Некоторые проблемы энергообеспечения лесной отрасли

Размещено на http://www.allbest.ru/

НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ ЛЕСНОЙ ОТРАСЛИ

SOME PROBLEMS OF ENERGY FORESTRY

Долбня А.М.

(УГЛТУ, г. Екатеринбург, РФ)

alydolbnya@yandex.ru

Рассмотрены наиболее актуальные проблемы энергосбережения, вопрос перспективного направления газогенерация и его преимущества.

We consider the most pressing problems of energy saving, the question of perspective directions of gas generation and its benefits.

Общеизвестным фактом является то, что одним из основных сырьевых ресурсов России является лес. В связи с усложнением добычи и транспортировки нефти, угля и газа, а также в связи с их исчерпанием в обозримом будущем, российский лес становится востребованным не только как источник высококачественных пиломатериалов, но и как источник возобновляемого энергетического сырья, поставляемого как на экспорт, так и для внутреннего потребления. При этом эти два направления использования лесных ресурсов способны при грамотном лесопользовании высокоэффективно дополнять друг друга и, в некоторых случаях быть конкурентными [1].

Общеизвестно, что в Европейской части РФ, близи больших городов, вдоль ТрансСиба и БАМа, лес в основном низкобонитетный; его заготовка в целях использования в деревообработке неэффективна. Основным выходом из данной ситуации в России рассматриваются проекты строительство дорог в малоосвоенные лесные регионы. При этом, в отдаленные от места заготовки лесоперерабатывающие мощности из леса повезут только "сливки", оставляя до 50% объема древесины в лесу в виде лесосечных отходов, сопутствующей осины и березы, дров и прочей малоценной древесины. В некоторых печатных изданиях пропагандисты сортиментной технологии так и предполагают повысить эффективность лесозаготовки. Такое лесопользование не может быть ни высокоэффективным, ни экологичным, ни экономичным. [1]

Безусловно, строительство новых перерабатывающих мощностей в глухой тайге - дело затратное, особенно проблема обеспечения и строительства, и самих перерабатывающих заводов и всей инфраструктуры энергетическими мощностями. Обеспечивать эти населенные пункты теплом (привозя туда уголь или мазут) и электричеством (подводом ЛЭП и выделением мощностей), как это делалось в советские времена, сегодня просто невозможно. Но существуют современные технические возможности для решения этих важных для функционирования поселка проблем. Центром жизнедеятельности отдаленного поселка/предприятия может быть современная автономная теплоэлектростанция, работающая на древесном сырье. Когенерационный (т.е. вырабатывающий и электричество, и тепло) энергоагрегат мощностью 5-6 МВт обеспечит все потребности и жилой, и промышленной сферы лесного поселка на 2 тысячи жителей. Известно, что эквивалентом 1 одного кубометра мазута является 1,21 тонны угля, 2 тонны древесных гранул или 2,3 тонн щепы. [1]

В Российских лесных поселках давно работают котельные на дровах, есть и небольшие, до 5,5 мегаватт/час, электростанции, принадлежащие лесоперерабатывающим предприятиям и работающие на всю промышленную и коммунальную сферу поселков. Но это направление энергетики в РФ не развито так, как в Америке или в Западной Европе, где сжигание биомассы с целью получения тепловой и электрической энергии на продажу в настоящее время очень популярно. Типичным примером является введенная в эксплуатацию в 2009 году теплоэлектростанция в Германии. Генеральным поставщиком и проектировщиком данного объекта стали фирмы KAB TAKUMA GmbH und AE E Austrian Energy Environment AG , а финансирование объекта обеспечил SEB FINANS AB . Общая стоимость проекта составила 57 миллионов Евро. Потребляя около 140 тысяч метров кубических древесины в год (приблизительно 60 тысяч тонн топлива) предприятие вырабатывает 157 тысяч мегаватт электроэнергии и около 115 тысяч тонн пара. По немецким масштабам ввод электростанции в эксплуатацию позволил обеспечить электричеством около 60 тысяч семей - 150 тысяч человек! [2]

Поставщиком оборудования по подготовке низкокачественного древесного сырья к сжиганию была выбрана фирма BRUKS Kloeckner GmbH,

Фирма BRUKS Kloeckner в данном проекте решила одновременно несколько задач: приемка щепы от сторонних поставщиков, рубка щепы из низкокачественной древесины с производительностью до 200 тонн в час, отделение металлических примесей, камней и песка и негабаритных кусков, а также надежную постоянную подачу щепы на склад электростанции. [2]

Приемка щепы от сторонних поставщиков производится в бункер-накопитель емкостью 50 кубометров со шнековой дозированной выдачей материала на скребковый транспортер. Поступающая древесина в круглом виде вначале укладывается на накопительный склад хранения где она подсушивается до влажности 35 - 40%. Затем бревна краном подаются на транспортер рубительной машины. Непосредственно перед рубительной машиной на специальном рольганге происходит отделение песка и камней. Барабанная рубительная машина с диаметром ротора в 2000 мм производит до 200 тонн щепы в час, которая скребковым транспортером подается на участок сепарации. Здесь происходит отделение возможных металлических примесей и крупнокусковых отходов и подача топлива на склад объемом около 9 тысяч кубометров, где происходит его распределение по бункерам хранения или подача непосредственно к одному из двух котлов на сжигание. Весь процесс происходит полностью автоматически и контролируется с пульта оператора электростанции и оператором крана или погрузчика.

Приведенный пример успешного энергоснабжения на древесном топливе не должен являться эталоном для российских лесопромышленников. В нашей стране давно и успешно ведутся разработки теплоэнергетики на древесине, а большинство лесопромышленных предприятий, особенно крупных, накопили достаточный опыт эксплуатации таких теплоэлектростанций. Известно, что наиболее значимые научные работы по газификации древесины принадлежат российским ученым. [2]

Сегодня наиболее перспективным направлением организации тепло-энергоснабжения на лесопромышленном предприятии является газогенерация. Существуют два основных направления термохимической переработки углеродсодержащего сырья в энергоносители: пиролиз - термическое расщепление без доступа кислорода и окислительный пиролиз (или газификация) - термическое расщепление с доступом кислорода, как правило - кислорода воздуха. Именно в этом направлении и должна развиваться лесная энергетика.

Наиболее интересным нам представляется предложение компании «Технополис», которая предлагает технологию и оборудование для перевода котельных на твердое топливо посредством установки оборудования как газификации твердого топлива в стационарном слое, так и оборудования пиролиза отходов в расплавах солей или щелочей с последующей паровоздушной конверсией пиролизного газа. Установки газификации и пиролиза комплектуются оборудованием последующей очистки генераторного газа от пыли и масел, серосодержащих, хлорсодержащих и прочих загрязняющих веществ, оборудованием для прокачки генераторного газа по магистрали и стабилизации его давления. [2]

Установки газификации и пиролиза не требуют, в отличие от котлов, кондиционного топлива (с определенными показателями влажности, содержания горючих веществ и золы, брикетированного определенным образом). Охлажденный и очищенный генераторный газ возможно транспортировать на расстояние до нескольких километров. Но высокий КПД газогенераторных энергоагрегатов требует применения поршневых двигателей для привода электрогенераторов; турбины на генераторном газе не работают. Разработка российских высокоэффективных низкооборотных газопоршневых двигателей является первоочередной задачей автономного электроснабжения лесных предприятий.

Одним из привлекательных решений для децентрализованного производства энергии является использование модульных установок в контейнерном исполнении. Основные преимущества генераторных агрегатов в контейнерном исполнении заключаются в отсутствии затрат на строительство здания ТЭЦ, простоте транспортировки, монтажа, а также пуска в эксплуатацию. [1]

энергосбережение газогенерация топливо

Библиографический список

1. Когенерационные системы с тепловыми двигателями: справочное пособие. - В 3-х частях / Клименко В.Н., Мазур А.И., Сабашук П.П.; под ред. А.И. Мазура; Ин-т прикладных исслед. в энергетике. - К.: ИПЦ АЛКОН НАН Украины, 2008.

2. Осипов В. А. Выпускник ЛТА. Начальник отдела сбыта концерна BRUKS//Собственная информация BruksGroup. URL.: http://www.Lestrade .ru /annonce/show/101/Nekotoryeproblemy_energoobespecheniya_lesnoy_otrasli (дата обращения 25.01.2011)

Размещено на Allbest.ru