Россия, в частности Северо-Запад ее европейской
части, богата лесами. Энергетические потребности расположенных там
небольших городов и поселков сравнительно невелики и заключаются,
главным образом, в отоплении и горячем водоснабжении. Источниками
тепла являются по большей части мелкие котельные, работающие на
привозном угле или мазуте. Их технический уровень, экономичность
и экологические показатели не соответствуют современным представлениям.
Во многих случаях значительно лучшим решением было бы использование
в котельных имеющегося поблизости древесного топлива, относящегося
к возобновляемому источнику биотоплива. По экономическим причинам
и вследствие состояния окружающей среды количество энергии, получаемой
от использования биологического топлива в западной Европе, увеличивается.
Северо-Западная часть России имеет слабые традиции использования
биотоплива в производстве тепловой энергии. Годовое производство
составляет в настоящее время приблизительно 120 000 м3, что соответствует
всего лишь 17% от общего объёма. Однако в Мурманской области имеются
огромные неиспользованные ресурсы биотоплива. Возрастающие цены
на нефть и неисследованный потенциал уже привели к росту интереса
к процессу использования биотоплива. Увеличение объема потребления
биологического топлива сыграет важную роль в развитии структуры
энергоснабжения региона. Проекты по использованию биотоплива в посёлке
Верхнетуломский могут стать важными демонстрационными проектами,
способствующими увеличению объёмов использования биотоплива в регионе.
В посёлке Верхнетуломский, расположенном в 70 километрах от Мурманска
на Кольском полуострове, имеется лесопильный завод, принадлежащий
Акционерной компании "НОРУ ПРИРОДА". Этот завод обладает большими
объёмами древесных отходов производства, размещаемых в местных хранилищах.
На сегодняшний день существующая котельная обеспечивает отопление
и централизованное горячее водоснабжение жилых зданий, объектов
социального и культурно-бытового назначения посёлка с населением
приблизительно 3 000 человек. В котельной установлено три паровых
котла типа ДКВР-4\13, использующих в качестве топлива привозной
мазут, который завозится мазутовозами со склада для хранения мазута,
расположенного на территории теплоцентрали "Северная" в г. Мурманске.
Цены на нефтепродукты высокие и топливные затраты в экономическом
плане являются тяжкой ношей для Государственного областного унитарного
теплоэнергетического предприятия (ГОУТП) "ТЕКОС", в ведении которого
находится отопительная котельная посёлка, и Администрации Мурманской
области. За счёт строительства котельной, работающей на биотопливе,
произойдёт замена в потреблении нефтепродуктов и найдут решение
практические проблемы охраны окружающей среды, связанные с размещением
и утилизацией древесных отходов. Имелись два проекта использования
древесных отходов в посёлке Верхнетуломский: Проект 1: Установка
котельной, работающей на биотопливе, на лесопильном заводе с целью
теплоснабжения для сушки переработанной древесины и отопления здания
завода. Проект 2: Установка котельной, работающей на биотопливе,
для поставки тепла в централизованную отопительную систему в посёлок
Верхнетуломский. В настоящее время заканчиваются монтажно-наладочные
работы с оборудованием котельной, построенной по второму проекту.
При реализации проекта предусмотрено подключение оборудования котельной
для сжигания древесных отходов по сетевой воде в существующую технологическую
схему котельной с выводом в резерв двух котлов и подогревателей
сетевой воды. Горячее водоснабжение посёлка и собственные нужды
котельной будут обеспечиваться мазутным котлом. Оборудование для
сжигания древесных отходов мощностью 4,5 МВт было приобретено ГОУТП
"ТЕКОС" в Швеции и доставлено в пос. Верхнетуломский в 1999г. Древесные
отходы, используемые как топливо, доставляются на котельную автотранспортом
и ссыпаются в бункер опилок. На дне бункера находятся толкатели,
которые ворошат опилки и продвигают их к шнекам бункера. Привод
этих толкателей - гидравлический. Шнеки отбирают необходимое количество
топлива и подают его в систему дымоходов для предварительной сушки
дымовыми газами. После прохождения топлива по дымоходу производиться
его отделение от газов в циклоне и передача на транспортные шнеки.
Топливо через дозаторы поступает в камеру сгорания по двум шнекам
подачи, которые вращаются постоянно. Уровень топлива в камере сгорания
держится постоянным посредством радиоактивных измерителей уровня
и управления дозаторами подачи. Воздух в камеру сгорания подается
от двух вентиляторов: первичного - в нижнюю часть и вторичного в
верхнюю часть. Регулирование производительности котла производится
управлением шиберов вентиляторов. Дымовые газы из камеры сгорания
поступают в жаротрубный водогрейный котел. Котел имеет 3 хода газов.
Котел оборудован системой обдува трубок от сажи. На выходе из котла
установлен регулятор разряжения в топке "Калле". Этот регулятор
также распределяет дымовые газы в дымовую трубу и систему сушки
топлива. Дымосос установлен на участке дымохода после циклонов.
Зола из нижней части камеры сгорания удаляется с помощью скребков
с гидроприводом и 3 последовательных шнеков. Котел оборудован системой
аварийного останова при потери воды в трубопроводе на выходе из
котла, системой спринклеров заливающей водой участки системы сушки
при аварийном повышении температуры на этих участках, а также системами
автоматического контроля и управления технологическим процессом.
Ввод в эксплуатацию котельного оборудования, работающего на биотопливе,
планируется к началу отопительного сезона 2000-2001 годов. Данный
проект является первым и демонстрационным, показывающим возможности
использования в Мурманской области альтернативных и экологически
безопасных источников энергии. В настоящее время одной из главных
проблем в области совершенствования технологий сжигания топлива
теплоэнергетическими предприятиями является необходимость одновременного
решения сложных и часто взаимоисключающих задач повышения экономичности
его сжигания и уменьшения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
В современной научно-технической терминологии одновременное решение
этих задач формулируется как энергоэкологическая оптимизация сжигания
топлива. В этой связи, ввод в эксплуатацию данного проекта позволит:
Снизить расход мазута на 2000 тонн, тем самым сэкономить денежные
средства на приобретение и доставку топлива. Снизить выбросы загрязняющих
веществ в атмосферу: диоксида серы - на 180 т\год, золы мазутной
- на 1 т\год, двуокиси азота - на 4 т\год, бенз(а)пирена - на 0,00082
т\год. Использование биологического топлива вместо нефтяного окажет
позитивное влияние на окружающую среду в трёх аспектах: Исключение
необходимости в размещении древесных отходов и, как следствие, снижение
уровня загрязнения воды и решение других проблем охраны окружающей
среды, связанных с хранением древесных отходов. Улучшение качества
воздуха, достигаемое путём снижения использования жидкого топлива.
Исключение выбросов парниковых газов СО2, вследствие сжигания жидкого
топлива и СН4 в результате распада органических веществ в хранилищах.
Максимально сократить закисление почвы и воды, а также выделение
в окружающую среду метана, являющегося продуктом гниения древесины.
Стимулировать строительство подобных объектов в других районах области,
что в значительной мере способствует улучшению экологической обстановки
в регионе. Общая стоимость проекта составляет 11,4 млн. руб., из
них стоимость оборудования - 4,2 млн. руб. Финансирование данного
проекта осуществляется из собственных средств Государственного областного
унитарного теплоэнергетического предприятия "ТЕКОС". Срок окупаемости
проекта 4 - 4,5 года. МГТУ конференция "Наука и образование - 2002",
Прохоренков А.М., Глухих В.Г. (Электромеханический
факультет, каф. СА и ВТ, МГТУ) Сабуров И.В.(ГОУТП "ТЕКОС")
|