Отходы – в топку

Цена тепловой энергии – одна из существенных составляющих стоимости отечественной продукции, достигающая в некоторых отраслях 20–30 %. С другой стороны, перед каждым производственным (и не только) предприятием стоит проблема утилизации отходов. Например, небольшая мебельная фабрика вырабатывает до 15 т отходов ежедневно, что составляет от 45 до 63 % перерабатываемой древесины. Всего по стране ежегодный объем древесных отходов, получаемый на деревообрабатывающих производствах – около 70 млн тонн. При этом утилизация 1 м3 ДСП обходится около 200 долл.

Комплексный подход к решению задач отопления и утилизации отходов открывает путь к значительной экономии: по теплоте сгорания 8,5 м3 генераторного древесного газа, образующегося при разложении древесины под действием высокой температуры, эквивалентны 1 кг мазута. Кроме того, сжигание отходов сторонних предприятий может стать источником дополнительного дохода.

Для получения тепловой энергии путем сжигания отходов компания «Тепловые системы» (Брянск) разработала отопительные системы серии ОС. В их состав входят расходный бункер (объем – 1,2 м3) с ворошителем (для сыпучего топлива), шнековый транспортер, слоевая вихревая газогенераторная топка ТВ/ТВДО/ТВДЛ с вентиляторами подачи воздуха, водогрейный или паровой котел КВр (мощность типоряда – от 125 до 1000 кВт, давление – до 6 бар, температура теплоносителя – до 95 °С), а также комплект оборудования для автоматического управления (система ШТР). Применена приводная техника итальянского и германского производства.

Топливные гранулы размером до 30 мм и влажностью от 6 до 60 % засыпаются в бункер, откуда шнековым транспортером дозируются в топку. (Также возможно сжигание кусковых древесных отходов длиной до 1 м.) Сжигание происходит в три стадии: сушка, выделение летучих частиц (газификация) и их воспламенение, интенсивное горение. Из топки продукты сгорания в виде факела выбрасываются в топку водогрейного котла, где происходит нагрев теплоносителя. Удаление продуктов сгорания через дымоотводящий патрубок (боров с патрубком и эжектором) и дымовую трубу осуществляется принудительно с помощью вентилятора эжектора.

Температура в топке составляет 1200–1450 °С, что в сочетании с регулируемой подачей воздуха в три зоны (в слой топлива, зону интенсивного горения и для дожигания древесного газа) позволяет добиться высокой степени сгорания. Этим обеспечивается КПД до 90–92 % и уменьшение выбросов вредных газов в атмосферу.

Вихревая топка (газогенератор) представляет собой камеру сгорания, изготовленную из жаростойкого кирпича и заключенную в прямоугольный металлический корпус. В кирпичах предусмотрены каналы для подачи воздуха. Топка установлена на металлической раме с проушинами для строповки.

Между корпусом и камерой сгорания имеется зазор для циркуляции воздуха. На корпусе размещены патрубки для подсоединения котла, шнекового транспортера и подачи воздуха в камеру сгорания. Оба патрубка подачи воздуха оборудованы регулирующими заслонками. В нижней части топки расположен зольник, предназначенный для удаления золы и розжига газогенератора. На корпусе топки имеется смотровой глазок с заглушкой.

Для стыковки котла с топкой и во избежание погрешностей при заливке фундамента под оборудование применяется регулируемая по высоте подставка.

Обвязка котла включает запорную арматуру, циркуляционные насосы, фильтр, предохранительный и обратные клапаны, воздухосборник с воздухоотводчиком.

Отопительная система и каждый ее узел в отдельности сертифицированы, получены все необходимые санитарно-эпидемиологические заключения. Надежность системы подтверждается эксплуатацией – по информации производителя на настоящий момент аварийных ситуаций отмечено не было.

Конкретная комплектация системы зависит от специфики отапливаемого объекта, используемого топлива и теплоносителя, а также от требуемой мощности. Могут применяться одно- и двухкотельные установки. Как правило, переоснащение уже имеющейся на предприятии котельной не требует полной замены старых отопительных систем: для перехода с ископаемого топлива на отходы достаточно доукомплектовать действующие котлы вихревыми топками. Такой подход исключает дорогостоящие монтажные работы и существенно снижает денежные вложения.

Процесс горения сыпучего топлива полностью автоматизирован. Это позволяет сократить количество обслуживающего персонала до одного оператора, основная функция которого – контроль режима работы с помощью пульта управления. На случай отключения электроэнергии предусмотрена возможность работы в ручном режиме.

Автоматическая система управления серии включает:

• сигнализатор температуры теплоносителя ТРМ-1, по показаниям которого происходит включение и выключение шнекового транспортера подачи топлива;

• сигнализатор температуры горения для поддержания заданного температурного режима внутри топки;

• термопреобразователь сопротивления ТСМ-50М максимально допустимой температуры воды на выходе из котла;

• термодатчик ДТПК-135-0314.400;

• реле времени ВЛ-40УХЛ4 для автоматического управления электродвигателем шнека с заданным временным интервалом.

Испытания, проведенные Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, подтвердили, что отопительные системы серии ОС удовлетворяют гигиеническим и экологическим требованиям.

Подробнее о применяемом топливе. Системы ОС позволяют сжигать отходы деревообрабатывающих, мебельных и пищевых производств, сельского хозяйства: опилки (в том числе смешанные с отработанным машинным маслом в соотношении 1:1), щепу, кору, куски ДСП и ЛДСП, дробленый кустарник, лузгу подсолнечника, рисовую шелуху, бройлерный птичий помет и даже бытовой мусор.

В компании ведутся постоянные изыскания по отработке методов сжигания все более широкого круга отходов. В частности, в этом году проведены санитарно-гигиенические испытания установок при сжигании отходов лакокрасочного производства (красители, органические растворители), лечебных заведений (таблетки, флаконы, капсулы, тубы, содержащие физиологически активные вещества в жидкой, геле- и мазеобразной и твердой фазах), полимеров (пластик, текстильное волокно, кожа, резина). Все указанные вещества сжигались в вихревых топках в смеси (соотношение 1:10) с древесными опилками, стружками, фрагментами ДСП и ЛДСП. Пробы снимались на расстоянии 100 м от установки. По результатам испытаний ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Брянской области» выданы заключения о непревышении допустимых значений диоксидов серы и азота, оксидов азота и углерода, формальдегида и суммы углеводородов согласно ГН 2.1.61338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест».

Установки компании «Тепловые системы» для сжигания отходов эксплуатируются на предприятиях Брянской и Московской областей, Владивостока, Калининграда, Костромы и других городов России. В числе клиентов, использующих системы ОС, – такие компании, как «Проктер энд Гэмбл» и «ТетраПак». Сжигаемое ими топливо – отходы производства средств гигиены и упаковки.

В прошлом году отопительное оборудование компании «Тепловые системы» стало лауреатом всероссийского конкурса «Сто лучших товаров России». Также системы ОС отмечены дипломом губернатора Брянской области за достижения в области качества.