Использование в плитном производстве

Кора может использоваться во внутреннем слое трех- и пятислойных стружечных плит. Исследования ЦНИИ фанеры показали, что трехслойные плиты при любом содержании коры во внутреннем слое в 1,2-1,5 раза прочнее однослойных. Внутренний слой на 40-50 % может состоять из измельченной березовой коры. Более низкие результаты дает использование осиновой коры - приходится увеличивать содержание связующего во внутреннем слое с 9-9,5 до 10,5-11 % (от массы абсолютно сухой древесины).

Использование коры, отбираемой непосредственно от окорочных станков, не получило промышленного применения из-за сложностей технологии. По данным ЦНИИМОД, наиболее целесообразно перерабатывать такие отходы путем однократного измельчения в специальных корорубках, мельницах или дробилках. Как показали исследования, продукт, полученный при переработке коры хвойных пород, вполне пригоден для использования в плитном производстве.

Кора как объект химической переработки

Древесная кора является источником многих ценных экстрактивных веществ, из которых получают биологически активные, дубильные, красящие и прочие ценные продукты. Из коры хвойных, в частности пихты белокорой, можно получать эфирное (пихтовое) масло, используемое в ароматерапии и медицинской практике.

Естественно, каждое деревообрабатывающее предприятие должно стремиться к комплексному использованию древесного сырья. Здесь можно рекомендовать схему комплексной переработки коры хвойных деревьев (ели, сосны, кедра) с получением удобрений, сорбционных материалов и химических продуктов (рис. 3). Основная доля (до 90 %) измельченной коры направляется на компостирование. Часть коры подвергается последовательной экстракции с получением дубильного экстракта и пектина. Твердый остаток коры после экстракции является пористым углеродным материалом с высокой сорбирующей способностью. Это его свойство используется для внесения азото- и фосфорсодержащих добавок, необходимых для производства качественных удобрений.

Еще одним эффективным способом переработки коры является пиролиз, т. е. нагрев без доступа воздуха, в результате которого получается уголь-сырец, который можно активировать, т. е. увеличить количество пор в материале. Активацию выполняют термохимическим способом или перегретым паром. В результате получается материал с огромным количеством пор, т. е. с большой площадью активной поверхности (1000-2000 м2 на 1 г) и высокой сорбционной (впитывающей) способностью. Активные угли применяют в самых разных областях промышленности, в основном в фильтрах для очистки различных жидкостей и сточных вод, для сбора разливов нефти и т. п.

Древесные угли изготавливают обычно из древесины березы, однако исследования, проведенные в СибГТУ (г. Красноярск) и других институтах, показали, что древесная кора тоже может быть сырьем для производства этого материала. Например, исследователи выяснили, что выход активных углей из пихтовой коры сплавной древесины составляет 32-33 % от массы коры (оптимальная температура пиролиза 750 °С). Опыты, проведенные на Енисейском ЛПК, показали, что активные угли, полученные из коры, успешно очищают сточные воды от метанола, формальдегида, фенола и других химических загрязнителей.

Это же касается и активных углей из коры сибирской лиственницы и пихты. В ходе комплексной переработки хвойной коры можно получать пихтовое масло, хвойный бальзам, дубители, красители и углеродные сорбенты (активный уголь). Из коры осины производят витаминные и кормовые добавки и удобрения. Из березовой коры получают бетулин (кристаллическое вещество из бересты для лечения ожогов и травм), субериновые вещества (пробковые вещества для залечивания ран), полифенолы (антиоксиданты) и сорбенты.

Береста (наружная часть коры березы) занимает особое место среди древесных материалов. Она использовалась издревле и используется сейчас без всякой переработки, в натуральном виде, для изготовления туесов, корзин, емкостей для пищевых продуктов. Береста - отличное топливо, не требующее сушки перед сжиганием. Из березовой и осиновой коры получают фармакопейную смолу и деготь.

Некоторые предприятия, выпускающие фанеру, занимаются заготовкой коры и поставляют ее как полуфабрикат на специализированные предприятия в соответствии с ТУ 13-707-83 на бересту. Большой опыт химической переработки бересты был накоплен в ПО «Киевдревпром» (Украина), где имелась установка по производству дегтя мощностью до 5 т. Выход дегтя составляет 25 % от массы сухой бересты.

Деготь - темная густая жидкость, содержащая бензол, ксилол, крезол, толуол, фенол и другие вещества. Деготь применяют в медицине (мазь Вишневского) и косметике (дегтярное мыло). После перегонки из дегтя получают креозот, широко используемый для пропитки шпал и других деревянных деталей, контактирующих с землей.

Луб, содержание которого в березовой коре 60-80 % ее массы, может перерабатываться в муку, пригодную в качестве наполнителя синтетических клеев взамен дефицитной древесной муки. Процесс изготовления такой муки включает сушку луба до влажности 4-8 % и размол на мельнице до однородной мелкой фракции, близкой к фракции древесной муки № 140 по ГОСТ 16361-80.

Выбор оптимального варианта переработки коры зависит от многих факторов: породы древесины, способа доставки сырья (водного или сухопутного), объемов получаемой коры, доступности энергоресурсов, наличия потребителей продукции из коры и т. д. В любом случае переработка коры должна носить комплексный характер. Кора из обременительного вторсырья должна стать экономически выгодным ресурсом. Для большинства древесных материалов (пиломатериалов, фанеры, плит) доля сырья в себестоимости продукции составляет около 50 %. Кора же - бесплатное сырье, деньги за которое предприятие уже заплатило при покупке круглых лесоматериалов.

Владимир ВОЛЫНСКИЙ В публикации использованы материалы сайтов msd.com.ua и sbras.nsc.ru

Новая энергосберегающая технология производства пеллет

Производственная группа «Диффенбахер» - известная на международном рынке группа компаний, которая производит и поставляет под ключ комплексные линии для деревоперерабатывающей и пеллетной промышленности. Все ключевые компоненты производственного процесса разрабатываются и изготавливаются компаниями из производственной группы.

B. Maier Zerkleinerungstechnik GmbH отвечает внутри группы за производство древесной стружки, опираясь в своей работе на многолетний опыт в деревообработке и пеллетировании.

Возможность использования широкой сырьевой базы и энергоэкономичный производственный процесс - два важнейших аспекта успешной работы производителя пеллет. По запросу производственно­инжиниринговой компании «ЛесИнТех», занимающейся проектированием и строительством заводов и линий по пеллетированию, фирма «Майер» совместно с «ЛесИнТехом» разработала и провела испытания новой технологии: двухступенчатого процесса изготовления стружки для пеллетирования. Эта технология позволяет в два этапа получать пригодную для пеллетирования стружку уже по сырому материалу.

На первом этапе специально разработанная барабанная рубительная машина «Майер», тип HRL, производит из определенного сортимента круглой древесины микрощепу с однородной длиной рубки 4-5 мм.

На втором этапе микрощепа перерабатывается стружечным станком «Майер» High­Speed MRZ­HS со скоростью резки более 100 м/с в плоскую тонкую стружку. При этом затраты энергии в расчете на тонну по абсолютно сухому материалу составляют всего 12-20 кВт.

Полученная по сырому материалу стружка имеет оптимальную гранулометрию для последующего пеллетирования. Как показывают проведенные испытания, качество произведенных из этой стружки пеллет полностью отвечает европейским стандартам «И 1». Полученные пеллеты пригодны для сжигания в промышленных энергоустановках.

В зависимости от типа сырья такая технология изготовления стружки позволяет отказаться от дополнительного измельчения молотковой мельницей по сухому материалу. За счет этого сокращаются затраты как на энергопотребление, так и на дополнительное оборудование и его эксплуатацию.

На следующем этапе обработки пеллет используется новая разработка - пресс­гранулятор фирмы «Диффенбахер». Принцип работы пресса основан на применении вращающейся плоской матрицы с роликами, каждый из которых регулируется отдельно. Модульная конструкция позволяет увеличить производительность одного пресса до 25 т пеллет в час, сократив расходы энергии и износ оборудования.

Координация и оптимизация всех стадий процесса разработки и изготовления техники в группе компаний «Диффенбахер» позволяет обеспечить высокую эффективность выпускаемых ею производственных линий. Сочетание новейших технических разработок и надежности и качества оборудования, произведенного ГК «Диффенбахер» под ключ, служит залогом экономического успеха ее клиентов.

Производство прямоугольных брикетов от Weima

Компания Weima Maschinenbau GmbH представляет новый брикетировочный пресс на выставке Ligna 2011: модель Е80 впервые дает возможность предприятиям малого бизнеса производить брикеты прямоугольной формы без значительных инвестиций.

Новая модель брикетировочного пресса Е80 была специально разработана для использования на малых деревообрабатывающих предприятиях с ограниченным бюджетом и небольшим объемом производства.

Прямоугольные брикеты имеют множество плюсов по части как технологии производства, так и способов хранения и транспортировки. Высокая плотность брикетов обеспечивает идеальное горение этого древесного топлива. Возможности нового пресса позволяют изготавливать брикеты сечением 80 х 40 мм, что также является новшеством на рынке.

Брикетировочный пресс Е80, воплотивший в себе инновационные решения, взятые от лучших моделей-предшественниц, имеет прочную конструкцию и рассчитан на длительный срок эксплуатации. Он оснащен высокопроизводительным прессующим механизмом с прочными, износостойкими зажимами и блоком предварительного сжатия с пневматическим цилиндром. Точность процесса производства брикетов гарантируется системой логического управления (PLC), которой оснащены прессы большей производительности. Пресс также может быть оснащен опциональной системой автоматического включения-выключения, что обеспечивает полностью автоматическое управление и безупречную работу оборудования.

Производительность новинки, которая составляет примерно 40 кг/ч, идеально подходит для прессования небольших объемов отходов, что характерно для малых предприятий.

В принципе брикеты можно производить из древесины разных пород с остаточной влажностью не более 18%. Материал загружается в приемный бункер диаметром 800 мм. Коническая форма бункера с окном подачи на днище предотвращает слеживание материала. Специальное устройство основы бункера исключает попадание загрязненного материала в канал предварительного сжатия.

Пресс оснащен гидравлическим узлом, который приводится в действие чрезвычайно экономичным в работе мотором мощностью 4 кВт. Система гидравлики оборудована отдельным резервуаром гидравлического масла с насосом и клапанным управлением.

Пресс установлен на прочной станине. Его общий вес около 530 кг.

Пеллетные котельные: перспективы для России

Первые пеллетные котлы в Европе начали выпускать в конце 1990-х годов − это были маломощные камины и котлы для частного сектора. А уже в начале XXI века котельные с пеллетными котлами мощностью от 50 до 100 кВт и выше появились в гостиницах, школах, на промышленных предприятиях, в фермерских хозяйствах.

В 2002−2005 годах началось широкое использование пеллет в котельных мощностью от 0,5 до 2,5 мВт в для отопления целых жилых районов в европейских городах, особенно многоэтажной застройки (аналог российских квартальных котельных, тепловая мощность которых обычно 3−20 Гкал/ч). Процесс, как говорится, пошел. Вот лишь некоторые факты за прошлый год.

В начале 2010 года в Лондоне открылся новый отель Park Plaza Westminster Bridge London, который стал не только самым большим (здесь 1021 номер, конференц-залы общей площадью 2700 м² и зал для боулинга 1200 м²), но и самым экологичным отелем в британской столице, так как отопление и горячее водоснабжение здесь осуществляется при помощи пеллетной котельной. Как рассказали в компании Park Plaza Hotels, почти 40 гостиниц которой расположены в Великобритании, европейских странах, на Ближнем Востоке и в Африке, здесь уделяют особое внимание технологиям, позволяющим сократить ущерб, наносимый окружающей среде.

Похоже, что после успеха пилотного проекта в Лондоне, некоторые отели сети Park Plaza тоже откажутся от углеводородного топлива для своих систем отопления.

Для отопления школы архитектуры и дизайна Lycees le Corbusier в Иллькирх-Граффенштаден во французском Эльзасе построена котельная с двумя пеллетными котлами по 1,1 мВт каждый (производитель − немецкая фирма MWT-Bioflamm). В качестве резервных здесь установлены два газовых котла. Годовое потребление пеллет в номинальном режиме − 2000 т. Эта самая большая в Эльзасе пеллетная котельная − не первый и не последний проект MWT-Bioflamm в этом регионе.

В Западной Европе, по данным европейских ассоциаций и союзов по биотопливу, в 2010 году эксплуатировалось около 1,5 млн пеллетных котлов различной мощности. Из них не менее 10% − это оборудование с мощностью от 50 кВт, то есть котлов, установленных в котельных и мини-котельных. К сожалению, точной статистики по таким котельным нет, к тому же в последние годы очень часто в мини-котельных стали практиковать каскадное включение котлов (пример: в составе котельной, совокупная мощность которой 100 кВт, четыре котла по 25 кВт каждый; котлы всегда работают в оптимальном режиме − в зависимости от необходимой нагрузки включают либо все, либо определенное количество котлов; такая конфигурация котельной позволяет рационально организовывать сервисные и ремонтные работы).

Пеллетные котельные в России

В Российской Федерации первые пеллетные котельные появились после 2005 года, сначала в Северо-Западном и Центральном регионах, вблизи первых отечественных заводов по производству древесных топливных гранул. Котлы в таких котельных первое время устанавливались импортные. Например, пеллетная котельная в пос. Усть-Славянка под Санкт-Петербургом запущена в феврале 2006 года. Проект, монтажные и пусконаладочные работы выполнены специалистами ООО «Энергобаланс». Котельная мощностью 100 кВт полностью автоматизирована и рассчитана на отопление и горячее водоснабжение административного здания площадью 800 м² компании «Фиорд». В котельной установлены два котла Thermia Biomatic 50+ (Швеция), бункер для топливных гранул, бойлер. С марта 2006 года котельная поставлена на гарантийное обслуживание.

Назовем некоторых европейских производителей пеллетных котлов, оборудование которых эксплуатируется в российских котельных: Thermia Värme AВ (Швеция), Heizomat GmbH (Германия), Nolting Holzfeuerungstechnik GmbH (Германия), AO Komforts (Латвия), MegaKone (Финляндия), D’Alessandro (Италия), Grandeg (Латвия).

Не ошибусь, если скажу, что в Австрии одни из наиболее продвинутых в Европе технологий в области сжигания биомассы и авторы многих смелых разработок по использованию биомассы в тепло- и электроэнергетике. Среди компаний — производителей первых европейских пеллетных котлов фирмы из этого небольшого альпийского государства. Самый известный бренд австрийских производителей мощных пеллетных котлов − Binder (котлы типа PRF c ретортной топкой и мощностью до 2 мВт и котлы типа PSRF с топкой, имеющей переталкивающую решетку, мощностью до 20 мВт).

Вот краткое описание пеллетных котлов Binder (КПД до 92%):

• бесступенчатая компьютерная регулировка мощности от 25 до 100%;

• низкий расход электроэнергии благодаря использованию вентиляторов с регулируемым числом оборотов;

• специальная компьютерная программа с тремя взаимосвязанными системами автоматического регулирования, которые постоянно просчитывают фактическое потребление тепла, регулируют подачу топлива и обеспечивают бесступенчатую подачу необходимого количества воздуха;

• регулировка лямбды, что обеспечивает стабильный процесс сгорания топлива при отклонении системы подачи воздуха от заданных режимов без пиков эмиссий и его оптимизацию при сжигании пеллет с различными параметрами, компенсирует изменение объема подачи вторичного воздуха;

• рециркуляция дымовых газов: в зависимости от температуры камеры сгорания к воздуху для сжигания топлива добавляется дымовой газ. Таким образом удается избежать высоких температур в камере сгорания, уменьшается количество образовывающихся шлаков, повышается КПД за счет низкого остатка кислорода в выхлопных газах. Это позволяет использовать в качестве топлива помимо древесных гранул и агрогранулы с высокой теплотой сгорания и низкой точкой плавления золы.

Котлы оснащены трехходовым износоустойчивым трубчатым (толщина труб 5 мм) теплообменником, который почти не требует обслуживания (1−2 ручные чистки за год) благодаря автоматической высокоскоростной системе очистки в программируемых интервалах текущего рабочего процесса, что обеспечивает неизменно высокий КПД теплообменника и предотвращает отложения накипи и коррозию на его рабочей поверхности.

Камера сгорания полностью выложена шамотным кирпичом и охлаждается с помощью водяной «рубашки» котла. Решетки и реторта изготовлены из жаростойкого хром-чугунного материала и продуваются первичным воздухом, который подается дутьевым вентилятором снизу. У зон камеры сгорания оптимальное построение − по принципу продолжительности пребывания в них горючего газа: зона вращения, где происходит его оптимальное перемешивание; зона турбулентности − самая горячая в камере сгорания, где происходит полная оксидация СО в СО₂; зона релаксации, где оседает основной объем золы. Все вышеперечисленное обеспечивает максимальный КПД во всех режимах нагрузки. Выгрузка золы происходит автоматически. Летучая зола и зола, образующаяся на решетке, автоматически выгружаются с помощью шнека или скребкового транспортера в специальный контейнер.

Эффективная очистка выхлопных газов обеспечивается с помощью моно- или мультициклона и электрофильтра.

Пеллетные котельные «сделано в России»

Как только в России стал формироваться спрос на пеллетные котельные, сразу же появились и предложения от отечественных производителей котлов.

В декабре 2006 года ООО «Союз» по заказу службы ЖКХ Юрьев-Польского района Владимирской области выполнило модернизацию угольной котельной в пос. Небылое с установкой двух пеллетных котлов суммарной мощностью 1 мВт. Оборудование старой угольной котельной износилось и было непригодно для дальнейшего использования. Новая котельная полностью автоматизирована. Автоматика управляет работой котлов и отслеживает показание датчиков по состоянию рабочих параметров. Оператор котельной может регулировать процесс выработки тепла со щита управления. В проекте этой котельной была принята двухконтурная схема с химической подготовкой теплоносителя, что существенно увеличивало срок безотказной работы котельной.

Производители и поставщики пеллет для котельной расположены рядом − в той же Владимирской области (г. Гусь-Хрустальный и Александров), что сокращает затраты на доставку биотоплива. Ковровский завод котельно-топочного и сушильного оборудования «Союз» серийно выпускает пеллетные котельные. Эти котельные спроектированы для автоматического режима работы. Управление работой котлов, поддержание режима заданной температуры, управление системой водоподготовки, работой насосов и прочее осуществляется автоматически. Для этого в каждой котельной, кроме обязательной котловой автоматики, имеется автоматика регулирования параметров котельной в комплекте с датчиками и контроллерами управления. Предусмотрено место для хранения оперативного запаса топлива. Топливные гранулы в биг-бэгах снимаются с автомобильного транспорта и подаются в котельную при помощи тельфера. Котельные имеют закрытую двухтрубную систему теплоснабжения. Теплоноситель − сетевая вода с расчетной температурой 95−70 0С либо 115−90 0С. Тепловая схема выбирается в зависимости от пожелания заказчика, то есть котельная может быть с одноконтурной (зависимой) или двухконтурной (независимой) схемой, в которой используются теплообменники. Вторая схема чаще всего применяется для котельных со старыми отопительными сетями или сетями, где имеются водопотери или водоразбор. Котловая вода нагревает сетевую воду через теплообменник, не смешиваясь с ней. Тем самым котлы защищены от загрязнения и накипи, что резко увеличивает срок их службы. Управление работой котлов, горелок, поддержание заданной температуры, управление системой водоподготовки, работой насосов осуществляется автоматически и при нормальной работе не требует вмешательства оператора. По желанию клиентов, сервисная служба выполняет монтажные и пусконаладочные работы и принимает котельные на гарантийное обслуживание.

Котельные на базе трех модификаций пеллетных котлов: для мощности 1,0−2,0, 0,63 и 0,25 мВт − предлагает ООО «Балткотломаш» (Санкт-Петербург).

У водогрейного котла марки «КВм» горизонтальная компоновка, он состоит из топки и конвективной части нагрева. Начальный участок колосникового поля горизонтальный, затем следует наклонный участок, конечный участок горизонтальный. В конвективной части имеется стальная перегородка, за счет которой организуются два хода газов. В газоходе установлен шибер для поддержания необходимого разрежения в котле. Механизм подачи топлива состоит из топливного бункера и двух шнековых транспортеров. Для предотвращения возгорания топлива в бункере в нем установлен коллектор подачи воды с электрическим клапаном и датчиком температуры. Топка представляет собой стальную сварную конструкцию. Под решеткой устроены две зоны подачи воздуха, расход в каждую зону регулируется при помощи шибера.

В верхней части переднего экрана топки имеются каналы подачи вторичного дутья, воздух на него отбирается от основного вентилятора и регулируется при помощи шибера. Топка оборудована механизмом золоудаления (шнековым транспортером). Зола, перемещаемая транспортером, попадает в емкость бункера золоудаления и затем вручную удаляется за пределы котла.

Автоматика котлоагрегата обеспечивает: автоматическое управление розжигом котлоагрегата; поддержание температуры прямой воды на выходе из котла по заданному температурному графику; поддержание разрежения в топке котла на заданном уровне; контроль параметров безопасности котлоагрегата на всех этапах его работы; аварийную остановку котлоагрегата при недопустимых отклонениях контролируемых параметров с отражением индикации на пульте управления причины остановки.

Модульные котельные малой мощности, работающие на древесных топливных гранулах, выпускаются ООО «Поли-НОМ» (Санкт-Петербург). Основой таких котельных являются пеллетные водогрейные автоматические котлоагрегаты непрерывной топки «Теплогран» различной тепловой мощности (от 20 до 50 кВт). В котельной используется автоматическая система управления пеллетным котлом на базе специализированного микроконтроллера (процессор С3000), который разработан и выпускается ООО «Бениш». Модульная котельная предназначена для отопления коттеджей, сельских домов, различных производственных и складских помещений, спортивных и рыболовно-охотничьих баз, магазинов, кафе, мотелей и других помещений общей площадью 1200−1500 м² (объемом до 4000 м³), а также других зданий и сооружений не выше трех этажей, оборудованных закрытыми системами отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя и системами горячего водоснабжения (ГВС). Подача топлива в котел из отдельно стоящего бункера, розжиг, поддержание заданной температуры теплоносителя на выходе котельной и контроль исправности устройств системы управления котлом производятся по заданной программе в автоматическом режиме. Система автоматики котла и технологическая схема котельной обеспечивают круглосуточную пожаробезопасную эксплуатацию без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Мини-котельные (теплогенераторы) представляют собой металлический утепленный контейнер, полностью оснащенный всем необходимым оборудованием для теплоснабжения систем отопления производственных, административных, общественных, торговых, бытовых и жилых зданий общей площадью до 1000 м², не выше трех этажей (объемом до 3000 м³). Электропроводка находится в коробах. Электрощит настенного исполнения. Освещение потолочное, энергосберегающее. В качестве дымовой трубы используются двустенные металлические трубы из высококачественной нержавеющей стали повышенной коррозионной стойкости. Выход трубы через крышу либо заднюю стенку контейнера или здания. В варианте теплогенератора мини-котельные комплектуются водяными теплообменниками (калориферами), обеспечивающими быстрый и равномерный разогрев воздуха промышленных помещений разного назначения. При размещении мини-котельной внутри промышленного помещения, котел устанавливается на металлическое основание без утепленного контейнера. Теплообменник и гидроарматура монтируются на каркасе, прикрепленном к полу или стене котельного помещения. Теплообменник может комплектоваться системой автоматики поддержания заданной температуры воздуха в помещении или программируемым контроллером температуры.

Компания «Экодрев» (г. Тверь) производит механизированные твердотопливные водогрейные котлы серии «КВД» модификации «МГ», которые предназначены для обеспечения отопления, горячего водоснабжения, а также для технологических нужд. Котлы состоят из топки, шнековой подачи топлива и водотрубного теплообменника. Топка механизированная, со шнековой подачей топлива, принудительным распределенным первичным и вторичным дутьем, предназначена для сжигания древесных топливных гранул. Конструкция топки позволяет использовать в качестве топлива технологичесие гранулы с повышенной зольностью и низкой прочностью на истирание. Золоудаление из топки производится без остановки котла. За счет тангенциального вторичного дутья достигается высокая полнота сгорания и, следовательно, высокий КПД топочного устройства. Теплообменник изготовлен из четырех концентрических змеевиков и верхней охлаждаемой крышки. Выход газов происходит в нижней части теплообменника, что позволяет монтировать дымосос без особых сложностей. Двухходовая (по газам) схема теплообменника дает минимальное осаждение золы на поверхностях теплообмена.

Топка котла предназначена для сжигания древесных топливных гранул диаметром от 6 до 20 мм. Основные требования к топливу: зольность не более 2%, влажность не более 20%. Котлы комплектуются оперативным механизированным топливным бункером объемом 2,3 м³, обеспечивающим их непрерывную работу в течение 3,5−12 чс номинальной мощностью.

Самый крупный производитель и экспортер пеллет в Западной Сибири − ООО» Сургутмебель» в 2010 году ввел в строй новую модульную пеллетную котельную для отопления детского сада в пос. Высокий Мыс (Сургутский район Ханты-Мансийского автономного округа). При продолжительности отопительного сезона 242 дня котельная потребляет 134 т пеллет в год и вырабатывает 581 Гкал тепла за сезон. Себестоимость 1 Гкал в прошлом году составляла 987,5 руб. без НДС (за счет низкой стоимости гранул, которые производит само предприятие; котельная находится на балансе ООО «Сургутмебель»). В ближайших планах компании «Сургутмебель» − запуск подобных мини-котельных и в других населенных пунктах региона.

Среди российских производителей котельного оборудования на пеллетах можно еще отметить Челябинский завод современных конструкций со своим котлом ROTEKS-100 на 100 кВт и «Альт-А» (г. Новосибирск) с котлами КП-100 и КП-200.

В России у котельных, использующих твердое биотопливо в виде гранул, брикетов, щепы, большое будущее. На гигантской российской территории без развития автономной малой энергетики на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ), в первую очередь биомассы, не обойтись.

Существует грандиозный план тотальной газификации Российской Федерации. Но сегодня по всей стране еще работают и будут работать вне зависимости от планов и деклараций правительства и Газпрома тысячи котельных на твердом и жидком топливе. И, что интересно, доля местных видов топлива в них очень мала. В Европейских странах наоборот − местные и нетрадиционные виды топлива применяются значительно шире.

В российских условиях использование в теплоэнергетике переработанных древесных отходов в виде гранул пока во многих случаях обходится дороже, чем использование газа, высококалорийных угля и щепы в пересчете на единицу теплоты сгорания.

Газ на внутреннем рынке неминуемо растет с каждым годом в цене, которая рано или поздно приблизится к среднеевропейской, да и всеобщая газификация − не более чем миф. Я не говорю уже о значительных расходах, необходимых для всевозможных согласований подключения и получения лимитов по газу. Кроме того, есть немало населенных пунктов, например в ХМАО, которые просто экономически нецелесообразно газифицировать. И это во втором (после Ямало-Ненецкого АО) регионе России по добыче газа! Что уж говорить о глубинке на Урале, в Сибири, на Дальнем Востоке. Да и в Центральной России есть множество подобных районов.

Теперь об угле: в традиционно угледобывающих регионах использовать высококалорийный уголь в твердотопливных котлах экономически выгоднее, чем твердое биотопливо. А в других регионах картина иная. Например, в Смоленской и Ростовской областях цена угля для частного сектора прошедшей зимой в некоторых районах перевалила за 7 тыс. руб. за тонну с доставкой. И это еще не предел. Монополия-с, господа!

Но ведь в России ежегодно образуются огромные объемы отходов лесопиления и деревообработки (даже деловой древесины во многих регионах заготавливается менее половины от расчетной лесосеки). Все это можно на месте перерабатывать в щепу и использовать как топливо в котельных, что уже давно и успешно делается; или налаживать производство топливных гранул, брикетов. Но в этом случае дополнительная стоимость предварительной подготовки сырья и самого производства, а также инвестиционные затраты на оборудование приводят к удорожанию стоимости одной гигакалории при сжигании такого вида топлива по сравнению с использованием щепы, опилок и дров. Вот живой пример: ООО «Ковровские котлы» (еще один известный производитель пеллетных котлов в г. Коврове Владимирской обл.) поставило котлы для котельных в пос. Ивантеевка Московской области (750 кВт) и в Нижегородскую область (300 кВт), которые первоначально предназначались для работы на древесных топливных гранулах, а сейчас работают на щепе. Владельцы этих котельных закупали пеллеты по 3700 руб. за тонну, а потом нашли стабильных поставщиков щепы по 500 руб. за кубометр!

Какие же все-таки котлы выгоднее устанавливать в котельной − на щепе или на пеллетах? В Европе один из ключевых моментов для принятия решения при ответе на этот вопрос − оценка возможности иметь при котельной вместительный топливный склад. Если такая возможность есть, то предпочтение отдается щепе. А если нет − то пеллетам.

Какие основные преимущества гранул? У этого вида древесного топлива высокая теплотворная способность (в основном за счет очень низкой влажности), стабильный процесс горения за счет гомогенности, высокий удельный погрузочный объем, в связи с чем не требуются огромные складские помещения (как для щепы). Кроме того, гранулы дают возможность транспортировать топливо на большие расстояния, а также обеспечить полную автоматизацию процессов подачи топлива и горения. Кстати, в последнее время за рубежом начали производить котлы для сжигания щепы, конструкция которых предусматривает полную автоматизацию подачи этого вида топлива. Но щепа должна строго соответствовать определенному стандарту по влажности, размерам фракции, отсутствию примесей и др.).

В дополнение к теме

Интересно отметить, что в энергетической программе, принятой в СССР в середине 1980-х годов, было предусмотрено коренное изменение структуры топливоснабжения потребителей. В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986−1990 годы и на период до 2000 года» было прописано, что на рубеже XX и XXI веков добыча газа достигнет максимального уровня и будет стабилизирована, а дальнейший прирост энергетических ресурсов должен обеспечиваться главным образом за счет ядерной энергии, добычи угля шахтным и открытым способом, а также использования возобновляемых источников энергии, в том числе и биомассы. Годовое производство энергоресурсов за счет этих источников к концу второго этапа программы, то есть к 2000 году, должно было составить 20−40 млн т условного топлива.

Так что еще 25 лет назад специалистами в области энергоснабжения все просчитывалось, и ничуть не хуже, чем на Западе. История, говорят, не имеет сослагательного наклонения, но вполне возможно, что при претворении этой программы в жизнь наша страна стала бы ведущей в мире по использованию биомассы в энергетике. А в советский период решения правящей партии не только декларировались, но и, как правило, полностью финансировались и выполнялись.

В Европе среди ВИЭ биомасса занимает далеко не первое место: на первых ролях ветровая и солнечная энергетика. А вот в России с учетом климатических и географических условий биомасса может стать лидером возобновляемых источников энергии.

Недавно в эфире русского вещания радиостанции «Немецкая волна» прозвучало: «...Дело вовсе не в том, что в России пока нет законодательной базы для развития альтернативной энергетики. Даже если бы она и была, без подлинной политической воли руководства страны ничего в этой области не произойдет, как ничего не происходит в сфере поддержки малого и среднего предпринимательства, хотя деклараций на этот счет масса. Газовой империи альтернативная энергетика не нужна − вот, наверное, та формула, к которой можно свести царящий в Москве политический настрой». И с этим трудно не согласиться.

Превратить отходы лесозаготовки в доходы

поможет техника компании Bandit Industries Inc.

Предприятия лесопромышленного комплекса при лесозаготовке регулярно сталкиваются с проблемой утилизации большого количества порубочных остатков на делянке. Сегодня на территории России преобладает хлыстовой метод заготовки древесины, многие компании пытаются заменить его сортиментной заготовкой, считая этот метод наиболее экономически выгодным.

Но и в том, и в другом случае количество отходов, оставленных на лесосеке, может достигать 40% от объема заготовленного леса, что негативно сказывается на эффективном использовании лесных ресурсов. Более того, оставленная в лесу гниющая древесина ухудшает экологическую ситуацию в местах ее заготовки, препятствует росту лесных массивов, может приводить к возникновению лесных пожаров. В скандинавских странах, в которых при лесозаготовке в основном применяется сортиментный метод, порубочные остатки вывозятся с лесосеки в обязательном порядке. Увы, этого нельзя сказать о России. С проблемой утилизации большого количества порубочных остатков сталкиваются и нефте- и газодобывающие предприятия в процессе очистки территорий от леса для прокладки технологических дорог, трубопроводов или строительства объектов. Еще не так давно для того, чтобы решить эту проблему приходилось выполнять требования экологов по захоронению леса и использовать большое количество техники или сжигать остатки, что сегодня запрещено контролирующими органами. Этот процесс зачастую оказывался экономически невыгодным ввиду того, что срубленная древесина часто не представляла практической ценности − была низкосортной, а ту, которая могла бы пойти в дело, требовалось транспортировать на лесоперерабатывающие предприятия, находящиеся на значительном удалении.

Поэтому все более актуальным становится вопрос переработки древесины, заготовленной в ходе названных работ, в щепу, которая может быть использована как сырье для производства биотоплива. Надо менять статус неиспользуемых отходов лесной промышленности: они должны приносить предприятиям дополнительные доходы. Крупные заводы лесной промышленности уже эффективно используют большие объемы отходов для собственных нужд, например, в качестве топлива для своих котельных, но на множестве малых предприятий отходы по-прежнему не приносят пользы, а выбрасываются.

Россия серьезно отстает от развитых стран в производстве и потреблении биотоплива. Используя пеллеты, получаемые из отходов лесной промышленности, наша страна могла бы экономить в год 15−20% традиционного топлива. Но сегодня отечественный рынок пеллетного производства на 80% ориентирован на экспорт, преимущественно в страны Западной Европы.

Щепорубочная машина Bandit 1680 Beast

Группа компаний «Трактородеталь», являясь официальным дилером компании Bandit Industries Inc. (США) на территории РФ, предлагает российским потребителям специализированную технику для измельчения древеcины, предназначенную для решения проблем эффективного использования отходов лесозаготовки. Bandit Industries Inc. более 25 лет широко известна на территории США и Европы как производитель техники, предназначенной для расчистки лесных территорий от древесно-кустарниковой растительности и порубочных остатков, а также для переработки продуктов лесозаготовки и лесопиления в топливную и технологическую щепу и сырье, используемое для производства биотоплива. Применение этой техники, которую можно круглогодично эксплуатировать в суровых климатических условиях, позволяет избежать привлечения большого количества машин и рабочей силы для расчистки территорий и захоронения древесины.

Модельный ряд техники Bandit представлен следующими видами машин.

Щепорубочные машины Bandit

Щепорубочная машина Bandit 2290

Используются для измельчения древесины в щепу. Подразделяются на дисковые и барабанные рубительные машины мощностью от 25 до 1000 л. с., быстро и эффективно перерабатывают деревья диаметром от 5 до 100 см в щепу.

Рубительные машины Bandit могут измельчать от 10 до 120 м³ плотной древесины в час, производя при этом от 8 до 96 тонн готовой топливной и технологической щепы. Можно получать щепу различной фракции: от такой, которая используется на котельных и ТЭЦ, до такой, которая подойдет в качестве сырья для производства топливных брикетов.

Мульчеры Bandit 3500, 4000, 5000

Мульчер Bandit 5000

Это универсальные и многофункциональные машины, идеально подходящие для очистки местности от деревьев, пней, кустарника и переработки их в мульчу. Мульчеры используются на работах по вырубке неликвидной древесины, очистке территории под строительные площадки, при проведении инженерно-геологических изысканий, прокладке нефте- и газопроводов, устройстве противопожарных и разделительных полос.

Применение этих машин позволит избежать привлечения большого количества техники и рабочей силы для расчистки территорий и захоронения леса. В последние годы на российском рынке спрос на щепорубочные машины и мульчеры возрос. Российские потребители проявляют большой интерес к специализированной технике Bandit, что неудивительно, учитывая впечатляющие объемы древесных отходов, остающихся у лесозаготовителей в процессе работы. Наибольший интерес к такой технике проявляют компании Северо-Западного региона, Сибири и Дальнего Востока, что закономерно, ведь на долю этих регионов приходится основной объем лесозаготовки в России. Кроме того, подобная техника находит все большее применение при очистке участков леса, пострадавших от лесных пожаров, а также, что особенно важно, может быть задействована для создания противопожарных и разделительных линий с целью профилактики возникновения очагов и распространения огненной стихии.

Северо-Западный регион богат лесными ресурсами, в нем действуют около 500 предприятий лесопромышленного комплекса. Именно поэтому здесь быстрыми темпами идет развитие лесозаготовки, и предприниматели серьезно занимаются вопросами переработки древесных отходов и лесной биоэнергетики. Лесопромышленники понимают, что производство древесной биомассы способствует и улучшению ситуации с пожароопасностью в лесах. Важно знать, что для изготовления биотоплива годятся в том числе подвергшиеся ветровалу деревья, которые могут служить потенциальными источниками возгораний.

Для ЛПК Сибири и Дальнего Востока главной проблемой является неразвитая инфраструктура. Если посмотреть на карту страны с нанесенными на нее автодорогами, железными дорогами и объектами энергетики, то можно четко увидеть, что территория делится на две части: освоенное пространство левее Урала и почти неосвоенное − справа от Уральского хребта.

Природно-ресурсный потенциал регионов востока заметно выше, чем регионов западной части страны, но отсутствие развитой инфраструктуры мешает реализации уникального потенциала огромных регионов. Крупнейшие российские компании в ближайшие 10 лет планируют вложить в инвестиционные проекты на территории Сибири и Дальнего Востока около $230 млрд. Инвестиции запланированы в нефтегазовый и лесопромышленный комплекс, черную и цветную металлургию, нефтегазопереработку, электро-, гидро- и теплоэнергетику, машиностроение, планируется и строительство дорог общей протяженностью 18 тыс. км. При прокладке этих дорог понадобится освобождать от деревьев и кустарников огромные территории.

Мы уверены: мульчеры Bandit с успехом справятся с такими объемами работ, ведь мощность одной такой машины позволяет расчищать 2−3 га лесополосы в день.

Техника компании Bandit Industries Inc. успешно эксплуатируется на крупных предприятиях Ханты-Мансийского автономного округа − ОАО «Сургутнефтегаз» и ООО «Норма» (мульчер Bandit 4000 и щепорубки Bandit 1090 XP); Ленинградской области − ОАО «Ленгазспецстрой» приобрело мульчер Bandit 5000 и щепорубку Bandit 2290 XP и планирует купить еще один мульчер. Вскоре появятся новые щепорубочные машины в Московской (ООО «Группа компаний «Легион») и Ярославской областях  (энергетическая компания).

Перспективы производства ДСП и MDF-плит в России

Шанс для России

За последние несколько лет Правительство Российской Федерации сменило курс в области лесного хозяйства с экспорта леса на активное развитие лесной отрасли страны. Основным регулирующим инструментом стали высокие пошлины на экспорт кругляка (которые, кстати, все еще не достигли заявленного максимума) в сочетании с другими механизмами воздействия на отрасль (например, снижением импортных пошлин на ввоз деревообрабатывающего оборудования).

Россия является объектом пристального внимания деловых людей всего мира, серьезно задумывающихся о перспективах своего бизнеса и не боящихся идти на риск. Они пристально следят за ситуацией в нашей стране, анализируют настоящее и прогнозируют будущее российской экономики, строя далеко идущие планы. В этом смысле несомненный интерес представляет оценка потенциала российского ЛПК зарубежными специалистами. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию обзор отечественного плитного производства, сделанный представителем компании BIS Shrapnel Pty Ltd из далекой Австралии.

 

Производство деревянных панелей, в частности MDF-плит и ДСП, может внести существенный вклад в развитие ЛПК в России. Каковы же перспективы производства плит MDF и ДСП в условиях современной экономики и рынка? Какое влияние развитие российского производства окажет на мировой рынок? Насколько политика повышения пошлин на экспорт леса выгодна для России? И если невыгодна совсем, то что же может привлечь иностранные инвестиции в развитие плитного производства в России?

Ключевые секторы использования плит MDF и ДСП - строительство домов и производство мебели - сейчас переживают подъем и находятся в восходящей фазе финансового цикла почти повсеместно. Рынок строительства жилья в США достиг минимума в 2009 году и постепенно показывает подъем, и специалисты склонны рассматривать это как начало стремительного роста, пик которого придется на 2015-2016 годы. Восстановление строительной индустрии даст огромный импульс экономическому росту не только в США, но и за их пределами, для многих ключевых партнеров и импортеров по всему миру. Это, в свою очередь, приведет к возобновлению роста спроса на мебель и особенно на такую продукцию деревообрабатывающей промышленности, как древесные плиты. Развитие рынка строительства в Европе и Азии также спровоцирует скачок спроса на плиты MDF и ДСП, который продлится 4-5 лет. Хотя Россия вынуждена была отложить широкомасштабные меры по реформированию ЛПК из-за кризиса, грядущий расцвет мировой экономики раскрывает перед отраслью огромные возможности. Россия может увеличить свои преимущества, обеспечив рост пошлин на экспорт леса одновременным и обязательным снижением рисков для иностранных и местных инвесторов, готовых прийти в отрасль.

Преимущества России

Россия, безусловно, сейчас находится на одном из первых мест в мире по запасам древесины. Она владеет 20% всех мировых лесных ресурсов и до сих пор сохраняет позиции крупнейшего поставщика леса в страны Европы, Китай, Японию, Южную Корею и другие страны. Около 40% мировых поставок хвойной древесины и 30% древесины лиственных пород осуществляет Россия.

Необходимо учитывать, что до сих пор сохраняется традиционно плохая ситуация с тропическими лиственными лесами в Юго-Восточной Азии, богатые ресурсы которых истощены незаконной вырубкой и отсутствием регулярного лесного хозяйства. Производители из северо­азиатских стран, включая Китай, Японию и Южную Корею, придерживаются принципов работы с сертифицированной древесиной - именно поэтому Россия остается главным поставщиком круглого леса. Наконец, хвойные леса в Канаде оказались поражены личинками жука-короеда, что привело к ощутимому снижению экспорта объемов хвойной древесины из этой страны.

Эти и другие причины выдвигают Россию на позицию мирового поставщика круглого леса или продукции из дерева, в том числе MDF или ДСП.

Правда, нехватка сырья у мировых производителей ставит и таких экспортеров леса, как Чили, Бразилия, Уругвай, Австралия и Новая Зеландия, в авангард мировых поставщиков, ведь они обладают огромными плантациями эвкалипта и хвойными лесами, которые стремительно разрастаются. Лесное хозяйство и разведение плантаций получили дотации от государства и одновременно были обеспечены долгосрочными инвестициями организаций, среди которых и финансовые структуры вроде пенсионных фондов и трастовых обществ, которые выбрали лес в качестве лучшего вклада для своих акционеров и пайщиков.

В России рост цен на лесные активы маловероятен и если и произойдет, то только благодаря удачному географическому положению, которое защищает лесные массивы от негативных последствий глобального потепления, а также высокому биологическому разнообразию.

Производство плит в России

За последние пять лет производство и потребление плит MDF и ДСП в России значительно выросло. Несмотря на кризис в 2009 году, производство обоих видов плит показывало стабильный прирост 7% ежегодно, а потребление - 4%. Ранее Россия была крупным импортером MDF и ДСП, но благодаря мощному росту объемов производства оказалась в числе экспортеров обоих видов плит.

По нашим подсчетам, к 2013 году объем экспорта составит 350 тыс. м³ ДСП и 600 тыс. м³ MDF. Эти прогнозы сделаны исходя из заявленных на рынке планов по запуску новых производств, в том числе шести предприятий по выпуску MDF суммарной мощностью 1,6 млн м³ и двух - по выпуску ДСП общей мощностью 700 тыс. м³. Это 12% от всех запланированных новых мощностей в мире. Несколько действующих предприятий, а также новых проектов были созданы при участии зарубежных инвесторов (в основном из Европы): шведской группы Kronospan, немецкой Pfleiderer и турецкой Kastamonu.

Эксперты прогнозируют, что рост потребления плит в России значительно ускорится в течение следующих трех лет. Питать этот рост будет подъем глобальной экономики.

Ежегодный рост потребления древесных плит в России к 2013 году составит 17%, что аналогично показателям 2006-2007 годов.

Производство и потребление MDF будет выше, чем производство и потребление ДСП. Ожидается, что рост объемов производства MDF в России составит в среднем 32% в год, а производства ДСП - 13%. Потребление MDF будет расти ежегодно на 26%, ДСП - на 14%.

С увеличением производства Россия больше не будет зависеть от импорта MDF и ДСП и сможет наращивать свои экспортные возможности. Объемы экспорта составят к 2013 году 900 тыс. м³, что в корне изменит ситуацию на российском рынке, который сравнительно недавно, в 2005 году, импортировал около 600 тыс. м³ древесных плит.

Россия в роли мирового производителя

В то время как Европа остается главным производителем ДСП, Китай стал сегодня ведущим мировым производителем плит MDF. Одной из основных причин для стремительного развития лесной продукции в Китае, особенно для становления производства древесных плит, была привлекательность страны для производителей мебели из Тайваня, Южной Кореи и Японии. Многие из них перенесли свои фабрики и заводы в Китай в середине 1990­х годов, чтобы воспользоваться выго­дами, которые предоставляет местный рынок: низкой стоимостью человеческих ресурсов, потенциалом развития и роста экономики, сосредоточенной на внутреннем рынке, хорошей инфраструктурой китайских восточных портов, удобной системой налогообложения и льготами для иностранных инвесторов, пришедших на китайский рынок.

Производители мебели тогда в основном группировались в так называемых специальных экономических зонах, созданных в начале 1980­х годов как предвестники новой национальной экономической реформы, открывавшей двери Китая перед остальным миром. Зоны были нацелены на создание благоприятных условий для развития бизнеса, а также на привлечение инвесторов и стимулирование экспорта.

Инвестиции этих производителей обеспечили развитие производства MDF в Китае за считаные годы. В 1990-х здесь почти не выпускали плиты, а в 2010 году на Китай пришлось 40% мировых объемов производства MDF, что стало выдающимся достижением. Однако развитие производства MDF было бы немыслимым без увеличения спроса на продукцию китайскими мебельщиками и другими конечными потребителями плит.

Основным фактором, сдерживающим дальнейшее развитие отрасли в Китае, является производство MDF и другой продукции из древесины из импортируемого сырья, которое закупается в основном в России. Этот факт обеспечивает России серьезное преимущество, поэтому недавние меры российского правительства по повышению пошлин на экспорт круглого леса кажутся оправданными. Но одни лишь экспортные пошлины не смогут сделать из России главного производителя товаров из древесины.

Прежде всего необходимо сделать Россию еще более привлекательной для международных и местных инвесторов в сравнении с остальными богатыми лесными ресурсами регионами, такими как Южная Америка и Океания, или стран, являющимися лидерами по производству древесных плит, например, Китаем. Инвесторы стремятся максимизировать свои прибыли и минимизировать риски, основываясь на массе факторов. Высокая прибыль и низкие риски включают в себя такие понятия, как благоприятный инвестиционный климат, сильная экономика, базирующаяся на внутреннем рынке, развитые механизмы, которые способствуют экспорту, высокоорганизованная инфраструктура и, наконец, реально функционирующие финансовые и правовые институты и низкий уровень коррупции.

Добавим, что для развития производства MDF и ДСП необходим сильный внутренний рынок для их сбыта, а также хорошие экспортные возможности.

Все это обеспечивает эффективная государственная политика, создающая благоприятную среду для развития бизнеса, неважно, с иностранным капиталом он или нет. Причем благоприятный климат важно обеспечить не только потенциальным производителям MDF и ДСП, но и инвесторам в секторе конечного потребления древесных плит, например, производства мебели и домостроения. Не менее важно привлечь и поставщиков, скажем, производителей связующих и деревообрабатывающего оборудования.

Полностью реализовать свой потенциал индустрия древесных плит способна только тогда, когда на государственном уровне избран курс на становление мебельной промышленности и других отраслей, потребляющих MDF и ДСП. Например деревянного домостроения как сильной на внутреннем и мировом рынках индустрии.

Грядущий всплеск глобальной экономической активности открывает перед Россией прекрасную возможность стать ведущим производителем и потребителем MDF и ДСП в мире. Сможет ли Россия ею воспользоваться?

Измельченная древесина 

Разновидности, области применения, способы получения

Каждое деревообрабатывающее предприятие неизбежно сталкивается с проблемой образования и рационального использования внушительных объемов древесных отходов.

Таблица 1. Виды измельченной древесины

Таблица 2. Характеристики качества технологической щепы

Таблица 3. Схемы станков для измельчения древесины

Таблицы смотрите в PDF-версии журнала

В качестве вторичного сырья или специального полуфабриката используется несколько видов измельченной древесины (табл. 1).

Технологическая щепа

Рис. 1. Большой измельчитель MGB-Vario (Maier)

Требования к качеству технологической щепы установлены ГОСТ 15815­83, которым предусмотрены следующие марки щепы в зависимости от ее назначения:

• Ц­1, Ц­2, Ц­3 - для производства сульфитной и сульфатной целлюлозы, древесной массы, бумаги, картона;

• ГП­1, ГП­2, ГП­3 - для производства спирта, дрожжей, глюкозы и фурфурола, пищевого кристаллического ксилита;

• ПВ - для производства древесно­  волокнистых плит;

• ПС - для производства древесно­стружечных плит.

 

Качественные характеристики щепы зависят от ее марки (табл. 2).

Как следует из приведенных данных, наиболее высокие требования предъявляются к щепе для целлюлозно­бумажного производства. Она должна быть получена из окоренной древесины и почти не содержать минеральных включений. Щепа для плитных производств может быть получена из неокоренного сырья, так как в ней допускается содержание коры до 15%. Размеры щепы: длина - 20-60 мм, толщина - до 30 мм.

Технологическая щепа из тонкомерных деревьев и сучьев приготовляется с соблюдением ТУ 13­735­83. В связи с тем, что ее качественные характеристики ниже, чем у щепы, приготовленной в соответствии с ГОСТ 15815­83, она используется только как добавка к стандартной щепе при изготовлении плитных материалов: до 20% от общего объема для наружных слоев стружечных плит и без ограничения - для внутренних.

Основным оборудованием для получения щепы являются рубительные машины (см. публикацию, посвященную этой технике, в «ЛПИ» № 3 (69), 2010 год). Крупные частицы могут дополнительно измельчаться до требуемых размеров в специальных малых рубительных машинах, называемых дезинтеграторами.

В лесопильном производстве щепа может получаться как попутный продукт при обработке бревен и двухкантных брусьев на фрезерно­пильных агрегатах. В этих станках первым по ходу движения бревна (бруса) режущим инструментом являются конические фрезы, которые превращают цилиндрическую часть бревна в щепу.

Рубительные машины могут использоваться также для измельчения древесных отходов и технологического сырья на так называемую дробленку - куски случайной формы и размеров (но не более определенного заданного размера) для использования в качестве топлива. К дробленке предъявляются лишь два требования: сыпучесть и сравнительно невысокая влажность (20-30%). В связи с этим нужно упомянуть о специальных станках - измельчителях древесного утиля (crashers). Образец такого оборудования представлен на рис. 1.

Они созданы для подготовки крупных изделий из древесины (отслуживших свое дверей, окон, мебели, шпал и пр.) к измельчению путем разбивания на крупные куски (длиной 100-500 мм) специальными зубьями, приваренными к жесткому валу. Из такого материала невозможно получить качественную щепу, поэтому он идет исключительно на дробленку, которая используется затем как топливо.

Подготовка щепы, особенно привозной, к дальнейшему измельчению требует ее обязательной сортировки, а иногда и мойки. Сортирование выполняют на ситовых сортировках, которые позволяют отделить от кондиционной щепы крупные куски и мелочь. Щепу моют при производстве волокнистых плит и плит MDF - это позволяет увеличить и стабилизировать влажность щепы и избавиться от возможных минеральных загрязнений.

Стружка

Стружку на деревообрабатывающих производствах изготавливают специально, в основном для производства стружечных плит, а также получают в качестве попутной продукции на продольно­фрезерных станках (фуговальных, рейсмусовых, четырехсторонних). Различают два вида стружки специального изготовления - полученную прямым резанием крупных древесных отходов или технологического сырья и полученную дополнительным измельчением технологической щепы.

Резаную стружку изготавливают на специальных стружечных станках с ножевым валом (среди отечественного оборудования можно привести в качестве примера станки ДС­6 и ДС­8 Новозыбковского завода). У резаной стружки стабильная толщина фрагментов. Для наружных слоев стружечных плит требуется дополнительно измельчать стружку в мельницах или рафинерах. Это оборудование отличается от стружечных станков тем, что дополнительное измельчение в нем достигается при помощи не только резания, но и истирания крупных частиц стружки, в результате чего отдельные стружки делятся продольно и достигают ширины, которая необходима по технологии.

Игольчатую стружку получают в центробежных станках - в основном путем деления щепы в направлении вдоль волокон. Частицы толщиной 0,3-0,5 мм подходят для изготовления среднего слоя трехслойных плит или однослойных плит, а частицы толщиной менее 0,3 мм - для наружного слоя плит ДСП. И хотя у плит из игольчатой стружки рыхлые кромки, они обладают хорошей формостабильностью. Слишком крупную игольчатую стружку можно дополнительно измельчать в мельницах или рафинерах. Самые подходящие породы для изготовления стружечных плит - сосна и ель. При их использовании получаются плиты высшей прочности благодаря хорошей деформативности хвойной древесины, а также возможности получать из нее гладкую и ровную стружку.

Для изготовления плит OSB требуется плоская стружка, получаемая на специальных станках только из крупномерного сырья. Наилучшим сырьем считаются круглые лесоматериалы мягколиственных пород, особенно осина, однако используются также сосна, ель, пихта, лиственница.

Твердолиственные породы не рекомендуются, поскольку в процессе подготовки они дают слишком много мелкой фракции. По той же причине в производстве плит с крупномерной стружкой почти не используются отходы лесопиления.

В производстве волокнистых плит, как и в производстве стружечных, исходным материалом служит технологическая щепа, но получают ее из древесины, не подвергавшейся искусственной сушке. В технологическом процессе используется щепа без мятых кромок с длиной частиц 10-35 мм (оптимальной - 20 мм), толщиной не более 5 мм и углом среза 30-60°. Для ДВП, которые изготавливаются мокрым способом, рекомендуется хвойная древесина; для плит, которые производят сухим способом, предпочтительны лиственные породы. Если же в процессе производства одновременно используются (смешиваются) разные породы, то желательно вводить в волокнистую массу упрочняющие добавки.

Сырьем для заводов и цехов, выпускающих плиты MDF, служат в основном круглые лесоматериалы и отходы лесопиления лиственных и хвойных пород.

Из легкой древесины хвойных пород получают светлые плиты высокого качества. Также для изготовления плит MDF используется щепа, получаемая как попутный продукт на лесопильных заводах с современными фрезерно­пильными брусующими агрегатами, и станочная стружка и опилки.

Станочная стружка может образовываться при обработке массивной древесины в объеме до 20 % от объема сухих пиломатериалов (например, в производстве оконных и дверных блоков, покрытий пола, мебели из массивной древесины). Особенность этих отходов - невысокая влажность (6-10 %) и неплоская форма.

Последнее обстоятельство не позволяет использовать станочную стружку непосредственно в производстве стружечных плит, только после ее доизмельчения в мельницах для получения мелкой фракции наружных слоев ДСП. Станочная стружка является также отличным теплоизоляционным материалом, ее используют и как сырье для изготовления топливных брикетов, древесно­полимерных композитов.

Опилки в лесопильном производстве составляют 10-12% от объема пиловочных бревен. Самые крупные опилки дают традиционные лесопильные рамы с толщиной пил до 2,5 мм, самые мелкие - ленточно­пильные станки с толщиной пил до 1,2 мм. Как самостоятельный полуфабрикат опилки не используются в производстве древесных плит ввиду малого отношения длины фракций к их толщине.

Однако их можно добавлять к сырой стружке внутреннего слоя стружечных плит в объеме до 30 %. Другие области применения опилок - производство волокнистых плит, древесно­полимерных композитов (ДПК), топливных гранул (пеллет). Используются они и в качестве теплоизоляционного материала в строительстве, добавки к глинистым почвам при рыхлении, а также как топливо.

В столярно­мебельном производстве большое количество опилок образуется на участке продольного раскроя пиломатериалов. Эти опилки отличаются от лесопильных низкой влажностью (обычно 10-12 % против 30-50 %), но применяются в тех же областях.

Сухие стружки и опилки - отличное сырье для получения древесной муки (размер частиц - не более 1 мм), которая находит широкое применение в качестве наполнителя пластмасс, добавки к краскам и клеям, основного компонента ДПК, а также используется для производства разных других материалов.

Технологическая пыль фракции 0,5/0 используется при изготовлении внутреннего слоя стружечных плит, фракции 0,25/0 - для получения наружных слоев ДСП. При объемной массе пыли 100-250 кг/м³ ее удельная поверхность составляет от 5 до 40 м² на 100 г. Доля пыли в стружечной массе может доходить до 50 %.

Шлифовальная пыль состоит из частиц размером от 0,01-0,1 до 0,5-1,0 мм. Ее можно добавлять к стружке наружных слоев в количестве, составляющем 20-25 % от массы плиты. Но при этом расход связующего увеличивается на 10-20 % (по сравнению с технологией, в которой шлифовальная пыль не используется) и возникает опасность образования комков из пыли, пропитанной смолой, из­за которых на плите могут возникать смоляные пятна.

Сухая древесная пыль - материал взрывоопасный, поэтому у бункеров для пыли должны быть установлены системы увлажнения.

Для получения щепы, стружки и древесного волокна используется несколько принципиальных схем основного оборудования (табл. 3).

Древесно-полимерные композиты: перспективы развития

19 сентября в Москве состоялась I Международная конференция Creon «Древесно-полимерные композиты 2011» (ДПК). Мероприятие посетили более 100 человек. В развитии рынка готовы принять участие все заинтересованные стороны – поставщики полимерного и древесного сырья, компании – переработчики пластмасс, поставщики оборудования, представители научных организаций.

Изделия из древесно-полимерных композитов (ДПК)

ДПК представляет собой наполненный древесной мукой полимерный материал, сочетающий свойства полимера и древесины. Несмотря на то что российский рынок древесно­полимерных композитов пока еще невелик, переработчики полимеров проявляют к этому материалу большой интерес.

Выступая на конференции, генеральный директор компании «Террадек» Дмитрий Шуганов рассказал о современном состоянии российского рынка ДПК. Он сообщил: пока до 97% рынка занимает декинг (доска для напольного покрытия). В то же время в мире ДПК используются также для производства автокомплектующих (отделочных панелей), уличной мебели, строительных материалов. Подавляющее большинство ДПК изготавливается на основе полиэтилена (83%). ПВХ и полипропилен используются в ограниченном количестве. В России ситуация примерно такая же. Число производителей ДПК в России стремительно растет, если в 2010 году их было только четыре, то в 2011­м уже около 15. Объем рынка составляет около 200 тыс. м2 доски для напольного покрытия (или 3500 т). Рынок растет на 70-100% ежегодно. Производство исключительно прибыльно: при себестоимости сырья 35-45 руб. за килограмм оптовая цена составляет 70-100 руб., а розничная - 130-160 руб. в зависимости от качества продукции. По словам г­на Шуганова, дилеры готовы работать с наценкой 30-50%, дистрибьюторы - с 15-30%, именно благодаря их усилиям рынок растет столь высокими темпами, однако очень скоро может насытиться, так что потребуются большие усилия для его развития. Сейчас на предприятиях большинства производителей работают маломощные китайские экструдеры, которые не позволяют обеспечить стабильный выпуск и соблюдение технологических стандартов. Кроме того, у большинства игроков рынка экструдер, как правило, только один, что лишает производство гибкости. В будущем, по мнению докладчика, на рынке будут доминировать игроки с объемом выпуска от 3 тыс. т в год, работающие на двух или трех линиях европейского производства. Это позволит выдавить с отечественного рынка азиатский импорт и существенно повысить долю российских компаний, которая пока не превышает 60%. Для преодоления «детских болезней» отрасли необходимо повышение культуры производства, строгое следование рецептурам и выбор поставщиков оборудования, которые будут оказывать техническую помощь в его освоении. Перспективным направлением рынка вслед за изготовлением декинга г­н Шуганов назвал выпуск сайдинга ДПК.

Применение древесно-полимерных композитов (ДПК)

Александр Соловьев, генеральный директор компании «Новотоп», изготавливающей древесную муку и пеллеты, рассказал о производстве древесной муки в России и ее характеристиках, которые необходимы для выпуска ДПК. Древесная мука хорошо известна в нашей стране еще с 1950­х годов, широко использовалась как наполнитель мелких пластмассовых деталей и компонент линолеума. Последний ГОСТ по этому материалу был принят в 1987 году, однако в то время никаких требований к прочности изделий, в составе которых имеется древесная мука, не предъявлялось. В целом, по мнению г­на Соловьева, ДПК по свойствам ближе к древесным конструкционным материалам, нежели к пластмассам, и это необходимо учитывать при их использовании и производстве. Для повышения качества изделий имеет смысл использовать древесную муку с частицами диаметром 200-400 мкм (ГОСТ допускает 500 мкм), однако это повышает требования к безопасности при работе с мукой, поскольку древесная пыль взрывоопасна. Избыточной влажности муки также нельзя допускать, поскольку пар усиливает коррозию оборудования и удорожает переработку.

Технический директор фирмы Farbenwerke Wunsiedel, производящей пигменты для полимеров, Йозеф Кухлер посвятил выступление проблеме окрашивания ДПК в массе. Цвет ДПК в целом лучше сохраняется, если используется краситель для дерева, но первоначальное обесцвечивание в этом случае происходит гораздо быстрее. Если же поверхность не предполагается обрабатывать, то лучше применять полимерный краситель. При этом истинной причиной потери цвета является не выцветание красителя, а механическое разрушение поверхности, которая в результате становится неровной и хуже отражает свет. При этом наличие или отсутствие УФ­стабилизатора никак не сказывается на качестве цветовой насыщенности.

О тенденциях развития мирового и российского рынка ДПК рассказала руководитель интернет­проекта «Древопластик.ру» Мария Белинская. По ее словам, более половины рынка до сих пор приходится на Северную Америку, где рост объемов потребления ДПК продолжается с 1990­х годов, главным образом за счет усилий деревообработчиков. Китай развивает индустрию ДПК как экспортную, пытаясь выйти на американский рынок. Однако в Северной Америке из­за кризиса и падения объемов строительства жилья в три раза спрос на материал снизился на 20% и пока не восстановился. Глобальный рынок, по прогнозам, к 2016 году вырастет в 2,5 раза, однако обострится проблема качества продукции. В Китае, который стремительно наращивает объемы выпуска ДПК, в качестве полимерной основы используется ПВХ, в качестве наполнителя - рисовая шелуха, а производство на большинстве предприятий осуществляется прямой экструзией, но с использованием устаревших технологий, что не гарантирует стабильного качества продукции. Европейский же спрос, который на 58% создает Германия, вряд ли существенно увеличится в ближайшие годы из­за невысокой активности в автопроме. Ситуация в России пока неопределенная, из­за того что рынок небольшой и достоверной статистики по нему немного. Неясно, кто возьмется его развивать, поскольку в Европе и США такие усилия прилагают экологические организации, пытающиеся ограничить использование древесины и призывающие рационально использовать древесные отходы. Для богатой лесами России, экспортера дешевой древесины, эти аргументы «зеленых» выглядят неубедительными.

Производителей ДПК не пугают технологические трудности и неопределенность перспектив рынка; как уже говорилось, количество игроков отрасли стремительно растет. Сразу три компании рассказали на конференции о запущенных линиях по выпуску ДПК. По словам заместителя начальника производства ПВХ­смол стерлитамакского «Каустика» Радика Асфандиярова, компания сейчас наладила опытное производство гранул ДПК на основе ПВХ и предоставляет их переработчикам для испытаний. ПВХ и древесная мука в композицию вводятся в равных долях, мощность производства составляет 200 т в месяц.

Главный технолог компании «Мультипласт» Сергей Савосин рассказал о новом производстве ДПК на основе полиэтилена мощностью 200 кг в час в Татарстане. На заводе используется полностью автоматизированное оборудование ICMA, изготавливаются декинг и лага, а со следующего года планируется начать производство сайдинга и планок.

Руководитель направления «Интервесп­Станки» Леонид Ляпин рассказал о запуске нового завода по выпуску ДПК на юге России и представил видеоролик, посвященный этому событию. Китайская линия производительностью 100 кг в час значительно дешевле европейского оборудования и оснащена минимальными средствами автоматизации, тем не менее заказчик доволен ее работой.

Таким образом, хотя рынок ДПК в России только формируется, он уже начинает разделяться на сегменты  премиум и бюджетный, и оба приносят инвесторам прибыль.

Совместное сжигание бурого и каменного угля с биомассой 

Использование топливных гранул на электростанциях

В Европе и Северной Америке на теплоэлектростанциях, где основным видом топлива является уголь, в последние годы все чаще используют для совместного сжигания биомассу, в основном древесные топливные гранулы (пеллеты). В связи с этим рынок промышленных пеллет в Европе вырос за прошлый год более чем на 30%.

Проблемы использования

Несмотря на низкую стоимость угля в сравнении с природным газом и печным топливом (мазутом) даже в пересчете на 1 кВт•ч выработанной энергии, при использовании угля в качестве топлива для выработки энергии существует немало проблем. Основная из них - высокий уровень выбросов от сжигания - газообразных и твердых (золы). В большинстве стран действуют жесткие требования к уровню выбросов, допустимых при сжигании угля. В странах ЕС применяются жесткие штрафные санкции к ТЭЦ, превышающим нормы (вплоть до 50 евро за каждый выработанный мегаватт электроэнергии в час). Выход из этой ситуации - использование различных фильтров (например, электрофильтров) в газоходах котлов либо сжигание угля в виде водоугольных суспензий (водоугольное топливо). В последнем случае из­за низкой температуры горения угля существенно (до 70 %) снижаются выбросы оксидов NOx. Зола, которая образуется при сжигании угля, в ряде случаев может быть использована в строительной индустрии. Здесь также есть проблема  удаление золы происходит в большинстве случаев методом гидрозолоудаления, что затрудняет ее погрузку для транспортировки и дальнейшего использования.

Одной из современных технологий, обеспечивающих значительное сокращение выбросов, является совместное сжигание углей и твердых видов топлива из растительной биомассы (древесные гранулы и брикеты, агрогранулы и брикеты из отходов АПК, например, из соломы, лузги подсолнечника и других культур).

Опыт Западной Европы

Есть два основных принципа использования промышленных пеллет для производства энергии: либо ТЭЦ полностью переводят на пеллеты в качестве единственного вида топлива (в этом случае говорят о так называемом моносжигании), либо пеллеты используются как дополнительное топливо.

На ТЭЦ, где пеллеты или другая биомасса сжигаются совместно с основным видом топлива (в основном с углем), - это называется Co­Firing, т. е. совместным сжиганием. При примешивании регенеративного топлива из биомассы к основному снижаются выбросы углекислого газа, серы и оксидов азота. Так как при совместном сжигании можно всегда без проблем отказаться от использования биомассы и возвратиться к сжиганию только угля, переход на эту технологию не содержит особого риска для собственников ТЭЦ.

Технические решения

Существует несколько способов совместного сжигания угля и биомассы (в частности, пеллет): прямое совместное сжигание, непрямое совместное сжигание, параллельное сжигание.

Прямое совместное сжигание означает одновременную подготовку, измельчение и подачу угля и биомассы в котел. Непрямое совместное сжигание включает раздельную подготовку угля и измельчение биомассы. Параллельное совместное сжигание подразумевает сжигание угля и биомассы в отдельных котлах.

Существует также метод газификации, его суть в первоначальной газификации биомассы и подаче в котел генераторного газа (этот вариант подходит для использования сырья с большой влажностью, например, для древесной щепы).

При модернизации оборудования электростанций для совместного сжигания решается ряд технических вопросов, основные из которых: чем следует дооборудовать котлы, как осуществлять подготовку и подачу биомассы в котел.

В современных ТЭЦ (мощностью от 200 до 1000 MВт), как правило, применяется метод пылевого сжигания. Для совместного пылевого сжигания специальная установка измельчает пеллеты и уголь в мелкую сухую массу и смешивает их.

При прямом сжигании такая масса с помощью пневматики из установки для измельчения подается прямо в котел. Помимо промышленных пеллет из древесины, используются также другие виды биомассы - как пеллетированные, так и в непереработанном виде (например, тюкованная солома).

Эффективное сжигание

При рассмотрении перспектив использования твердого топлива, в частности, для энергоблоков нового поколения, одним из основных вопросов является его эффективное сжигание. Под последним в первую очередь понимается выполнение двух требований: сжигание должно быть полным, то есть экономичным, и оно не должно приводить к высоким выбросам вредных веществ (в первую очередь оксидов серы и азота). Длительное время для сжигания использовался и продолжает использоваться так называемый факельный метод, при котором смесь мелкоразмолотого угля и горячего воздуха непрерывно подается в зону горения, поддерживая горящий факел, являющийся источником лучистой и тепловой энергии для нагрева рабочего тела. Для выполнения указанных выше требований разработан и внедрен в практику целый ряд режимных и конструктивных мероприятий, которые, тем не менее, не могут решить проблему в полной мере. Поэтому последние 15 лет ведутся поиски экологически чистых технологий сжигания широкой гаммы твердого топлива, особенно энергетического твердого топлива низкого качества и биомассы при совместном сжигании. В числе таких технологий технология сжигания твердых видов топлива в циркулирующем кипящем слое при атмосферном давлении.

Котлы с циркулирующим кипящим слоем

Огромный интерес представляет использование на ТЭЦ оборудования, предназначенного для сжигания твердого топлива в циркулирующем кипящем слое (ЦКС). Теоретической основой функционирования котлов с ЦКС является представление о кипящем слое. Если в некоторой камере установить решетку, на которую поместить слой угля, и к решетке подать в небольшом количестве воздух, то после предварительного разогрева слоя начнется горение топлива с поверхности с выделением газообразных продуктов сгорания. При восполнении сгорающего топлива на решетке будет поддерживаться горящий фиксированный слой, то есть будет осуществляться так называемое слоевое сжигание твердого топлива. Если увеличивать подачу воздуха под решетку, то частицы топлива, находящегося на решетке, окажутся под сильным напором воздуха, который будет противодействовать силе тяжести, действующей на каждую частицу топлива. При определенной скорости воздуха частицы топлива окажутся во взвешенном состоянии в подъемном потоке воздуха, а толщина горящего слоя увеличится.

При возрастании скорости воздуха в слое появятся отдельные пузыри воздуха, и толщина слоя еще увеличится. Этот так называемый пузырьковый кипящий слой ведет себя так, как ведет себя кипящая жидкость, отсюда и название метода: сжигание в кипящем слое.

При еще большем напоре воздуха подъемная сила, действующая на частицы топлива, оказывается настолько большой, что эти частицы не успевают сгорать и вырываются из кипящего слоя. При дальнейшем увеличении расхода воздуха видимый слой исчезает и во всем объеме камеры происходит горение скопления частиц топлива с интенсивным перемешиванием. Большее количество частиц топлива не успевает сгореть и выносится из камеры. На их пути устанавливают циклон - цилиндрический сосуд, в котором продукты сгорания отделяются от несгоревших частиц. Продукты сгорания направляются во вторую часть котла - конвективную шахту для нагрева рабочего тела (воды и пара), а несгоревшие частицы движутся в закрученном потоке, отбрасываются к стенкам, падают вниз и снова направляются в камеру горения. Это и есть циркулирующий кипящий слой. Главная его особенность состоит в том, что объем циркулирующего материала в сотни раз превышает объем подаваемого в камеру воздуха.

Имеется целый ряд схем, реализующих технологию ЦКС. Рассмотрим одну из них. Уголь из бункера направляется на воздухораспределительную решетку топки, под которую для горения подается горячий воздух. На нее же из другого бункера поступает известняк, который вступает в химическую реакцию с серой, связывает ее и в дальнейшем вместе с сухой золой отводится из котла. Таким образом исключается попадание серы в дымовые газы и затем в воздушный бассейн. Образующийся кипящий слой передает часть своей теплоты рабочему телу, движущемуся в экранах, которыми облицованы стены топки. Из верхней части топки смесь продуктов сгорания и частиц топлива, не сгоревших в кипящем слое, направляется в циклон, где происходит отделение частиц несгоревшего топлива от продуктов сгорания. Несгоревшие горячие частицы смешиваются с частицами свежего топлива, и эта смесь поступает в горящий кипящий слой топки. Продукты сгорания направляются в конвективную шахту, в которой расположены другие поверхности нагрева рабочего тела: конвективный первичный и промежуточный пароперегреватели, экономайзер, воздухонагреватель. На выходе из конвективной шахты из продуктов сгорания удаляется летучая зола, и затем они поступают в электрофильтры для удаления остатков летучей золы, после чего направляются в дымовую трубу для рассеивания в верхних слоях атмосферы.

Одна из основных идей, реализуемых в котлах с ЦКС, состоит в том, что температура кипящего слоя невысока - 820-900 °С. При такой температуре образование окислов азота идет очень медленно. Заметим, что в факельных пылеугольных топках температура горения достигает 2000 °С. В свою очередь, низкая температура горения обеспечивается большими размерами частиц угля (от 2 до 25 мм) и их разобщенностью в кипящем слое, в отличие от процесса пылеугольного сжигания, при котором размер пылевых частиц - примерно 200 мкм.

Другая важная идея - многократная циркуляция горячей смеси золы, известняка и сравнительно небольшого количества подводимого свежего топлива. Это обеспечивает не только хорошую сероочистку продуктов сгорания, но и существенно интенсифицирует процесс сжигания. У технологии сжигания в котлах с ЦКС имеется ряд важных преимуществ по сравнению с широко применяемым традиционным факельным сжиганием. Она обеспечивает:

• эффективное сжигание низкокалорийных, высокозольных видов топлива, а также топлива с малым выходом летучих, что определяется стабильной температурой в топке, длительным временем нахождения коксозольного остатка в реакционной зоне. В результате достигается значительная экономия вспомогательного топлива, так как исключается подсветка мазутом или газом;

• возможность сжигания топлива различного качества в одном и том же котле;

• возможность использования упрощенной схемы подготовки топлива;

• отсутствие необходимости в пылеприготовительном оборудовании;

• высокие динамические характеристики,

• быстрый пуск котла из «горячего» состояния;

• эффективное (более 90%) связывание оксидов серы путем относительно дешевого способа подачи известняка в топку при оптимальной температуре слоя около 870 °С и длительном времени нахождения частиц известняка в реакционной зоне;

• низкие выбросы оксидов азота (менее 200-300 мг/нм3) без использования специальных средств азотоочистки, которые обусловлены низкой и стабильной температурой слоя и надслоевого пространства при организации ступенчатого подвода воздуха;

• возможность использования низкосортного топлива (зольностью до 65%), например отходов углеобогащения;

• эффективная работа котлоагрегата в широком диапазоне нагрузки (от 20 до 100%) установленной мощности оборудования;

• соблюдение жестких требований по выбросам вредных веществ в окружающую среду.

 

Технология кипящего слоя в энергетических установках (установках тепловой мощностью 50 МВт и более) стала широко использоваться с середины 70­х годов прошлого века в результате ужесточающихся норм вредных выбросов.

Необходимо отметить, что в последнее время в Западной Европе, особенно в Скандинавских странах, все активнее используются разные виды биомассы для получения тепла и энергии. Наиболее перспективной считается технология кипящего и циркулирующего слоя при совместном сжигании биомассы, а также промышленных и муниципальных отходов в смеси с углем. Это позволяет эффективно утилизировать используемые отходы и снизить нагрузку на окружающую среду. Немаловажным является также то обстоятельство, что в этом случае можно не использовать добавки инертного материала (используется зола угля) и уменьшить расход известняка при том же содержании серы в угле (за счет разбавления дымовых газов).

Развитие мировой энергетики сегодня происходит на фоне изменения топливно­энергетического баланса в сторону угольной составляющей и совместного сжигания угля и биомассы. В связи с этим все актуальнее становится широкое использование чистых угольных технологий. Одной из таких технологий является способ сжигания горючих материалов в кипящем слое. Применительно к углю способ позволяет эффективно и экологически безопасно сжигать угли разного качества, в том числе низкосортные, и отходы углеобогащения. Технология привлекательна также возможностью создания компактного топочного оборудования и автоматизации топочного процесса. Вместе с тем эффективность сжигания угля в кипящем слое зависит от выполнения определенных требований к топливу и самому процессу. К таким требованиям относятся, например, сортировка угля, стабильность свойств и расхода при подаче в топку, равномерность подачи угля на площадку слоя, параметры ведения топочного процесса - температура слоя, скорость псевдоожижения, давление в топке. В связи с этим актуальным становится совместное сжигание угля и древесных топливных гранул (пеллет), которые полностью отвечают вышеизложенным требованиям к качеству топлива при сжигании в кипящем слое.

Кроме отмеченных выше достоинств котлов с ЦКС, можно отметить и ряд других. В таких котлах эффективно сжигаются некачественные виды топлива: угли с высоким содержанием породы, которые в ЦКС играют роль циркулирующего наполнителя слоя; угли с высоким содержанием золы и влаги, а также трудно зажигаемые виды топлива (с малым выходом легковоспламеняющихся летучих газов). Перед подачей в топку ЦКС топливо не требует мелкого размола (достаточно дробления), что исключает необходимость угольных мельниц и улучшает экологическую обстановку на ТЭС. Отсутствие отдельных серо­ и азотоочистки (в котлах с ЦКС они органически включены в процесс горения) обеспечивает компактность этих котлов, что весьма удобно для реконструкции действующих ТЭС. Вместе с тем по сравнению с пылеугольными котлами у котлов с ЦКС более сложная конструкция, они больше подвержены процессам разрушения (эрозии поверхностей нагрева запыленным потоком), у них повышенный расход электроэнергии на привод высоконапорных вентиляторов для подачи воздуха в зону горения и создания кипящего слоя. Технико­экономические оценки показывают, что себестоимость электроэнергии,  вырабатываемой с помощью котлов с ЦКС в энергоблоках 150-200 МВт, а также уровень капитальных затрат, затрат на топливо, обслуживание и ремонт - на уровне аналогичных показателей для пылеугольных котлов с сероочисткой. Как показывает мировой опыт, затраты на ремонт и обслуживание котлов с ЦКС и вспомогательных систем, как правило, ниже, чем затраты на ремонт и сервис котлов факельного сжигания с азото­ и сероочисткой. Область применения котлов с ЦКС - сжигание низкосортных твердых видов топлива при паропроизводительности до 250 т/ч как на новых ТЭС, так и на станциях, проходящих модернизацию. В мировой практике нашли широкое применение котлы с топкой кипящего слоя разной мощности. Сейчас в разных странах эксплуатируются более 200 энергетических котлов с ЦКС (в том числе действует энергоблок мощностью 250 МВт) для сжигания каменных и бурых углей разных месторождений.

В настоящее время ввиду изменений в топливной конъюнктуре и повышения требований к выбросам с продуктами сгорания интерес к использованию таких котлов растет.

Какие пеллеты лучше: черные или белые?

Торрефицированные пеллеты

Какие пеллеты лучше: черные или белые? Часть 2

Несколько последних лет на страницах специализированных изданий и на многочисленных конференциях и выставках по биоэнергетике рекламируется новая, эффективная и энергосберегающая, технология обработки твердой биомассы для производства биотоплива (пеллет и брикетов) путем торрефикации. Попытаемся разобраться - что же это такое, какие у торрефикации достоинства и недостатки, каковы перспективы ее использования за рубежом и в России.

Торрефицированные, или биоугольные (черные), пеллеты* обладают рядом достоинств по сравнению с обычными, иначе называемыми белыми. Эти достоинства особенно явно проявляются при совместном сжигании торрефицированных пеллет и угля на теплоэлектростанциях (ТЭС).

За разными рыночными наименованиями скрывается один и тот же известный процесс производства: обжиг твердой биомассы (англ. - torrefaction) и последующее ее гранулирование в пеллеты; подобная технология применяется при обжиге кофейных зерен. Процесс обжига был впервые применен в 1930­е годы во Франции (французский глагол torrefier, который переводится как «жариться», в основном используется для обозначения процесса обжига кофейных зерен). В отличие от зерен кофе, твердая биомасса обжигается без доступа кислорода при температуре 200-330 ºC.

Химический анализ биомассы после такого обжига показал, что она приобретает бо´льшие теплоту сгорания, энергоемкость и улучшенные по сравнению с неторрефицированной биомассой параметры горения. Процесс обжига применим к любым видам биомассы.

Нидерланды: впереди планеты всей

Дуйвен - небольшая деревня в провинции Гельдерланд, недалеко от границы с Германией. Со дня своего основания в период Римской империи и до ввода здесь в строй небольшой пивоварни уже в наши времена она не играла сколь­нибудь значимой роли в индустрии Нидерландов.

Все изменили последние несколько лет. Дуйвен стала крупнейшим центром мировой пеллетной отрасли. RWE Innogy - 100 % дочернее предприятие одного из крупнейших мировых энергоконцернов RWE (в котором имеет долю и «Газпром») - совместно с голландской компанией Topell Energy (39 % акций которой принадлежат RWE) инвестировала 15 млн евро в строительство самого большого в мире на сегодня производства для торрефикации пеллет.

Торрефицированные пеллеты (ТП) за счет процесса торрефикации приобретают характеристики, которые отличают их от обычных пеллет в лучшую сторону. Достаточно сказать, что калорийность одной тонны террефицированных пеллет выше, чем одной тонны неторрефицированных пеллет.

Почему немецкий концерн RWE реализует такой проект за границей? Ответ простой: в соответствии с законодательством Нидерландов все угольные ТЭС обязаны совместно с углем сжигать какое­либо количество биомассы, за что государство, начиная с 2002 года и по сей день гарантированно выплачивает этим ТЭС субсидии в размере 5-6 евроцентов за каждый киловатт­час электроэнергии, выработанной при совместном сжигании биомассы. В Германии же таких условий для ТЭС пока нет (согласно немецкому закону о возобновляемой энергии, дотируется только выработка электроэнергии на станциях мощностью до 20 МВт при 100 % использовании биомассы). Поэтому и объемы продаж индустриальных пеллет в Нидерландах и Бельгии, где также действуют подобные голландской государственные программы дотации при совместном сжигании, значительно выше, чем в ФРГ. Исходя из описанных выше достоинств ТП, многие европейские производители пеллет и энергетические компании делают сейчас ставку именно на торрефицированные древесные пеллеты и другую торрефицированную твердую биомассу с целью получения конкурентных преимуществ перед производителями классических пеллет.

Завод в Дуйвене был сдан в эксплуатацию весной 2011 года. Производительность линии торрефицирования и гранулирования - 8 т в час, сырье - древесные отходы. «Теперь главная задача, - говорит сотрудник департамента венчурных инвестиций компании RWE Innogy Криспин Лейк, - это вывод завода на уровень максимально возможного годового объема выпуска продукции - не менее 60 тыс. т». Г­н Лейк курировал этот проект со стадии предпроектных работ, поэтому о процессе торрефикации знает буквально все. По его мнению, основная проблема завода в Дуйвене - это обеспечение беспрерывной поставки сырья в индустриальном масштабе, чего сегодня совсем непросто добиться не только в Нидерландах, но и в некоторых других западноевропейских странах. Приходится даже сортировать и перерабатывать так называемую старую древесину - любые изделия из древесины, отслужившие свой срок, вплоть до мебели, исключая детали, покрытые лакокрасочными материалами. Торрефицированные пеллеты поставляются на угольную электростанцию, работающую в расположенном рядом с деревней городе Гертруйденберг.

Как работает так называемый «торбед реактор» (Torbed Reactor) - запатентованный главный модуль завода торрефикации пеллет в Дуйвене?

Сырье в виде измельченной древесной биомассы подается в реактор и нагревается в нем без доступа кислорода до температуры 220-330 °C. Нагревание продолжается от нескольких секунд до одного часа - в зависимости от установленного режима торрефикации. Во время этого процесса образуется газ, который обеспечивает высокую температуру, необходимую для процесса торрефикации. Для того чтобы запустить реактор, используется внешний источник энергии. Как только реактор достигает необходимой операционной температуры, процесс становится замкнутым, без подвода энергии извне. После завершения режима торрефикации, длительность которого устанавливается в зависимости от качества входного сырья, на выходе получается гомогенный продукт с высокой энергетической плотностью, отличным качеством размола, влажностью до 5 %, содержащий меньшее, чем в неторрефицированной биомассе, количество примесей. Кроме того, торрефицированные пеллеты приобретают гидрофобность, то есть способность отталкивать влагу и противостоять процессам гниения и брожения, что дает возможность хранить их даже под открытым небом.

«В сравнении с традиционными пеллетами у ТП множество достоинств, и главное - это, конечно, повышенная энергетическая плотность», - говорит специалист отдела биоэнергетики и охраны окружающей среды австрийского Института техники и химии в Вене Мартин Энглиш. При торрефикации свойства биомассы кардинально меняются: разрушается структура целлюлозы, испаряется значительная часть влаги, образуются свободные молекулы углерода, водорода и кислорода. По структуре торрефицированные гранулы схожи с углем, так как в ходе химических процессов в древесине и другой растительной биомассе при торрефикации весь углерод превращается в биоуголь (ненасыщенные углеводороды), окисляясь и реагируя с молекулами кислорода. Биоуголь обладает теми же свойствами, что и ископаемый уголь, и может без проблем сжигаться вместе с ним. Благодаря тому, что в результате обжига сильно снижается влажность торрефицированных пеллет, они становятся хрупкими и измельчаются легче, чем обычные пеллеты. Поэтому при совместном сжигании ТП с углем нет необходимости модернизировать технологическую линию подачи топлива - не нужно дополнительно устанавливать пеллетные дробилки и отдельную систему подачи гранул.

В большинстве угольных электростанций применяется факельный способ сжигания топлива, и уголь перед подачей в котел измельчается до пылевидного состояния, а индустриальные пеллеты при совместном сжигании на дробилке измельчают до размеров около 2 мм. Торрефицированные пеллеты измельчают вместе с углем, и, за счет описанных выше свойств, на их измельчение требуется меньше энегозатрат, чем на измельчение классических пеллет. Торрефицированные пеллеты можно заранее смешивать с углем на топливном складе ТЭС. Поскольку по энергетической плотности ТП превосходят простые пеллеты, сокращаются затраты на перевозку и складирование, так как для хранения торрефицированных гранул не требуются специальные сухие помещения, они могут храниться даже под открытым небом, вместе с углем. Простые древесные гранулы при таком хранении за счет биологической активности древесины абсорбируют влагу из воздуха, теряют калорийность, подвержены гниению, а при попадании воды размокают и разрушаются. Торрефикация также позволяет снизить содержание сульфатов в гранулах. Но, пожалуй, основной мотивацией для применения торрефикации в Европе является экологическая направленность использования торрефицированной биомассы (сокращение выбросов парниковых газов при совместном сжигании с углем) и ограниченность ресурсной базы для производства обыкновенных древесных гранул. Спрос на энергетическую древесину растет с каждым годом, и даже увеличивающееся буквально в геометрической прогрессии использование энергетических плантационных растений не разрешает проблему дефицита сырья для производства биотоплива. К качеству сырья для изготовления торрефицированых пеллет не предъявляются такие жесткие требования, как к качеству сырья для простых древесных пеллет, - для производства ТП можно использовать щепу самого низкого качества или кору. Ресурсная база для изготовления торрефицированной топливной гранулы расширяется за счет того, что в технологическом процессе можно использовать солому, сено, остатки производства растительных масел, переработки сахарной свеклы, другие отходы АПК, твердые бытовые отходы (ТБО) и даже всевозможные пластики. Торрефицировать можно различные смеси твердой биомассы. К примеру, компания FoxCoal в Нидерландах торрефицировала пластик вместе с макулатурой и получила высококачественные гранулы, которые по многим характеристикам превосходят уголь. Кстати, торрефицированную биомассу часто называют биоуглем.

В Нидерландах создана Ассоциация торрефикации (The Dutch Torrefaction Association - DTA), в которую входят: компания 4Energy Invest из Бельгии, Нидерландский научно­исследовательский центр энергетики (The Energy research Centre of the Netherlands, ECN) и голландские компании FoxCoal, Topell Energy, Torr­Coal Technology.

Технологией торрефикации биомассы занимаются в Голландии и другие известные компании, например, BTG (Biomass Technology Group). Нидерланды прочно удерживают первое место в мире по количеству компаний и государственных институтов, работающих в этой сфере.

В 2006 году голландский специалист по термодинамике и пиролизу биомассы Марк Ян Принс в журнале, посвященном аналитике и практическому применению пиролиза (Journal of Analytical and Applied Pyrolysis), а также в работе, опубликованной университетом в Эйндховене (Eindhoven University of Technology, Environmental Technology Group, Department of Chemical Engineering and Chemistry), привел результаты термодинамических исследований процессов торрефикации и газификации древесины, которые он проводил совместно с группой исследователей. Из этих результатов следует, что характеристики торрефицированной древесины напрямую зависят от вида используемой древесины, продолжительности и температуры процесса. В табл. 1 приведены результаты сравнения характеристик ивы до торрефикации и после при двух режимах процесса.

Перспективы торрефикации в Германии

В Германии, в отличие от других западноевропейских стран, применение торрефицированной биомассы видится пока только в отдаленной перспективе. Древесные гранулы применяются на немецком рынке почти на 100 % только в теплоэнергетике - в коммунальных котельных, для отопления жилого сектора, фермерских хозяйств, небольших промышленных предприятий (в отличие от Нидерландов, Бельгии, Великобритании, где гранулы используют в основном для выработки электроэнергии). В ФРГ пеллеты сжигают в котлах мощностью до 300 кВт (в частных домовладениях) и в небольших котельных мощностью до 3 МВт.

На форуме, проходившем в рамках международной выставки по пеллетам (Interpellets), которая ежегодно проводится в г. Штутгарте, заместитель председателя Немецкой ассоциации производителей пеллет (DEPV) Ханс Мартин Бэр заявил, что сегодня торрефикация пока неактуальна для теплоэнергетики Германии. Он считает «кардинально неверными попытки повысить эффективность эксплуатируемых сегодня европейских ТЭС, большинство из которых работают на "доисторическом оборудовании", за счет сжигания новой генерации биотоплива. Почему бы не решать эту задачу путем модернизации электростанций для оптимального сжигания обыкновенной биомассы?»

Подобные высказывания, скорее всего, объясняются тем, что сейчас в ФРГ, как уже неоднократно отмечали многие европейские эксперты, наблюдается перепроизводство древесных топливных гранул. В 2001 году в Германии произвели 1,86 млн т пеллет, а потребили только 1,4 млн т при реальной производительности всех пеллетных заводов 2,7 млн т в год. В 2012 году, по прогнозам, в стране будет произведено более 2 млн т древесных пеллет. Большая часть этой продукции соответствует стандартам Din+ или новому европейскому стандарту EN­A1, A2. Индустриальные гранулы производятся в небольших объемах, так как на ТЭС, работающих на твердом биотопливе, в Германии используют в основном древесные отходы (топливную щепу, отходы после санитарных рубок, рубок ухода, ландшафтных работ, старую древесину и т. п.).

А экспорт таких гранул из ФРГ на электростанции в Нидерланды не выдерживает конкуренции производителей из США и Канады, где и себестоимость производства ниже, и транспортные расходы при морских перевозках через Атлантику в Роттердам крупнотоннажными океанскими судами в пересчете на тонну намного меньше стоимости перевозок автомобильным или железнодорожным транспортом из Германии.

В Германии пока действительно нет никаких экономических предпосылок для производства торрефицированных гранул. Местного древесного сырья для ТЭС пока достаточно. А вот по другим видам биомассы ежегодно образуются значительные объемы сырья. К примеру, только соломы, по данным Немецкого центра исследования биомассы (DBFZ), можно использовать от 8 до 13 млн т в год. А первая и пока единственная ТЭС в г. Эмсланде, использующая тюкованную солому, введена в эксплуатацию только в этом году.

Тем не менее некоторые немецкие научные центры и энергоконцерны стараются идти в ногу со временем и проводят исследования торрефикации биомассы, получая на эти разработки гранты от ЕС. С января 2012 года такую работу в рамках 7­й Научной программы по биоэнергетике Евросоюза проводит DBFZ; дата окончания исследований и презентации результатов - 2015 год. В проекте принимают участие более 20 европейских компаний и научных центров. В их число входят дочерние фирмы основных европейских энергоконцернов, такие как RWE Innogy, E.on UK, Vattenfall AB, Австрийский научно­исследовательский институт химии и техники (OFI), Центр энергетических исследований Нидерландов (ECN). Директор отдела биоэнергетических систем DBFZ Жанет Витт рассказывает, что этот центр является координатором всего проекта, в ходе экспериментов и исследований будет выполняться торрефикация различных видов твердой биомассы, совместное сжигание полученного торрефицированного биотоплива с бурым и каменным углем в разных соотношениях. На основании результатов исследований будут выработаны рекомендации для производителей твердого биотоплива: какую биомассу и как лучше торрефицировать. Тесты будут проводиться на реакторах разного типа: неподвижном, подвижном, вращательно­барабанном, реакторе с вихревым слоем и др. Затем торрефицированную биомассу будут гранулировать и брикетировать, с тем чтобы определить, какое оборудование более всего подходит для этих целей. Торрефицированные гранулы и брикеты пройдут испытания на предмет сохранения свойств при складировании под открытым небом (проверку на реакцию с почвенным слоем и гидрофобность).

Концерн RWE Innogy еще в 2009 году установил демонстрационное оборудование для торрефикации биомассы в Теплогазовом институте (Gas­Waerme Institut) в г. Эссене в рамках другого научного проекта, в котором принимают участие: Рур­университет в Бохуме (Ruhr­Universitaet Bochum), Высшая техническая школа в Аахене (Technische Hochschule Aachen), компания «Тиссен­Крупп металл» (Thyssen Krupp Steel), производитель оборудования для гранулирования биомассы «Мюнх Эдельшталь ГмбХ» (Muench Edelstahl GmbH) и компания «Хитачи Пауэр» (Hitachi Power Europa). С 2012 года этот проект включает не только научно­исследовательские работы по торрефикации биомассы, но и работы по поиску других возможностей повышения качества твердой биомассы для ее более эффективного сжигания, в частности, совместно с углем.

В планах руководства энергоконцерна Vattenfall - одного из ведущих европейских производителей электроэнергии (в основном в Германии и Швеции) на угольных ТЭС - производство торрефицированных пеллет в объеме до 5 млн т в год к 2020 году на заводах, которые будут построены в США и странах Южной Америки. Директор концерна по планированию и использованию биомассы Ульрих Руш, правда, говорит об этих планах довольно осторожно, учитывая, что на сегодня реализованы лишь небольшие пилотные проекты по торрефикации и на их базе осуществить запуск крупного производства не так просто. Требуется еще провести всевозможные тесты и изучить все реально работающие технологии торрефикации. Для этих целей планируется закупить торрефицированные гранулы у 40 производителей, работающих по всему миру, и на берлинской ТЭС «Ройтер Вест», принадлежащей концерну, провести технические испытания по совместному сжиганию торрефицированных гранул с углем в разных пропорциях. Предварительные тесты совместного сжигания индустриальных пеллет, или, как их стали называть в последнее время, белых пеллет (Whitе Pellets), на угольных электростанциях концерна показали, что в смеси пеллет и угля должно быть не более 20 % белых пеллет от общего объема топлива, сжигаемого на станции. В случае использования торрефицированных (черных) гранул это количество может быть увеличено до 50-70 %.

Многие из описанных выше исследовательских работ в ФРГ проводятся также в связи с тем, что в 2018 году государство прекратит субсидирование угледобывающей промышленности. 15 июля 2011 года вступил в силу новый Закон о каменном угле (Steinkohlefinanzierungsgesetz), регулирующий государственное субсидирование добычи угля в Германии и госпомощь закрывающимся шахтам и увольняемым шахтерам. Размеры помощи будут постепенно уменьшаться, и к концу 2018 года она полностью прекратится. Возможность продления действия субсидий исключена, так как согласие Еврокомиссии на новые субсидии было получено в 2011 году лишь при условии, что в 2018 году эта работа будет завершена. Вероятно, в этом году и наступит конец эры добычи каменного угля в Германии, если только к тому времени цены на энергоносители сильно не вырастут.

Что в других европейских странах?

В 2008 году в Швеции фирма BioEndev (Bio Energy Development North AB) начала реализацию пилотного проекта по торрефикации биомассы. В 2009 году она изготовила первую партию торрефицированного биотоплива и получила финансирование от Шведской энергетической администрации на создание промышленной торрефикационной установки в г. Эрншельдсвик и продолжение исследований торрефикации в Университете г. Умео. В конце 2009 года было начато проектирование торрефикационной установки мощностью 22 МВт. «Это первая в мире торрефикационная линия такой большой мощности», - заявил профессор университета в Умео Андерс Нордин. Подобные исследования и эксперименты проводит и другая шведская компания - Torkapparater AB, которая с 1937 года разрабатывает технологии сушки древесины.

Во Франции продвижением технологии торрефикации занимается компания Thermya SA, запатентовавшая новый принцип реактора (Torspyd) с двумя вертикально расположенными колоннами, по которым в противоположных направлениях непрерывно перемещаются биомасса и газ. В табл. 2 приведены характеристики торрефицированных пеллет, полученных на пилотном заводе этой компании, в сравнении с характеристиками классических пеллет и щепы.

Нельзя не упомянуть здесь еще одну французскую компанию - Biogreen с ее технологией термической переработки биомассы и отходов путем торрефикации, пиролиза и газификации с применением запатентованных электрического нагревающего винтового (шнекового) конвейера и оборудования для термообработки насыпного продукта.

При торрефикации твердой биомассы по этой технологии на выходе получается кусковой биоуголь, характеристики которого сходны с характеристиками среднекалорийных каменных углей, а также жидкое биотопливо (так называемое пиролизное масло) и биогаз, которые могут быть использованы в качестве:

• топлива для котельных;

• топлива для выработки электро­ энергии;

• сырья для производства химикатов и смол;

• коптильной жидкости в пищевой промышленности;

• консервантов, например антисеп­ тика;

• топлива для дизельного двигателя.

 

Кроме того, биомасла могут использоваться в производстве пластырей.

Хотя технология фирмы Biogreen в первую очередь предназначена для утилизации и переработки отходов: биомассы, ТБО, пластиков и прочего, ее можно использовать и для торрефикации древесных пеллет или брикетов.

Британская фирма Rotawave Biocoal Ltd. разработала технологию, основанную на принципе работы микроволновой печи и названную поэтому микроволновой технологией для получения биоугля (Microwave technology for biocoal), позволяющую извлекать из биомассы твердое торрефицированное биотопливо и органические масла. Технология основана на использовании высокочастотного электромагнитного воздействия на сырье, находящееся в уникальном керамическом барабане, что позволяет поддерживать в системе высокотемпературный режим, минимизировать эксплуатационные расходы и обеспечивает небольшие габариты производства.

По статистике Международного энергетического агентства, в странах ЕС биомасса используется более чем на 150 угольных ТЭС в качестве топлива для совместного сжигания. Большая часть этих ТЭС расположена в Нидерландах, Бельгии, Дании, Великобритании и Польше. В Польше запланировано строительство ТЭС, предназначенных для совместного сжигания торрефицированной биомассы и угля. Сегодня в качестве биомассы в основном используются древесные топливные гранулы и в незначительном количестве гранулы из отходов АПК (соломы, лузги подсолнечника и пр.).

Коммерческий директор компании Topell Energy Робин Пост ван дер Бург на конференции по генерации альтернативной энергии в марте 2012 года в Роттердаме обсуждал с российскими партнерами возможности поставок в Россию оборудования для торрефикации. Робин Пост ван дер Бург заявил, что, по его данным, в мире сейчас занимаются торрефикацией более 60 коммерческих компаний и НИИ. Торрефицированные гранулы пока используются на ТЭС нерегулярно, можно сказать, в порядке тестирования. Ни одной компании пока не удалось наладить серийный выпуск технологического оборудования для торрефикации. А почти все построенные заводы и линии для торрефикации биомассы работают в основном в демонстрационном режиме или, в лучшем случае, производят продукцию в объеме ниже реальной мощности.

Тем не менее, интерес европейцев к торрефицированным пеллетам растет. Об этом говорят и данные об инвестиционных затратах в проекты заводов по торрефикации пеллет (табл. 3).

В следующей публикации мы рассмотрим, как развиваются технологии торрефикации в США, Канаде и Южной Америке. Познакомимся с высказываниями экспертов, которые довольно скептически относятся к торрефикации, а также проинформируем читателей о том, как обстоят дела с торрефикацией пеллет в России.

Сергей ПЕРЕДЕРИЙ, г. Дюссельдорф, Германия s.perederi@eko-pellethandel.de