Организация предприятия по производству топливных брикетов на территории Баргузинского района Республики Бурятия

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

Бизнес-План

«Организация предприятия по производству топливных брикетов на территории Баргузинского района Республики Бурятия»

Республика Бурятия

2010

Содержание

1. Резюме проекта

2. Суть предлагаемого проекта

3. Характеристика отрасли

4. Описание продукта

5. Производственный процесс

6. Объем сырья необходимый для загрузки оборудования

7. Расход электроэнергии

8. Необходимые условия для введения завода в эксплуатацию

9. Анализ рынков сбыта продукции и закупок сырья

Резюме проекта

2. Суть предлагаемого проекта

На территории Баргузинского района Республики Бурятия планируется размещение предприятий по производству топливных брикетов.

Топливные брикеты - это экологически чистый продукт, так как при их производстве не используются добавки. Положительным аспектом при использовании древесных брикетов в виде топлива является их минимальное влияние на окружающую среду при сгорании, по сравнению с классическим твердым топливом при одинаковой теплотворной способности, как, например, уголь, но в 15 раз меньшим содержанием пепла, который можно использовать в виде минерального удобрения.

Получение готовой продукции из древесины сопряжено с огромными потерями, которые принято называть отходами. Отходы на этапе заготовки леса могут достигать нескольких десятков процентов (пни, сучья, хвоя и т.д.). Типичная лесопилка превращает около 60 % древесины в доски, при этом 12 % уходит в опил, 6 % - в концевые обрезки и 22% - в горбыль и в обрезки кромок.

В среднем выход готовой доски в деревообрабатывающем производстве составляет 40%, а вторые 50% - отходы. Опилки составляют примерно пятую часть этих отходов, а остальное - крупные отходы, такие как горбыль, обзол и прочее. Таким образом, имеется отличная возможность использования данных отходов в производстве экологически чистого продукта - топливных брикетов или пинибрикетов.

Актуальность размещения данного предприятия на территории Баргузинского района обусловлена тем, значительная часть деревообрабатывающих предприятий с большими объемами накопленных лесосечных отходов расположена именно там.

Проект носит инновационный характер, так как впервые предусматривается строительство и ввод в эксплуатацию производства топливных брикетов.

3. Характеристика отрасли

Республика Бурятия имеет значительные запасы лесных ресурсов.

Общая площадь лесов республики на 01.01.2009 года составляет 29 523,1 т. га или 84 % ее общей площади. Леса, расположенные на землях лесного фонда занимают 27 014,0 т. га или 91,5 % от общей площади лесов.

Общий запас древесины на территории Республики Бурятия составляет 2249,18 млн.м3, с общим годичным приростом запаса древесины в 23,67 млн.м3.

Социально-экономическое развитие Республики Бурятия неразрывно связано с расширением и рациональным использованием природных ресурсов, одними из которых являются леса. В настоящее время Республики Бурятия в общем объеме лесопользования в Сибирском Федеральном Округе занимает 5-е место, и ее удельный вес составляет 5,6 % (2,7 млн. куб.)

В настоящее время в результате лесопромышленной деятельности предприятий Республики Бурятия накоплены значительные вторичные ресурсы (лесосечные отходы). Они представляют собой сучки, верхушечник, неделовую часть древесины, хвойную лапку, комлевую часть стволов непригодную для дальнейшей переработки на пиломатериалы. Также очень значительны размеры лесных ресурсов в форме сухостоя, горелого леса. Вместе с тем имеются большие запасы лиственницы, которые практически не эксплуатируются.

Образующиеся древесные отходы не находят должного применения и в большинстве случаев вывозятся на свалки, что требует значительных затрат на транспортировку отходов и содержание свалок.

Сегодня активно внедряется технология сжигания опилок, щепы, старой древесины. Этот процесс прямого использования отходов лесопиления и деревообработки имеет ряд недостатков. Во-первых, для повышения эффективности сгорания опилки и щепа должны быть сухими, что требует дополнительных технологических процессов. Во-вторых, требует решения проблема складирования. Некоторой альтернативой прямого использования древесных отходов в виде топлива является изготовление и применение топливных брикетов. При этом решаются проблемы повышения теплотворности топливного материала и уменьшения необходимых складских площадей. При хранении топливные брикеты не самовоспламеняются. Увеличивается коэффициент полезного действия котельных.

Топливные брикеты имеют ряд преимуществ перед углем и дровами, имеют высокую калорийность, долго горят, практически не оставляют золы, выделяют значительно меньше CO, не пачкаются, удобны в складировании и перевозке, внешне эстетично выглядят. Эти преимущества по достоинству оценили владельцы загородной недвижимости, в первую очередь в Москве и Санкт-Петербурге. В пересчете на килокалорию пинибрикеты стоят дешевле дров и уступают только газу. От людей, кто пробовал отапливать свой дом брикетами или сжигать их в камине, можно услышать только положительные отзывы.

4. Описание продукта

Вот уже много лет топливные брикеты являются популярным и более экономичным топливом и используются во многих странах мира. Брикеты выпускаются с помощью прессования под сильным давлением и при нагреве сухих опилок древесины хвойных и лиственных пород. Так же могут изготавливаться из лузги подсолнечника, риса, гречихи, льна, шелухи

овса и других отходов.

Топливные брикеты имеют широкое применение и могут использоваться для всех видов топок, котлов центрального отопления, котлов на дерево и пр., отлично горят в каминах, печках, грилях и пр. Большим достоинством брикетов является постоянство температуры при сгорании на протяжении 4 часов.

Положительным аспектом при использовании древесных брикетов в виде топлива является их минимальное влияние на окружающую среду при сгорании по сравнению с классическим твердым топливом при одинаковой теплотворной способности как, например уголь, но в 15 раз меньшим содержанием золы (макс 1.0%).

По сравнению с обычными дровами, закладку в печь можно производить реже в три раза.

Брикеты горят с минимальным количеством дыма, не стреляют, не искрят. При этом обеспечивают постоянную температуру на всем протяжении горения.

После сгорания брикеты превращаются в уголь, как обычные дрова и, в дальнейшем на них возможно приготовление шашлыков или гриля.

Теплотворность

Теплотворность топливных брикетов больше чем у обычных дров и практически равна теплотворности каменного угля. Во время приготовления шашлыков или гриля при попадании жира на угли брикетов они не воспламеняются, а продолжают тлеть или гореть ровным низким пламенем. Большой выгодой брикетов является постоянство температуры при сгорании на протяжении 4 часов. Теплоотдача брикетов: брикеты из древесных опилок 4400 ккал или 18 М1

Сравнительная характеристика по теплотворной способности брикетов:

* дерево (твердая масса, влажная) 2450 ккал/кг

* дерево (твердая масса сухая) 2930 ккал/кг

* бурый уголь 3910 ккал/кг

* брикеты из древесных отходов 4400 ккал/кг

* черный уголь 4900 ккал/кг

Содержание золы:

* черный уголь 20% пепла

* бурый уголь 40% пепла

* брикеты из древесных отходов до 1% пепла

Выделение CO2:

при сгорании в сравнении с древесными брикетами:

* легкое масло в 20 раз выше

* уголь-антрацит в 50 раз выше

* кокс в 30 раз выше

* природный газ в 15 раз выше

5. Производственный процесс

В основе технологии производства древесных топливных брикетов лежит процесс прессования мелко измельченных отходов древесины (опилок) под высоким давлением при нагревании, связующим элементом является лигнин, который содержится в клетках растений.

В зависимости от используемого оборудования в результате распиловки выход деловой древесины составляет порядка 40%, опилки -- 10% и горбыль и прочие обрезки -- 50%. Все отходы должны быть переработаны в топливные брикеты.

Брикеты формируются методом шнекового прессования на специальном оборудовании -- прессе-экструдере. Существуют жесткие требования к характеристикам подаваемого на вход пресса сырья -- это должна быть фракция опилок не более 3 мм и влажностью в диапазоне от 8 до 12%. Из пилорамы выходит материал т.н. естественной влажности, а именно 40-50% (в свежеспиленном дереве влажность выше, на уровне 70-80%, но после процесса распиловки влажность понижается), кроме того требованию по размеру фракции удовлетворяют только опилки.

Схема завода производства пинибрикетов

Рис. 1 - Схема завода производства пинибрикетов: 1-склад "подвижное дно", 2 - твердотопливный теплогенератор ТГ-1, 3 - аэродинамическая сушилка-измельчитель АС-3, 4 - циклоны, 5 - участок брикетирования

Позволяет организовать полностью автоматическую подачу сырья (щепа или опил) в сушилку.

Щепа в склад может быть привозной, либо поступать из участка измельчения крупных отходов (на схеме не показан) посредством рубильной машины и необходимых транспортеров

В комплекте с бункером топлива (щепа, опил). Вырабатывает горячий воздух (теплоагент), необходимый для сушки.

Теплоагент характеризуется двумя основными параметрами -- производительностью (17-20 куб.м./час) и температурой (100-300С). Чтобы обеспечить теплоагентом работу сушилки на 1 тонну в час необходим теплогенератор мощностью не менее 1 МВт. С теплогенератором меньшей мощности ни одна сушилка не выдаст требуемой производительности.

Твердотопливный теплогенератор ТГ-1 обладает высокой эффективностью за счет подогрева дутьевого воздуха и комбинации пиролитического и вихревого сжигания.

Искрогашение происходит в смесительной камере за счет увеличения времени нахождения частиц топлива в смесительной камере в результате закручивания при реализации технологии тангенциального дутья.

В качестве топлива используются древесные отходы (опил, щепа), которые дозировано, подаются из входящего в комплект бункера или в топку можно подавать непосредственно дрова.

Предназначена для подготовки сырья к брикетированию - доизмельчению и сушки опилок и стружки. АС-3 эффективно заменяет традиционную барабанную сушильную машину и установку доизмельчения щепы

Измельчаемая древесина поступает в приёмное окно механизма подачи, захватывается зубчатыми вальцами и поступает в зону резания. В зоне резания ножи вращающегося барабана отделяют от слоя древесины щепу и выносят ее на решётку. Часть щепы проходит через ячейки решётки и эвакуируется в накопительные емкости. Крупные частицы, не прошедшие через ячейки, возвращаются в зону резания на доизмельчение. На выходе рубительной машины получается щепа размерами 10..35 / 20 / 5 мм. Размер щепы можно менять за счет установки разных сит.

Подача отходов к рубильной машине может быть механизирована при помощи штатного ленточного транспортера, также предусмотрен отвод щепы.

Уникальность установки в том, что при значительно меньшем суммарном энергопотреблении, в одной установке происходит одновременно два технологических процесса: сушка и измельчение. На выходе образуется идеальная для брикетирования фракция, размер которой можно регулировать в зависимости от потребностей заказчика и довести вплоть до 1 микрона.

Сушилка "АС" позволяет избежать большие затраты, связанные с дополнительным измельчительным оборудованием, что ставит ее в данном сегменте оборудования вне конкуренции.

Служат для осаждения высушенного опила и отводу влаги в атмосферу.

На схеме показаны 2 шнековых пресса с общим бункером подачи опилок. Комплектуются вытяжными коробами и охладителями.

Подготовленная описанным выше способом фракция подается шнековым транспортером в бункер накопитель пресса (экструдера). Бункер оснащен ворошителем и дозатором, из которого опилки поступают в экструдер.

Прессование происходит за счет выдавливания опилочной массы шнеком (по принципу мясорубки) через фильеру, оснащенную тэнами и нагретую до 200 градусов. В результате процесса содержащийся в древесине лигнин расплавляется и при остывании скрепляет брикет, запекаясь на поверхности, благодаря чему не используются связующие, и появляется защита от влаги.

Брикет при этом относительно исходных опилок приобретает уникальные свойства -- плотность на уровне 1200-1400 кг/куб.метр, зольность на уровне 0,5%, то есть после сгорания от него практически ничего не остается, значительно более низкое выделение СО при горении и теплоотдача на уровне 4400 кКал -- значение близкое к каменному углю.

Один экструдер работает с ориентировочной производительностью 400 кг/час по готовым брикетам. Реально обычно можно добиться еще более высоких показателей (до 500-600 кг/час). Описанное в обзоре измельчительное и сушильное оборудование работает с производительностью 1 тонна и более в час, поэтому способно обслуживать одновременно 2 пресса-экструдера.

При выдавливании брикета первый виток спирали рабочего шнека подвержен значительным нагрузкам и, особенно при подаче загрязненной смеси (действует как абразив) -- быстро изнашивается. Реально непрерывной работы одного шнека хватает на 15-20 тонн готовой продукции, далее шнек меняется. Технологически предусмотрена возможность быстрой замены шнека. Сточенный виток шнека подлежит восстановлению неограниченное число раз путем нанесения упрочняющего покрытия. Делать это может на месте сварщик не ниже 4-го разряда.

Брикет выдавливается из экструдера в виде непрерывной «колбасы», которая на выходе из фильеры движется по направляющему желобу-охладителю. От брикета в этот момент выделяются в большом количестве газы, которые отсасываются расположенной вдоль желоба вытяжкой.

Нарезка и упаковка

Далее брикет должен быть нарезан в размер порядка 25 см и упакован в пачки по 12 штук. Вес пачки должен составлять 10 кг, исходя из этого подбирается размер брикета. Нарезка осуществляется полуавтоматическим станком - торцовочной пилой, закрепленной на специальной движущейся тележке с возвратным механизмом, что позволяет нарезать брикет прямо в процессе формирования из экструдера, либо в полностью ручном режиме.

Дальше нарезанные брикеты, остывают некоторое время (специальный охладитель не требуется) и поступают на упаковку, где они на специальном станке связываются страплентой по 12 штук, возможно на термоусадочной машине запаиваются в полиэтилен и упаковываются на паллете.

6. Объем сырья необходимый для загрузки оборудования

1. Сухая стружка (опилки) от столярного производства из 6-7 куб.м. такой стружки в насыпной массе получается 1 тонна готового брикета;

2. Щепа естественной влажности при свободной насыпке 5-6 куб.м. для изготовления 1 тонны брикетов с учетом сушки и расходов щепы для работы теплогенератора;

3. Комбинированое сырье: горбыль, крупные отходы и опилки естественной влажности

Для того чтобы рассчитать потребление комбинированного сырья на действующем производстве воспользуемся несложной формулой:

V=V1-V2,

где V-объем комбинированных отходов,V1-объем закупленного предприятием лесоматериалов,V2-объем произведенной на предприятии древесной продукции.

Чтобы перевести объем в массу надо знать плотность используемой древесины, которая зависит от породы и влажности дерева и может колебаться от 700 до 900 кг/ куб.м. Если взять за основу среднюю плотность древесины естественной влажности 800 кг/куб.м, то масса древесных отходов (М) естественной влажности(40-50%)определиться по формуле:

М=P*V

Для производства топливных брикетов необходимо сырье 10% относительной влажности. То есть если естественная влажность 50%, то 40% массы будет потеряно в результате сушки сырья. Часть сырья уйдет на работу теплогенератора. Если использовать сырье естественной влажности, то для работы 1 МГвт теплогенератора потребуется порядка 400 кг/час древесных отходов. Теплоагента производимого таким теплогенератором хватит на 1тонну брикетов. Таким образом, получаем следующую формулу для расчета массы готовой продукции на действующем деревообрабатывающем предприятии:

Мг.п.=М-0.4*М/1.8,

где Мг.п.- Масса готовой продукции.

Поскольку участки сушки и измельчения рассчитаны на производительность 1 тонна в час, а один пресс работает с производительностью 400 кг в час, можно в линию позже добавить второй пресс.

При этом желательно предусмотреть это на начальном этапе и приобрести бункер накопитель, рассчитанный на 2 пресса, с двумя дозаторами.

7. Расход электроэнергии

Установленные электрические мощности оборудования следующие (в скобках приведены данные по реальному потреблению):

*участок брикетирования (один пресс) - 50 кВт (35 кВт зависит режима и твердости древесины)

*участок сушки (1т/час)- 80 кВт (60-120 кВт *)

*участок измельчения - 22 кВт (0-22 кВт зависит от загрузки)

*реальное потребление участка сушки зависит от фракции опила (необходимости работы по измельчению) и требуемой производительности - 400 или 800 кг в час.

8. Необходимые условия для введения завода в эксплуатацию

топливный брикета производство завод

Для производства топливных брикетов производительностью 800 кг в час необходимо приобрести следующее оборудование, на общую сумму - 9 943 000 руб.

Установленная электрическая мощность должна быть не менее 235 КВТ. Требуемый объем сырья (в месяц) при влажности 45%: горбыль, обзол - 1400 куб.м., щепа - 2000 куб.м., опил - 2500 куб.м., точные цифры зависят от фактической влажности и насыпной плотности материала.

9. Анализ рынков сбыта продукции и закупок сырья

На сегодняшний день в республике не развито производство топливных брикетов. Основными производителями и потребителями данного вида продукции являются Западные страны.

В Западной Европе использование биотоплива для отопления очень популярно и всячески поощряется на государственном уровне, поэтому объемы закупок там, в реальных масштабах брикетных производств, неограниченны. Европейских партнеров интересует в первую очередь стабильность поставок и выполнение условий контрактных условий российской стороной. Реально заключение контракта с фиксированной ценой на годовой объем производства и этому рынку постоянно не хватает продукции.

Из брикетов, с помощью углевыжигательной печи, получается древесный уголь, по качеству превосходящий березовый. Этот уголь применяется как для бытовых целей, так и для нужд промышленности, в частности в металлургии, в производстве кремния и т.д., а также поставляется на экспорт, большой интерес к нему, помимо Европы, в Японии, Корее и в странах восточной Азии.

Размещено на Allbest.ru