Короткое содержание

1. Препядствия энергетического использования древесных отходов

Увеличение степени использования биомассы дерева в эксплуатируемых лесных массивах, по воззрению забугорных профессионалов, может быть достигнуто за счет использования на
горючее биомассы кроны, пней и корневой системы дерева, также древесных отходов, оставляемых на лесосеке и образующихся в процессе раскряжевки.
Эффективность конкретного сжигания древесной биомассы в топках котлоагрегатов увеличивается в итоге проведения последующих мероприятий:
— машинизации и автоматизации процессов складирования и транспортирования древесного горючего к топочным устройствам;
— совершенствования топочных устройств, направленного на увеличение КПД котлоагрегатов, понижение трудозатрат на сервис котельных установок и обеспечение способности сжигания древесных отходов высочайшей зольности и влажности;
— разработки совершенных систем подготовки к сжиганию особо мокроватых отходов, приемущественно коры.
Конкретно образующиеся в процессе заготовки древесной породы и ее первичной обработки древесные отходы и щепа имеют малую плотность и низкую теплоту сгорания. Вследствие этого они как горючее малотранспортабельны, и при сжигании развивают недостаточно высшую температуру горения, что исключает их применение для ведения высокотемпературных процессов и понижает теплопроизводительность и КПД котельных установок, в каких они употребляются. Так, за рубежом проводятся исследования по разработке и
совершенствованию производства транспортабельного, качественного горючего на базе древесного сырья. Применение древесных брикетов, по воззрению профессионалов, в особенности презентабельно для бытового употребления, потому что в их составе не содержится серы и других вредных частей.

2. Главные физико-химические и теплотехнические характеристики разных видов древесной биомассы

Древесная пыль, образующаяся при полировании древесной породы, фанеры, древесностружечных и древесноволокнистых плит не подлежит хранению как в буферных складах котельных, так и в складах межсезонного хранения маленького древесного горючего ввиду ее высочайшей парусности и взрывоопасности.
При сжигании древесной пыли в топочных устройствах должно быть обеспечено выполнение всех правил Госгортехнадзора по сжиганию пылевидного горючего, предупреждающих появление вспышек и взрывов снутри топочных устройств и в газовых трактах паровых и водогрейных котлов.
Древесно-шлифовальная пыль представляет собой смесь древесных частиц размером в среднем 250 мкм с абразивным порошком, отделившимся от шлифовальной шкурки в процессе шлифования древесного материала. Содержание абразивного материала в древесной пыли может доходить до 1 % по массе.
Фракционный состав древесной пыли, образующейся на шлифовальных станках, имеет спектр конфигурации размеров частиц от 40 до 500 мкм. Состав пыли, образующейся на одних и тех же станках, не постоянен и находится в зависимости от ряда причин: параметров обрабатываемого материала, его влажности, зернистости шлифовальной шкурки и т. п.
Летучестью либо парусностью пыли именуют способность ее частиц под действием потока газа передвигаться
в любом направлении — витать в газовой среде. Парусность частиц пыли характеризуется скоростью витания, т. е. той малой скоростью газового потока, при которой эти частички продолжают, не опускаясь, витать в газовой среде.

3. Особенности сжигания древесной биомассы

Причины, определяющие эффективность процесса сжигания древесной биомассы — влажность древесной биомассы, зольность, соответствие фракционного состава размельченной древесной породы используемому для ее сжигания виду топочного процесса, соответствие конструкции котлоагрегата применяемому виду древесной биомассы, приспособленность топочного устройства для сжигания биомассы высочайшей зольности.
Воздействие влажности древесной биомассы на эффективность работы котельных установок очень значительно. При сжигании полностью сухой древесной биомассы с малой зольностью эффективность работы котлоагрегатов как по их производительности, так и по КПД приближается к эффективности работы котлоагрегатов на водянистом горючем и превосходит в неких случаях эффективность работы котлоагрегатов,
использующих некие виды каменных углей.
Увеличение влажности древесной биомассы безизбежно вызывает понижение эффективности работы котельных установок. Это необходимо знать всем энергетикам лесопромышленных компаний и повсевременно разрабатывать и проводить мероприятия по недопущению попадания в древесное горючее осадков, почвенных вод и т. п. В перспективе нужно возвратиться к внедрению на производстве атмосферной сушки древесного горючего.
Зольность древесной биомассы затрудняет ее сжигание. Наличие в древесной биомассе минеральных включений обосновано применением недостаточно совершенных технологических процессов заготовки древесной породы и ее первичной обработки. Нужно отдавать предпочтение таким технологичсским процессам, при которых загрязнение древесных отходов минеральными включениями может быть сведено к минимуму.

4. Слоевой метод сжигания древесного горючего

Оптимизация процессов горения древесной биомассы заключается в поиске таких технических решений при
совершенствовании реальных процессов сжигания древесной биомассы, которые лучшим образом отвечают противоречивым требованиям эффективности процесса производства термический энергии.
Разработка сжигания древесной биомассы и конструкция топочных устройств должны предугадывать реальную возможность поддержания такового значения коэффициента излишка воздуха, при котором сумма утраты тепла с отходящими газами и утраты тепла вследствие хим неполноты сгорания
была бы малой.
Свободное сечение колосниковой решетки должно быть снижено, а давление наддува воздуха повышено до таковой степени, чтоб при сжигании данного определенного вида горючего и работе котлоагрегата на номинальной теплопроизводительпости образование прогаров слоя либо кратерное горение были исключены.
Толщина слоя горючего должна быть таковой, чтоб при малой энергозатрате на продувание через слой первичного воздуха при работе котла на номинальной производительности прогары слоя горючего были исключены. Угол наклона колосниковой решетки следует избрать таким, чтоб толщина слоя горючего была примерно схожей по всей площади решетки.
Следует подразумевать, что однообразная по всей площади колосниковой решетки высота слоя будет иметь место исключительно в случае, если угол наклона решетки принят равным углу естественного откоса. Если угол наклона решетки больше угла естественного откоса, то высота слоя будет возрастать в нижней части решетки и, напротив, если угол наклона решетки меньше угла естественного откоса, то толщина слоя в нижней части решетки будет меньше, чем в высшей части.

5. Вихревой и факельный методы сжигания древесной биомассы

Организация на предприятии сжигания древесно-шлифовальной пыли в топочных устройствах паровых и водогрейных котлов просит проектирования системы подачи пыли в
котельную от мест ее образования, включая сборочный бункер, устройство отбора из него пыли, также системы подачи пыли в топочные устройства для сжигания. При выполнении обозначенных проектных работ должны быть учтены правила по взрывобезопасности всех узлов и системы в целом. Выполнение
монтажных работ целенаправлено поручать спец монтажно-наладочным организациям.
Преимуществами факельного метода сжигания древесношлифовальной пыли являются:
— возможность спаливать пылевидные древесные отходы вкупе с газом и мазутом при влажности пыли до 25 %;
— малозначительный объем работ по реконструкции котлоагрегатов при приспособлении их для сжигания пылевидного горючего;
— возможность оптимизации характеристик пневмотранспортной подачи пылевидного горючего и его сжигания на номинальном режиме.
Но факельное сжигание древесно-шлифовальной пыли не лишено и существенных недочетов. К ним относятся:
— образование на стенах топок сплавленного шлака высочайшей прочности, что приводит к долгим простоям котлов и значимым затратам труда при удалении шлака;
— трудность регулирования нагрузки котла с поддержанием рационального соотношения горючего и воздуха.
Факельный метод сжигания пылевидного горючего рекомендуется использовать для сжигания незапятнанных опилок с относительно маленький добавкой шлифовальной пыли.

6. Циклонный метод сжигания древесной биомассы

Топочные устройства циклонного типа разделяются на вертикальные и горизонтальные. В топочных устройствах вертикального типа создаются лучшие газодинамические условия для понижения механического недожога горючего и улавливания частиц золы. Но циклонные устройства вертикального типа требуют более равномерного фракционного состава сжигаемого горючего. Они более громоздки и тяжело вписываются в габарит котельных установок.
Горизонтальные циклонные топки наименее требовательны к фракционному составу сжигаемого горючего. Недочетом их считается более высочайшее гидравлическое сопротивление. В текущее время более применимыми для разработки и внедрения являются горизонтальные циклонные топочные устройства.
Древесная пыль и опилки подаются пневмотранспортером.

7. Сжигание коры

Для того чтоб отлично использовать древесную кору в качестве котельно-печного горючего, нужно создать и провести ряд предварительных мероприятий. К таким мероприятиям следует причислить последующие:
— определение объемов образования коры в производстве и их теплотехническая оценка как вторичных горючих энергетических ресурсов;
— проектирование и строительство бункерных устройств для хранения буферных припасов коры в окорочных цехах компаний;
— определение надобных площадей межсезонного хранения древесной коры, проектирование и строительство склада для этой цели;
— разработка системы внутризаводского транспортирования коры;
— установка и освоение эксплуатации оборудования для измельчения коры и ее обезвоживания в случае, если влажность коры превосходит 50%.

8. Котельные установки, работающие на древесном горючем

По роду металла, из которого изготовляются водогрейные котлы, они разделяются на чугунные и железные и характеризуются теплопроизводительностью, температурой и давлением жаркой воды. Производительность водогрейных котлов выражают в мегаваттах (МВт). Водогрейные котлы обширно используются в леспромхозах в качестве основного источника тепла.
Чугунные секционные котлы. Обширное распространение в леспромхозах относительно маленьких центральных систем водяного отопления вызвало необходимость внедрения особых металлических секционных водогрейных котлов, соответственных по мощности системам отопления. Маленькой габарит этих котлов, низкая цена, также возможность довольно точно подбирать требуемую поверхность нагрева
содействовали их резвому внедрению.

Железные водогрейные котлы. В системах отопления с водяным теплоносителем генераторами тепла являются паровые подогреватели либо водогрейные котлы, которые по сопоставлению с паровыми подогревателями дают более глубочайший температурный перепад меж нагревающим и нагреваемыми телами.
При водогрейных котлах можно охлаждать уходящие газы до экономически наивыгоднейшей температуры без опаски вызвать закипание воды. Устанавливая водогрейные котлы заместо паровых можно существенно упростить оборудование отопительной котельной.

9. Вспомогательное оборудование котельных установок, работающих на древесном горючем

По типовым проектам Гипролестранса оборудование котельных для подачи в топки маленького древесного горючего очень просто и состоит из скребковых транспортеров, смонтированных в высшей части помещения котельных, и топливных рукавов с плавными очертаниями, соединяющих просветы этих транспортеров с шахтами топочных устройств. Топливные рукава снабжены шиберами, позволяющими перекрывать просветы транспортеров в случае остановки котла. Топливные рукава служат также буферными емкостями меж
транспортерами и топочными устройствами.
При установке шахтных топок с наклонным слоем горючего меж верхними скребковыми транспортерами и шахтами топок устраиваются простые течки. Они представляют собой желоба из листового железа, по ширине равные ширине шахт топки и наклоненные под углом 45°.
Более сложной является подача в топки древесной пыли. В данном случае устраивается система подачи пыли, содержащая бункера, питатели, пневмотранспортные устройства и другое оборудование.
Бункера — созданы для промежного хранения пылевидного горючего. Обычно они снабжаются устройствами, созданными для предупреждения зависания горючего в бункере и сводообразования в нем.
Питатели — служат для механизации отбора горючего из бункеров и регулирования количества маленького горючего, поступающего в топочные устройства. Питатели можно подразделить на последующие соответствующие типы: винтообразные, тарельчатые, барабанные и лопастные.

10. Подготовка древесного горючего к сжиганию

По принципной конструктивной схеме все имеющиеся типы рубительных машин можно подразделить на два класса — дисковые и барабанные.
В дисковых рубительных машинах механизм резания выполнен в виде вращающегося диска, на котором размещены режущие ножики. По типу ножевого диска дисковые рубительные машины разделяются на машины с плоским и коническим диском. Рабочая поверхность диска может быть профилированной (геликоидальной) и непрофилированной. По числу ножей дисковые рубительные машины разделяются на
малоножевые и многоножевые.
В барабанных рубительных машинах механизм резания выполнен в виде вращающегося барабана, на котором установлены режущие ножики. Ножевой барабан может быть выполнен в виде цилиндра либо в виде 2-ух соосно установленных усеченных конусов. Барабанные рубительные машины по типу подачи сырья разделяются на машины с принудительной подачей сырья и машины с самоподачей (гравитационной либо самозатягивающей).

11. Буферные склады для хранения маленького древесного горючего

Открытые склады. Открытый склад маленького древесного горючего обычно представляет собой площадку с жестким покрытием, расположенную от котельной на расстоянии менее допустимого противопожарного разрыва. Обычно по центру площадки склада установлен скребковый транспортер для подачи горючего из склада в котельную. Скребковый транспортер при всем этом снабжается загрузочной воронкой, через которую
в котельную осуществляется с помощью бульдозера подача горючего из куч, сформированных на площадке склада.
Закрытые склады. При хранении топливной щепы и других видов древесного горючего повышение влажности является очень ненужным, равносильным никчемной утрате некой его части. В связи с этим котельные в критериях прохладного климата обязаны иметь закрытые буферные склады.

12. Склады межсезонного хранения маленького древесного горючего

Склады межсезонного хранения маленьких древесных отходов должны предугадывать объемы хранимого материала, исчисляющиеся тыщами, а в неких случаях десятками тыщ насыпных кубометров. Естественно, что при настолько огромных объемах хранения строительство закрытых складов востребует больших серьезных издержек, которые могут значительно понизить экономическую эффективность строительства и внедрения складов межсезонного хранения. В связи с этим межсезонное хранение древесных отходов должно осуществляться в открытых складах при малых расходах на их строительство с внедрением огромного опыта, скопленного в этой области на целлюлозно-бумажных предприятиях по хранению технологической щепы.
Хранение технологической щепы в огромных кучах на открытом воздухе стали в первый раз обширно использовать в 30-х годах в связи с широким внедрением для производства целлюлозы и бумаги отходов лесопиления и деревообработки.
Этот метод хранения щепы позволяет понизить производственные издержки на лесных биржах целлюлозно-бумажных компаний и получает в текущее время все более обширное распространение при производстве технологической шепы в лесопромьипленных предприятиях.

13. Учет расхода древесного горючего

Базу этого способа составляют нормативы выхода древесных отходов, установленные и уточненные практическими замерами для каждого предприятия и определенного технологического передела первичной обработки древесной породы.
Расход древесного горючего котельной по этому способу определяется как сумма объема древесных отходов, образующихся в цехах, поставляющих древесные отходы в котельную, и объема дров, использованных на производстве топливной щепы для котельной за отчетный период.
Определение объема дров, поступающих на создание топливной щепы для котельной, делается в согласовании с ГОСТ 3243-46.
Приблизительные количества образующихся древесных отходов лесозаготовок приведены для лесопромышленных компаний в п. 2.6. Эти приблизительные данные должны быть уточнены в каждом предприятии на базе натуральных замеров выхода древесных отходов в определенных критериях данного
предприятия.

14. Экономика энергетического использования древесных отходов

Экономия топливно-энергетических ресурсов в критериях лесной и деревообрабатывающей индустрии может быть достигнута в итоге разработки и воплощения мероприятий по трем главным фронтам:
— вовлечению в топливный баланс лесопромышленных компаний вторичных энергетических ресурсов;
— увеличению степени полезного использования горючего и тепла при производстве термический энергии;
— понижению утрат тепла при его транспортировании и использовании в теплопотребляющих технологических
устройствах, также при отоплении, жарком водоснабжении и вентиляции производственных, административных и жилых помещений.
Под вторичными энергетическими ресурсами (ВЭР) понимается энергетический потенциал продукции, отходов побочных и промежных товаров, образующихся в технологических агрегатах (установках), который не употребляется в самом агрегате — источнике ВЭР, но может быть отчасти либо на сто процентов применен для энергоснабжения других потребителей на самом предприятии либо за его пределами.
Выходом вторичных энергетических ресурсов именуют количество энергоресурсов, образовавшихся в данном технологическом процессе.