ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Технология производства и мобильная установка для выжигания древесного угля с регулированием тепловых потоков»

Рекомендуемая область пременения

Установка может использоваться на предприятиях по заготовке древесины, имеющих большое количество неиспользованных древесных отходов, пригодных для производства древесного угля высшей категории.

Назначение, цели и задачи проекта

 Управление тепловыми процессами пиролиза древесины с целью реализации ресурсосберегающих режимов работы  установки для получения качественного древесного угля для широкой продажи шашлычным, ресторанам, кафе, барам, а также частным лицам. Использование низкосортной древесины, скопившейся на складах леспромхозов и  на огромных площадях лесных горельников.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Аналоги предлагаемой установки: печи Уголек-7М/У и УП-Аленка, производимые соответственно ООО «Промгидроспецбуд» г. Кировский Рог и  ООО «Аленка» г.Харьков. На сегодняшний день на территории РФ не производятся установки с регулированием тепловых потоков. Основной недостаток используемых аналогичных установок  -невозможность использования излишка тепловой энергии температурного поля у свода печи для прогрева древесины, располагаемой в низкотемпературных зонах. Кроме того, отсутствие системы контроля за температурой отводимых газов приводит к повышенным расходам теплоносителя. Срок службы установок, как правило, ограничен одним годом.

Печь Уголек-7М/У:  производительность (тонн в цикл) 0,3

Продолжительность цикла (час) 20-24

Время пиролиза (час) 6-9

Время остывания (час) 5-8

Расход топливного сырья для пиролиза (кубические метры на цикл) 0,2

Месячное производство угля (тонн) 6-7

Масса металлоконструкции (тонн) 0,5

Стоимость 59 000 руб.

Срок службы 1 год

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Из-за неравномерности распределения теплового поля по всему объему углевыжигательных установок   снижается качество угля вследствие недожогов или пережогов, поэтому в предлагаемом технологическом процессе используется принудительное  распределение теплового поля с помощью изменения положения специально введенных подвижных штор и регулирования открывания дымовых труб.

Печь состоит из наружного теплоизолирующего кожуха и внутреннего корпуса, снабжена уплотняющейся дверью и содержит съемный контейнер со щелевидными прорезями, транспортными устройствами и сборник утилизируемых отходов, при этом она снабжена двумя диагонально расположенными вытяжными устройствами, вмонтированными в нижнюю зону наружного кожуха и содержащими регулируемые заслонки.  Канал теплового потока содержит дискретный трехпозиционный переключатель, связанный с температурными датчиками, вмонтированными во внутренний корпус и расположенными в точках, температура которых с наибольшей достоверностью отражает характерные режимы процесса пиролиза. Ход процесса переугливания контролируется по температуре в верхней и нижней частях печи, измеряемой термопарами

 В начальной стадии эндотермического процесса до 150С происходит нагрев влажного материала, удаление свободной влаги из древесины, от 150-300С, осуществляется нагрев сухого материала, начинается процесс разложения менее стойких органических веществ углекислого газа, окиси углерода, уксусной кислоты и переходит в переугливание. Эти процессы происходят за счет кислорода, содержащегося в древесине. Ход процесса контролируется термодатчиками, расположенными во внутреннем корпусе  в точках, температура которых с наибольшей достоверностью отражает характерные режимы процесса пиролиза. Если не сократить поступление наружного кислорода в термокамеру произойдет возгорание сырья. При температуре 300-450С  регулируемые задвижки 13 и 14 полностью перекрывают сечение дымохода вытяжных устройств. Начинается экзотермический процесс: бурное выделение тепла от сырья, образование углерода, удаление летучих органических веществ. При температуре 450-550С,  при полной герметизации всех соединений происходит процесс прокаливания угля.

Регулирование теплового потока помогает предотвратить тепловой взрыв (возможный при попадании кислорода в нагретый газовый поток), выполнить технологический регламент и соответственно повысить качество конечного продукта - угля. Во всех стадиях процесса переугливания древесины жидкий конденсат поступает в сборник и может быть утилизирован или сожжен в топке. Готовность угля определяется металлическим щупом по величине сопротивления прокалыванию через отверстие, расположенное в области переугливания. После остывания до температуры 50С осуществляется выгрузка угля из контейнера, для чего с помощью подъемного устройства  открывается дверь, контейнер перемещается наружу и разгружается в емкость-тушильник.

Габаритные размеры установки примерно в 2-2,5 раза меньше известных, выпускаемых промышленно, например, УПВ-5. Уменьшение размеров установки продиктовано удобством транспортировки. Объем загружаемого в рабочую камеру сырья составляет 1,8 кубических метров.

Результаты промышленной эксплуатации показали:

-продолжительность цикла производства угля составляет примерно 30 часов;

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Средняя цена древесного угля на рынке составляет 22 руб. за килограмм. Средняя цена закупаемой березы за 1кубический метр – 500 руб. При закладывании 3 кубических метров сырья  на аналогичных установках можно получить 300 кг  древесного угля, при этом валовый доход составит 6 600 руб. за 20—24 часа  при расходе 1500 руб. на сырье для пиролиза (береза)

В предлагаемой установке при таком же количестве заложенного  сырья производится 500 кг лревесного угля за 15 часов. Следовательно,  стоимость чистой продукции составит 9500 руб. При такой  разнице между аналогами и предлагаемой печью выходит, что при работе на аналогичных печах предприятия теряют на каждой варке 4 400 руб., за год при количестве варок 360 (максимальная производительность) теряется до 1 584 000 руб.

В результате реализации проекта, исходя из маркетинговой оценки рынка, предполагается продавать 150 установок в год на сумму 37 500 000 руб.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Решается проблема использования отходов лесозаготовок при глубокой переработке древесины, а также проблема экологии города в виду деятельности шашлычных, ресторанов, баров, а также частных лиц в зонах отдыха, путем обеспечения перечисленных субъектов  высококачественным древесным углем.

Новые потребительские свойства продукции

-удельных выход угля составляет 6,9 кг/час;
-фракционный составы угля в от общей массы составляет: средним размером 25 мм-60%; 12-25мм - 30%; 6-12мм – 7%; менее 6 мм – 3%.
Общая зольность угля находится на уровне 5%.
Увеличение срока эксплуатации установки до 3-х лет, один год гарантийного обслуживания.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Сырьё – древесные отходы (береза) при лесозаготовках и переработке древесины, особых требований к качеству нет.

Стадия и уровень разработки

Предлагаемые инвестиции

2,068 млн. руб.
Из них предполагается запросить:
-700 000 руб. из краевого бюджета
-750 000 руб. из Фонда содействия развития малых форм предприятий в научно-технической сфере (фонд Бортника)
-618 728 руб. за счет собственных средств предприятия.

Рынки сбыта

Потребителями данной продукции являются предприятия по заготовке древесины, которые ежегодно недополучают значительную часть прибыли из-за большого количества неиспользованных отходов древесины, несут убытки за счет штрафных санкций контролирующих органов за нарушение экологии лесов. Так, например, в Комсомольске это: ООО «Веха-1», ОАО «Комсомольский комплексный леспромхоз», ООО «Восток-Экспо», ООО «Лесозавод» и еще около десяти наименований.
Объем платежеспособного спроса в г. Комсолмольске-на-Амуре, как показали маркетинговые исследования, составляют 11 250 000 руб. в год, а в Хабаровском крае 71 250 000 руб. в год.

Возможность и эффективность импортозамещения

Учитывая возрастающий спрос на мобильные углевыжигательные установки можно предположить возможность замены аналогичных по принципу действия стационарных установок типа «Ломбиот» (Италии).

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

24

Дата поступления материала

01.06.2007