Повышение производительности линий по производству гранулированного горючего методом паровой обработки

Доклад, прозвучавший на III Интернациональной научно-технической конференции «Аграрная энергетика в XXI столетии», которая свершилась 21-23 ноября в Минске.

В ближайшее время все большее распространение получает создание высокоэффективного гранулированного горючего из отходов растительной биомассы с завышенными потребительскими свойствами. Современные способы гранулирования обеспечивают получение огромного класса товаров с усовершенствованными физико-механическими качествами. Гранулки владеют неплохой сыпучестью и высочайшей плотностью, имеют крепкую структуру, однородны по размеру, не пылят при транспортировке, позволяют заавтоматизировать подачу горючего при их сжигании.

Более отлично внедрение гранулированного горючего из растительной биомассы для котлов малой и средней мощности (0,05-1,00 МВт), которые в главном могут быть применены на предприятиях агропромышленного комплекса, местной индустрии, в фермерских и личных хозяйствах. Использующие топливные гранулки котлы могут быть вполне автоматизированы и по удобству обслуживания будут не уступать котлам, работающим на водянистом горючем либо газе. Их преимуществами являются наименьшее воздействие на окружающую среду, большая безопасность в обслуживании, внедрение местных видов горючего при высочайшем коэффициенте полезного деяния топочных агрегатов. Гранулированное горючее обладает довольно высочайшей удельной теплотой сгорания, высочайшей плотностью и механической прочностью, низкой влажностью и гигроскопичностью. Применяемые для его получения технологии содержат в себе целый ряд операций: подготовку и чистку сырья, его сушку, тонкое измельчение, прессование и остывание гранул. Новым в разработанной нами технологии будет то, что генерируемый водяной пар употребляют для термической обработки растительной биомассы перед гранулированием. Для производства гранул не требуются связующие материалы, получаемое горючее не просит особых критерий хранения и герметичной упаковки. Создание является экологически незапятнанным и не просит дополнительных издержек на обеспечение топливными ресурсами (газ, мазут и т.д.), потому что часть производимого горючего либо начального сырья употребляется для собственного обеспечения термический энергией. При всем этом энергозатраты на создание гранулированного горючего не превосходят 5% от содержащейся в приобретенных гранулках полезной энергии.

На опытнейшем образчике технологической полосы производства гранулированного горючего в рабочих режимах были проведены исследования воздействия режимных характеристик пара, подводимого в камеру паровой обработки, на качество получаемых гранул и общую производительность гранулирования. Установка для получения пара в опытнейшем образчике содержит в себе паровой котел с топочным агрегатом, теплообменник, установленный на отдельной раме, систему паро-, водо- и воздухопроводов, также датчики и приборы для регистрации давлений, температур и расходов пара. Выходящий из парового котла водяной пар подогревается в теплообменнике отбираемым из воздуховода меж теплогенератором и сушилкой жарким воздухом и через изолированный паропровод подводится в камеру паровой обработки. При всем этом могут регулироваться температура подводимого в камеру пара в границах 110°-150°С и его расход в границах от 20 до 100 кг/ч. Камера паровой обработки представляет собой цилиндрическую емкость длиной около 2 м и внутренним поперечником 300 мм с патрубками для подвода и отвода опилок и перегретого пара. В центральной части камеры установлена шнековая мешалка, обеспечивающая смешивание обрабатываемых паром опилок. Число оборотов шнека может изменяться от 20 до 50 об/мин. Методика проведения исследовательских работ по выявлению воздействия паровой обработки на технологический процесс получения гранулированного горючего заключалась в последующем. В процессе установленного режима работы технологической полосы по получению гранулированного горючего опилки безпрерывно подводились из бункера — накопителя опилок, высушенных и размельченных до размера dэкв. = 0,5-4 мм. При всем этом камера паровой обработки загружалась опилками на свою полную емкость. При работающем паровом котле пар через теплообменник и изолированный паропровод подводился в камеру паровой обработки.

Температура и расход подводимого пара могли изменяться при всем этом в обозначенных выше границах. Получаемые после грануляции обработанных паром опилок гранулки после остывания пос
тупали на лабораторные исследования. В процессе этих исследовательских работ замерялись среднестатистические значения плотности приобретенных гранул, их влажности и геометрических размеров (длина и поперечник). Также зрительно определялось качество поверхности получаемых гранул и оценивалась их механическая крепкость. В процессе отдельного опыта устанавливался определенный расход пара с определенной температурой. Данный режим оставался постоянным в течение 30 минут. Методом взвешивания приобретенных за этот период времени гранул определялась средняя производительность полосы, а методом взвешивания негранулированных опилок и некондиционных гранул, идущих на повторную переработку, определялся процент отходов при данном режиме. Произвольным образом отбиралось от 100 до 500 приобретенных при данном режиме гранул и определялись их вышеуказанные среднестатистические свойства. В последующем опыте при таковой же производительности изменялся или расход пара, или его температура, или оба этих параметра. Как и в прошлом опыте, определялись те же самые характеристики по той же самой методике. Данные из всех серий тестов сведены в таблицу.

Изменение черт гранул и производительности полосы гранулирования при разных режимных параметрах подачи пара