2. Особенности получения тепловой энергии из древесных отходов

Технологические свойства древесной биомассы оказывают существенное влияние на конструкцию топочных устройств, в ко­торых осуществляется ее сжигание, и в значительной мере опре­деляют при этом показатели работы паровых и водогрейных котлоагрегатов котельных лесозаготовительных и деревообра­батывающих предприятий.

Выход летучих при сжигании древесного топлива очень вы­сок— он достигает 85%. Это является также одной из особен­ностей древесной биомассы как топлива и при полугазовых топ­ках позволяет иметь большую протяженность факела, в котором осуществляется сгорание выходящих из слоя горючих компо­нентов, создающее условия для эффективной работы радиаци­онных поверхностей нагрева котлоагрегата.

Продукт коксования древесной биомассы — древесный уголь отличается высокой реакционной способностью по сравнению с ископаемыми углями. Высокая реакционная способность дре­весного угля обеспечивает возможность работы топочных уст­ройств при низких значениях коэффициента избытка воздуха, что положительно влияет на эффективность работы котельных установок при сжигании в них древесной биомассы.

Получение экономии топлива в котельных, работающих на древесных отходах, зависит от того, насколько обслуживающий персонал обеспечивает своевременную квалифицированную раз­работку и проведение мероприятий для эффективной и эконо­мичной работы котлоагрегатов на основе знания специфических особенностей древесной биомассы, рассматриваемой как топ­ливо.

2.1 Факторы, определяющие эффективность процесса сжигания древесной биомассы

Факторы, определяющие эффективность процесса сжигания древесной биомассы, следующие:

• влажность древесной биомассы;

• ее зольность;

• соответствие фракционного состава измельченной древесины применяемому для ее сжигания виду топочного процесса;

• соответствие конструкции котлоагрегата используемому виду древесной биомассы;

• приспособленность топочного устройства для сжигания био­массы высокой зольности.

Влияние влажности древесной биомассы на эффективность работы котельных установок чрезвычайно существенно. При сжигании абсолютно сухой древесной биомассы с малой зольностью эффективность работы котлоагрегатов как по их производительности, так и по КПД приближается к эффективно­сти работы котлоагрегатов на жидком топливе и превосходит в некоторых случаях эффективность работы котлоагрегатов, ис­пользующих некоторые виды каменных углей.

Повышение влажности древесной биомассы неизбежно вы­зывает снижение эффективности работы котельных установок. Это следует знать всем энергетикам лесопромышленных пред­приятий и постоянно разрабатывать и проводить мероприятия по недопущению попадания в древесное топливо атмосферных осадков, почвенных вод и т. п. В перспективе надо вернуться к внедрению на производстве атмосферной сушки древесного топлива.

Зольность древесной биомассы затрудняет ее сжигание. На­личие в древесной биомассе минеральных включений обуслов­лено применением недостаточно совершенных технологических процессов заготовки древесины и ее первичной обработки. Необ­ходимо отдавать предпочтение таким технологическим процес­сам, при которых загрязнение древесных отходов минеральными включениями может быть сведено к минимуму.

Фракционный состав измельченной древесины должен быть оптимальным для данного вида топочного устройства. Откло­нения в размере частиц от оптимального как в сторону увели­чения, так и в сторону уменьшения снижают эффективность работы топочных устройств. Рубительные машины, применяе­мые для измельчения древесины в топливную щепу, не должны давать больших отклонений в размере частиц в сторону их уве­личения. Вместе с тем наличие большого количества слишком малых частиц также нежелательно.

Для обеспечения эффективного сжигания древесных отходов необходимо, чтобы конструкция котлоагрегатов отвечала осо­бенностям этого вида топлива. Здесь имеется в виду то, что у котлоагрегатов для сжигания влажной древесной биомассы должны быть увеличенные конвективные поверхности нагрева и дополнительные площади хвостовых поверхностей нагрева, обеспечивающие снижение температуры отходящих газов до 110. ..120°С.

Проведенные в ЦНИИМЭ работы показали, что отделение от древесной биомассы минеральных включений представляет сложную задачу, решение которой даже в первом приближении экономически неоправданно. Поэтому для сжигания древесной биомассы с высокой зольностью следует внедрить в эксплуата­цию топки с механизированным золошлакоудалением, организо­вав их серийное изготовление.