Существуют различные виды топлива, имеются десятки, а
может быть, и сотни различных конструкций водогрейных котлов, работающих на газе, угле, дровах, мазуте, солярке и торфе, в последнее время стали популярны древесные пеллеты и пеллетные гранулы. Вроде бы ситуация простая: лесов у нас в стране много, деревообрабатывающих предприятий не счесть, отходы деревообработки буквально валяются под ногами. Делай из них пеллеты, отапливай свои промышленные объекты, а избыток топлива
продавай за валюту в Европу.

Но не всё так просто. Во­первых, стоимость оборудования для изготовления пеллет — как импортного, так и отечественного — довольно высока. Во­вторых, производительность каждой импортной линии для производства пеллет требует значительных объёмов лесных ресурсов, а отходы деревообработки придётся возить к пеллетному заводу за десятки и даже сотни километров. Втретьих, на Западе приняты жёсткие стандарты по составу исходного материала, идущего на производство пеллет. А как же быть с пеллетами, изготовленными с примесью древесной коры? Выходит, с использованием древесных отходов мы должны разбираться сами.

Известно, что количество отходов деревообработки во многих регионах постоянно увеличивается, а производители котельного оборудования вводят весьма жёсткие ограничения на топливо, которое можно сжигать. Рассмотрим несколько вариантов оборудования для сжигания отходов деревообработки.

1. Газогенераторные котельные установки состоят из накопительного бункера со шнековым подающим устройством в камеру газификации и газового котла, где сжигается генераторный газ.

Недостатки таких установок: невозможность использования топлива высокой влажности, так как основной горючий компонент в генераторном газе – окись углерода СО, газ с относительно низкой t° горения и низкой теплотворной способностью, поэтому водяной пар будет препятствовать его воспламенению; шнековый способ
подачи топлива исключает возможность использования топлива с раз­новеликими фракциями, то есть топливо должно быть мелким, или его нужно дробить, а установки дробления древесины стоят зачастую дороже самой котельной установки.

2. В котельных установках со слоевым горением можно сжигать мелкие и сухие отходы деревообработки, получаемые в столярном цехе, а на пилораме в отходах присутствуют горбыль, ветки и прочее. При хранении под открытым небом отходы очень быстро набирают влагу.
То есть большинство котлов со слоевым горением могут сжигать только отходы столярного производства, а отходы пилорам и тем более с участков по заготовке леса остаются невостребованными.

3. Мы анализировали рынок котельного оборудования для сжигания отходов деревообработки, обнаружили единственный котёл (паровой, производства США), который может сжигать древесные отходы без ограничений, в том числе кородревесные отходы, получаемые в технологическом цикле целлюлозно­бумажных комбинатов в результате обдирки баланса в корообдирочных барабанах с большим количеством проточной воды.

Эти отходы представляют собой крупные куски коры и мелкие части верхней поверхности бревна, открашиваемые в ходе обработки в корообдирочном барабане. На ЦБК имеются короотжимные прессы, которые позволяют снижать влажность отходов, но это оборудование дорогостоящее и сложное в эксплуатации, поэтому / даже когда / такие прессы имеются, они чаще всего не работают. Отвалы отходов на ЦБК составляют миллионы кубометров.

Американцы решили проблему поддержания горения при высокой влажности топлива огромной высотой топки котла. Топливо может гореть при условии формирования в топке псевдокипящего взвешенного слоя за счёт интенсивного дутья. Естественно, что при понижении высоты топки начнётся вынос из котла несгоревших частиц топлива. Габариты такого котла огромны. Проблема наличия крупных кусков коры в отходах решается применением мощных дробилок, встроенных в котёл, это увеличивает стоимость котлов и отнюдь не повышает их надёжность.

После всего сказанного сформулируем облик идеального котла, работающего на отходах деревообработки:

он должен «переваривать» любое топливо, как по влажности, так и по разновеликости фракций без какой­либо предварительной подготовки топлива;

котельная установка должна иметь небольшие размеры, чтобы размещаться в любой сельской котельной с высотой перекрытия от 4х метров;

подающее устройство должно обеспечивать надёжную подачу топлива с фракциями любых размеров.

Многолетний опыт эксплуатации оборудования НП «ВТЭК» показывает, что нам удалось решить все эти проблемы.

Конструкция котла КВНПу очень простая, но мы должны предупредить, что попытки скопировать наши котлы ни к чему хорошему не приводили.

Специалисты НП «ВТЭК» применили аэродинамическое разделение объёма топки на зону сушки и зону горения, то есть топливо сначала подсушивается от излучения горящего топлива, при этом происходит слипание «мелочи», благодаря чему интенсивность дутья определяется только количеством кислорода, необходимого для поддержания горения.

Мы имеем возможность использовать топку минимальной высоты, но топливо при этом сгорает полностью. Применяемые в котлах КВНПу решения для обеспечения названных эффектов, являются «ноу­хау». В результате мы получили котельные агрегаты со следующими техническими отличиями:

1. Небольшие габариты котлов
КВНПу обеспечивают возможность их размещения в одноэтажной котельной с высотой перекрытий от 4 м.

2. Применяемое топливо: отходы лесопиления, кородревесные отходы, стружка и опилки не имеют ограничений по влажности.

3. Обслуживание котельных установок не требует высококвалифици­рованного персонала.

4. Единственное ограничение максимальных размеров фракций в топливе – размеры отверстия в нижней части бункера: 0,5 метра на 1,5 метра.

5. В котлах КВНПу не оседает накипь. Поэтому в котельных нет необходимости в установках химводоочистки и деаэрации воды.

6. Идеальная аэродинамика котла обеспечивает полное сгорание топлива. В топке воспроизведены условия свободного горения топлива в свободном объёме – в костре.

7. Благодаря высокому коэффициенту теплопередачи обеспечивается низкая удельная масса котла, и как следствие – его низкая себестоимость.

8. Высокая производительность котла остаётся без изменений при значительном сроке эксплуатации.

Сейчас ООО НП «ВТЭК» производит котлы на всех видах топлива (газ, мазут, уголь, дрова, торфобрикеты, пеллеты, отходы деревообработки: опилки, щепа, кора – без ограничения влажности) мощностью от 0,3 до 4,5 МВт.

На данный момент успешно работает более 200 котельных на разных видах топлива в Кировской, Нижегородской, Костромской, Московской, Архангельской, Мурманской, Вологодской, Свердловской областях, Пермском крае, республиках Удмуртия, Коми и Бурятия.

С. А. Трусов,

зам. директора по науке
ООО НП «ВТЭК»

Адрес:

610014, г. Киров, ул. Щорса, 64.

Тел./факс

: (8332) 703074,

703802.

Гл. инженер

Маракулин Александр

Анатольевич, тел. 89195080997

Зам. директора по производству

Трусов Юрий

Станиславович, тел. 89229202497

е­mail: np@vtek.kirov.ru,

www.npvtek.ru