Биотопливо

Распечатка текста Применение биотоплива Скачать

ПРИМЕНЕНИЕ БИОТОПЛИВА

Общепринятая практика делать ставку на использование ископаемых видов топливно-энергетических ресурсов, как - то природный газ и уголь, в коммунальной теплоэнергетике неразумна, более того — ошибочна, так как запасы ископаемых ТЭР исчерпаемы и не возобновляемы. Но, самое главное, при сгорании они выделяют большое количество углекислого газа, увеличивающего толщину «парниковой пленки», и сопутствующих окислов серы, азота и других, не менее вредных газов, что в итоге усиливает негативное воздействие на климат Земли.

Изменение климата на земном шаре, связанное с так называемым «парниковым эффектом», особенно за последние годы, дает знать о себе катастрофическими бедствиями в виде опустошительных ураганов, гигантских наводнений, разрушительных землетрясений и цунами, беспрецедентных снегопадов и вызывает тревогу всего населения планеты за свое будущее.

Для коммунальной теплоэнергетики есть выход в замене не возобновляемых ископаемых видов ТЭР (нефти, угля, природного газа и др.) возобновляемыми аналогами, причем в первую очередь альтернативой этому минеральному источнику энергии должно стать биологическое топливо. Биологическое топливо (например, древесина) обладает двумя важнейшими преимуществами:

  • 1.) возобновляемостью запасов;
  • 2.) при сжигании не образуются выбросы оксидов серы;
  • 3.) при фотосинтезе в процессе роста в растениях связывается точно такое же количество углерода, которое выбрасывается в атмосферу при их сжигании. Это позволяет сохранять так называемый «углеродный баланс» в природе и не оказывает влия¬ния на парниковые свойства земной атмосферы.

АРГУМЕНТЫ В ПОЛЬЗУ СЖИГАНИЯ БИОТОПЛИВА

1. БЫСТРАЯ ОКУПАЕМОСТЬ ПРОЕКТА

Предлагаемые комбинированные котлы для сжигания каменного угля и биомассы характеризуются меньшими расходами при их приобретении по сравнению с обычными котельными установками для газа и дизеля, эти средства быстро окупаются - чем больше потребление тепла, тем быстрее.

Для отопления жилых домов, школы и детского садика можно использовать дешевое топливо, цена которого остается предсказуемой, независимо от кризисов в других регионах мира.

Расходы на топливо примерно 30-60 % ниже чем у соответствующих установок на жидком топливе или сжиженном газе.

2. ДОСТУПНОСТЬ ТОПЛИВА

Древесная пыль, ДСП, древесные отходы, кора и другое биотопливо - остатки промышленного и сельскохозяйственного производства, могут быть использованы в качестве дешевого носителя энергии.

3. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

Биомасса является возобновляемым источником энергии, который произрастает практически рядом.

Биомасса является «С02,- нейтральным» способом сжигания, т.е. при сжигании выбрасывается только такое количество С02, которое перед этим в процессе фотосинтеза было получено из воздуха.

4. СОЦИАЛЬНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

Производство биомассы в лесистом районе позволит увеличить производство лесозаготовок и обеспечить дополнительные рабочие места для местного населения.

ВИДЫ БИОТОПЛИВА

К наиболее часто встречающимся видам местного биотоплива относятся дрова [долготье в виде неделовых бревен, короткомерные круглые и колотые дрова], кусковые отходы лесопиления и деревообработки [горбыли, рейки, доски и брусья с недопустимыми пороками древесины, нестандартные вырезки при раскрое пиломатериалов, выбракованные заготовки и полуфабрикаты), кора, получающаяся после машинной окорки многих видов лесоматериалов, таких как столбы, балансы и рудстойка, пиловочник, шпальник и др. (в объеме до 8 % исходного окариваемого сырья), лесосечные отходы [сучья, ветки, вершины, высохшая древесная зелень — хвоя, листья, неодревесневшие побеги, неделовые обломки стволов, здоровый валежник, подлесок, тонкомерные деревья, пни и корни), опилки и стружка, древесно-кустарниковая растительность, подлежащая удалению на отведенных полосах вдоль дорог, трубопроводов, линий электропередач и связи, на землях, подлежащих мелиорации, травянистая растительность [ка¬мыш, солома, льняная костра, картофельная ботва, лигнин), специально изготовленные топливные материалы из древесных отходов и биологического сырья (брикеты, пеллеты), и другие отходы деревообработки и лесопиления, а так же фрезерный и кусковой торф.

ОТХОДЫ ЛЕСОЗАГОТОВОК

Теплота сгорания при 50% влажности: 8,4 МДж/кг
Влажность: 45-55% Зольность: 2-5%
Размер: 70-80% > 150 мм, 20-30% < 5 мм
Сравнение с мазутом: 12-14 м3 = 1 т мазута


ЩЕПА

Теплота сгорания при 45% влажности: 9,0 МДж/кг
Влажность: 30-50% Зольность: около 1%
Размер: 70-80% > 150 мм, 20-30% < 5 мм
Сравнение с мазутом: 10-12 м3 = 1 т мазута


ФРЕЗЕРНЫЙ TOPФ

Теплота сгорания при 50% влажности: 9,8 МДж/кг
Влажность: около 50% Зольность: 1-10%
Размер: 0,10 х 15 мм
Сравнение с мазутом:10-11 м3 = 1 т мазута


КУСКОВОЙ ТОРФ

Теплота сгорания при 35% влажности: 13,4 МДж/кг
Влажность: около 35-50% Зольность: 1-10%
Размер: 0,50 х 100 мм
Сравнение с мазутом: 6-7 м3 = 1 т мазута


ДРЕВЕСНЫЕ БРИКЕТЫ

Теплота сгорания: 17,0 МДж/кг
Влажность: 8-12% Зольность: около 1%
Размер: зависит от способа производства
Сравнение с мазутом: 3,5 м3 = 1 т мазута


ДРЕВЕСНЫЕ ГРАНУЛЫ

Теплота сгорания: 19,0 МДж/кг
Влажность: до 10 % Зольность: 1 %
Размер: зависит от способа производств
Сравнение с мазутом: 3,5 м3 = 1 т мазута


ДРОВА

Теплота сгорания: 10,2 МДж/кг
Влажность: 30-60% Зольность: около 1%
Размер: зависит от способа производства
Сравнение с мазутом: 11 м3 = 1 т мазута


ОПИЛКИ

Теплота сгорания: 10,2 МДж/кг
Влажность: 30-60% Зольность: около 1%
Размер: 70-80% 1-5 мм, 20-30% > 5 мм
Сравнение с мазутом: 11-12 м3 = 1 т мазута



ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИДОВ ТОПЛИВА

Топливная щепа — щепа, полученная путем измельчения дровяной древесины, отходов лесопиления, деревообработки и лесозаготовок.

Опилки — частицы древесины, образующиеся при поперечной и продольной распиловке круглых лесоматериалов, пиломатериалов, при раскрое плит и фанеры на круглопильных, ленточ-нопильных станках, лесопильных рамах и цепными пилами.

Кора — отходы, полученные при окорке деловой древесины.

Шлифовальная древесная пыль —пылеобразные отходы, образующиеся при шлифовании древесины и досок.

Древесные топливные гранулы (ДТП — изделия цилиндрической формы [диаметром 6-8 мм длиной до 30 мм], спрессованные методом экструзии из предварительно высушенной и измель ченной древесины.

Древесные топливные брикеты — изделия цилиндрической формы [диаметром 60-80 mм длиной до 300 мм), спрессованные методом экструзии из предварительно высушенной.

СОСТАВ БИОТОПЛИВА

С точки зрения процесса горения любое биотопливо, как правило, состоит из следующих компонентов:


Индивидуальные отлиия тех или иных видов биотоплива заключаются, в первую очередь, в различном процентном содержании влаги в зависимости от способа получения, места и продолжительности хранения, подверженности естественной или искусственной сушке (например, свежесрубленная древесина может иметь влажность до 50—60%, а после двух—трех месяцев хранения под открытым небом на лесосеке в сухую погоду лесосечные отходы высы¬хают до влажности 40—45%, содержание влаги в отходах деревообработки в цеху или на кры¬том складе из пиломатериалов после искусственной сушки находится в пределах 12—20%). Торф, как ископаемое, от остальных видов свежедобытого топлива (древесина, травянистые растения) существенно отличается повышенным содержанием сернистых веществ и высокой зольностью.

Наибольшей привлекательностью и как возобновляемое биотопливо, и как наиболее доступный и экологический чистый горючий материал, обладает древесина. К тому же, как было показано выше, запасы древесного сырья при рациональном использовании достаточны для удовлетворения до 15% энергетических потребностей страны. Поэтому в дальнейшем в нашем информа¬ционно-рекламном материале мы ограничимся приведением наиболее полезной информации о древесном топливе.

СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРЕНИИ И УЧЕТЕ ДРЕВЕСНОГО ТОПЛИВА

Стволовая древесина измеряется и учитывается в плотных или складочных кубических мет¬рах (пл. м3, скл. м3).

Плотный кубический метр подразумевает объем в 1 м3, полностью заполненный цельной (сплошной) древесиной без включений свободного воздушного пространства (см. рис. 3) в противовес складочному кубическому метру, где в объеме уложенных материалов из дерева учитываются и свободные воздушные пространства, находящиеся между кусками древесных материалов (см. рис. 2). Понятно, что плотный кубометр содержит больше древесного матери¬ала, чем складочный м3, поэтому для математической связи между ними пользуются так на¬зываемым «коэффициентом полнодревесности», который равен 1,0 для плотного кубометра.

Коэффициенты соответствия плотного и складочных м3

 Насыпной м3Штабельный м3Плотный м3
1 насыпной м31,000,600,40
1 штабельный м31,681,000,67
1 плотный м32,501,491,00