ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Вопросам экологии и охраны окружающей среды в настоящее время уделяется значительное внимание, особенно проблемам утилизации и переработки древесных отходов. Основную часть отходов лесопильных и деревообрабатывающих производств составляют опилки и обрезки. Измельчение древесных отходов в стружку, пригодную для производства стружечных плит требует применения высокопроизводительного энергоемкого оборудования. При малых объемах производства это нецелесообразно. Простое сжигание древесных отходов из-за малого коэффициента полезного действия и больших выбросов в атмосферу вредных веществ также становится нежелательным, особенно в населенных пунктах. Из-за постоянного сокращения объемов выпускаемой продукции затраты энергоносителей на единицу продукции постоянно возрастают. Мероприятия по переработке древесных отходов в экологически чистую тепловую энергию приобретают особую актуальность.

Кроме того, большинство котлов ТЭС и практически все котлы производственно-опытных котельных работают на мазуте не оборудованных пылеулавлевателями, поэтому в атмосферу выбрасывается множество твердых продуктов сгорания (ТПС). Наиболее опасными ингредиентами ТПС мазута являются соединения ванадия, основная масса которыхv₂o₅(до 91 %) выносятся в атмосферу. Вместе с тем деревообрабатывающие предприятия, тратящие большие средства на доставку и перекачку мазута, отходы древесины (опилки) вывозят в отвал, чем наносят двойной ущерб окружающей среде. Лесозаготовительные предприятия порубочные остатки или сжигают на лесосеке, или окучивают и оставляют их для перегнивания.

Многие европейские страны используют древесину или ее отходы как источник энергии.

Энергия, получаемая от сжигания древесного сырья, чиста и доступна. В настоящее время для небольших отопительно-производственных паровых и тепловых котельных, а также для небольших теплоэлектростанций использование опилок и мелких кусковых отходов становится конкурентоспособным по сравнению с применением жидкого топлива и природного газа.

Наилучшим способом утилизации мелких древесных отходов является их использование для выработки тепловой энергии. Для этих целей наиболее перспективны, дешевы и просты в изготовлении газогенераторные установки. В этих устройствах на первой стадии происходит термическое разложение древесины с образованием горючих газообразных продуктов. На второй стадии газ сгорает с выделением большого количества теплоты (6000 кДж на один килограмм сухой древесины).

Предлагаемая газогенераторная установка (см. рис) содержит: бункер - 1, камеру газификации - 2, зольниковый люк - 3, колосниковую решетку - 4, зону восстановления - 5, зону горения - 6, насадку - 7, вытяжной канал - 8, эксгаустер - 9.

Рисунок. Схема газогенераторной установки для сжигания опилок и мелких кусковых отходов

По принципу действия газогенераторную установку можно разделить на 3 участка: сушилка, зона разложения и активного горения. Мелкие древесные отходы (МДО) транспортером загружаются в верхнюю часть. Столб этих частиц образуют затвор, препятствующий выходу продуктов разложения. Затем в зоне термического разложения при температуре 900-1000°С образуется топочный газ в количестве 1,6- 1,9 м ³ из 1 кг абсолютно сухой древесины. Этот горючий газ содержит окиси углерода - 21-33 %, метана - 1,5-3 %, водорода - 9-15 %, углекислого газа - 5-11 %, азота - 46- 54 %. В зоне активного горения газ сгорает с выделением теплоты 5400-6900 кДж/м ³. Сгоревший газ почти не содержит примесей и практически не требует очистки. Установка хорошо себя зарекомендовала на Угранском ДОЗе.

Опыт сжигания опилок и мелких кусковых отходов в газогенераторной установке показал, что к древесным отходам, сжигаемым в ней, не предъявляется высоких требований к качеству сырья, особенно по влажности. Напротив, чем больше влажность сжигаемых опилок, тем температура в установке выше, а следовательно, и ее теплоотдача больше, и сгорание происходит практически полностью. Дымление из вытяжной трубы наблюдается только в момент розжига. Во время интенсивного горения горячий воздух из вытяжной трубы может быть направлен в сушильную камеру на сушку древесины или каких-то других материалов. Поэтому широкое внедрение этих установок позволит снизить затраты предприятий и получить экологически чистую тепловую энергию.

Эффективность использования газогенераторной установки можно рассмотреть на примере Брасовской мебельной фабрики. Эта фабрика выпускает корпусную и мягкую мебель, а также переклейные мебельные щиты из натуральной древесины. При обработке древесины в лесопильном и в двух машинозаготовительных цехах образуется значительное количество отходов - до 7 м ³ стружки и опилок в сутки. Как показывают расчеты, чистая прибыль от использования генераторной установки в условиях Брасовской мебельной фабрики составит 800 тыс. руб. в год при сроке окупаемости в один месяц, что доказывает эффективность применения газогенераторных установок.