижити в умовах конкуренції.
Основне завдання бізнесу – отримання прибутку. Для цього є два шляхи: чи більше заробляти, чи менше витрачати. Аналіз сучасної ситуації показує. Можливість більше заробляти упирається в модернізацію виробництва та управління. Для цього потрібні чималі інвестиції. Звідси висновок, що шлях «менше витрачати» доступніший і під силу самому підприємству без залучення зовнішніх запозичень. Тому керівники-реалісти знають, що енергозбереження — шлях виходу з кризи і сьогодні те, що залежить від них та їхні підприємства вони роблять – заробляють на зменшенні витрат вже сьогодні.
Компанія "ЕкоТерм" м. Челябінськ www. ekoterm-chel. narod. ru