Виды древесного топлива

Размещено на http://allbest.ru

Виды древесного топлива

Древесное топливо - это топливо, производимое из малоценной и низкокачественной древесины непосредственно с лесосек, отходов рубок деловой древесины на верхних и нижних складах лесозаготовителей, отходов рубок осветления и прореживания, отходов глубокой переработки древесины (кора, опилки, горбыль, обрезки) и др.

Древесное топливо делится на два вида:

- первичное, полученное на лесозаготовках и в качестве отходов глубокой переработки древесины;

- вторичное - древесное сырье, которое ранее использовалось в других целях (рейки, ящичная тара, отходы от строительства и др.).

По способу производства и форме древесное топливо может быть необлагороженное и облагороженное. К необлагороженному древесному топливу можно отнести: топливные дрова, топливную щепу, стружку, опилки, отходы после раскряжевки и лесопиления. К облагороженному - топливные брикеты, таблетки, гранулы, пеллеты, древесный порошок.

Ш Определение видов древесного топлива:

· Щепа из отходов деревообработки - щепа, полученная из необработанных отходов промышленной древесины (ребер, откомлевок и т.д.);

· Щепа из пней - щепа, полученная из пней или коряг;

· Щепа из отходов лесозаготовок - щепа, полученная из ветвей и вершин (крон) после заготовки деловой древесины;

· Щепа из целых деревьев - щепа, полученная из надземной биомассы дерева (ствола, ветвей, хвои или листьев);

· Щепа из бревен или щепа из длинномерной древесины - щепа из очищенных от ветвей и сучьев деревьев;

· Лесная щепа - щепа, полученная из сырой древесины деревьев;

· Топливная щепа - щепа, полученная путем измельчения для сжигания различными методами;

· Щепа из лесопильных отходов - щепа, полученная из побочных продуктов лесопильного производства с остатками или без остатков коры;

· Опилки - мелкие частицы древесины, являющиеся побочным продуктом лесопильного производства;

· Кора - отходы, полученные при обработке деловой древесины методами окоривания;

· Шлифовальная древесная пыль - пылеобразные отходы, образующиеся при шлифовании необработанной древесины и досок;

· Древесные топливные гранулы - пеллеты (ДТГ) - изделия цилиндрической формы (диаметром 6-8 мм, длиной до 30 мм), спрессованные методом экструзии из предварительно высушенной и измельченной древесины;

· Древесные топливные брикеты - изделия цилиндрической формы (диаметром 60-80 мм, длиной до 300 мм), спрессованные методом экструзии из предварительно высушенной и измельченной древесины.

v Недостатки древесного топлива:

- самовозгорание;

- быстрое загнивание;

- низкая объемная теплотворная способность;

- малая насыпная плотность;

- высокая исходная влажность (60% и выше).

Данные факторы делают невыгодной перевозку первичного древесного топлива, усложняют складирование и хранение. Существенные различия по влажности снижают эффективность теплоэнергетического оборудования, усложняет и удорожает производство энергии.

Древесные гранулы:

вышеуказанные недостатки устраняются при использовании «улучшенного» древесного топлива. Одним из видов такого топлива являются древесные топливные гранулы (ДТГ) - спрессованные методом экструзии из предварительно высушенной и измельченной древесины изделия диаметром 6-8 мм, длиной 4-30 мм.

Преимущества ДТГ:

- не способны к самовозгоранию;

- биологически неактивны - не гниют, не содержат пыли и спор;

- постоянная влажность (не более 10%);

- меньшие объемы для хранения;

- меньшая стоимость котельного оборудования для сжигания ДТГ;

- значительно большая теплотворная способность по сравнению со щепой, опилками и кусковой древесиной.

Необходимо отметить, что горючими веществами в древесине, как и в других видах растительной биомассы, являются углерод (около 51%) и водород (около 6%), остальные вещества - это балласт. К тому же обезвоживание древесины требует значительных затрат энергии как при прямом сжигании, газификации и т.д., так и при предварительной сушке. Таким образом, энергетическое использование первичных видов древесного топлива (дров, щепы) с относительной влажностью = 45-60% в 1,8-3,5 раза снижает теплотворную способность древесины

Влагосодержание древесного топлива существенно влияет также на механизмы и эффективность процессов горения и теплообмена в энергогенерирующих. Устойчивое, стабильное горение происходит при влажности, например, топливной щепы до 40…45%. Горение возможно также и при влажности щепы до 56…57% с коэффициентом избытка воздуха от 2 до 4…5, но оно не устойчиво. В отдельных, дорогостоящих топочных устройствах можно сжигать щепу с предельно допустимой влажностью 60 и даже 65% или использовать дополнительные источники тепла, сжигая другое топливо (газовая, мазутная "подсветка" и т.д.). Однако, такие технологии разумно использовать только для утилизации древесных отходов, а не с целью производства тепловой энергии.

Вторым важнейшим фактором, существенно влияющим на эффективность топочных процессов, является неоднородность и непостоянство физико-механических характеристик и большая полидисперсность (0,5мм-50мм) первичных видов древесного топлива.

Таким образом, для эффективного использования энергетического потенциала древесного топлива, количество которого в стране ограничено, предлагается исходную топливную древесину должным образом подготовить:

- высушить,

- гомогенизировать, т.е. придать ей стабильные физико-химические и механические параметры и свойства.

Это позволит существенно (в 2-3 раза) повысить удельную теплотворную способность, оптимизировать топочные процессы, увеличить КПД теплогенерирующего оборудования и его эффективность в 1,3…2,8 раза, снизить стоимость оборудования и затраты на его эксплуатацию

Основные характеристики древесного топлива приведены в таблице 1.

Таблица 1

Древесные отходы образуются на всех стадиях заготовки и переработки древесины. Источниками древесного топлива могут быть:

- деревообрабатывающие предприятия с большим объемом древесных отходов;

- отходы заготовки деловой древесины;

- специальная или побочная заготовка малоценной и низкокачественной древесины.

Выход продукции при глубокой переработке древесины на заводах составляет в среднем 40% от сырья на заводе (окоренного) или 26% и менее от эксплуатационного запаса на лесосеке. Часть древесных отходов нижних складов и от глубокой переработки разбирается населением на дрова, часть сжигается в котельных промплощадок деревоперерабатывающих предприятий для сушки древесины и отопления, значительная доля утилизируется (сжигается, закапывается).

Ввиду малой плотности и невысокой объёмной калорийности древесного топлива затраты по его перевозке могут иметь решающее значение для оценки рентабельности использования. В каждом случае требуется уточнение в зависимости от длины, сложности маршрута, объёма и регулярности перевозок.

Технология заготовки деловой древесины (и, соответственно, количество отходов) зависит от объёма заготовки, располагаемой для заготовки техники, вида рубки (сплошные, выборочные, рубки осветления и прореживания). Срезанное на лесосеке дерево трелюется хлыстами (освобождённое от сучьев и вершинок) на верхний склад. На верхнем складе делается предварительная сортировка хлыстов. Хлысты лесовозами вывозятся на нижние склады. На нижних складах лес сортируется по виду древесины, диаметру, длине и пилится на сортимент на продажу: хвойные 3,65 м; 3,8 м и 4,0 м диаметром от 80 мм, твёрдолиственные 2ё4 м. Отходы традиционных нижних складов (при ориентации лесозаготовителя, в основном, на экспорт круглого леса) откомлёвка, вершинки и нестандартные к размеру сортимента брёвна. Хлыстовую вывозку частично применяют только крупные предприятия, входящие в объединение «Приморлеспрома» и ОАО «Тернейлес», имеющие базу для дальнейшей переработки. В лесном бизнесе на сегодня много предприятий, не обладающих достаточной материально-технической базой, и традиционная хлыстовая вывозка с верхних складов все чаще заменяется сортиментной. В этом случае отходы не доходят до нижних складов и количество отходов, брошенных на верхних складах, увеличивается.

При заготовке деловой древесины попутно образуется древесное сырьё, которое объединяют в «отходы». Процент отходов связан с видом древесной породы, ее отпускным диаметром. Теоретически сюда допускаются только дрова технологические и топливные, кора деловой древесины, вершинки деревьев.Сумма деловой древесины и планируемых отходов дают объем ликвидной древесины, назначенной в рубку. В данном случае не учитывают ветки, древесную зелень. Деловая древесина в какой-то мере отслеживается в отчетных документах предприятий как лесной продукт. Чаще всего это круглый лес. Наша задача ограничивается определением отходов, образующихся на лесосеках на верхних и нижних складах. Там, в основном, скапливается большая часть производственных "отходов", которые в своем большинстве не вывозятся и в значительной мере остаются неучтенными. Это деловая древесина менее отпускного диаметра, не имеющая сбыта и в этой связи оставленная на корню, сучья, вершинки, откомлевки, поломанные манипуляторами и раздавленные гусеницами тракторов деревья хвойных и лиственных пород, "забытая" у пня деловая древесина.

Потери и отходы переработки по отношению к эксплуатационному запасу (в лесу) ориентировочно составляют:

25 - 30 % - остается в лесу на лесосеке (недорубы, спиленные и брошенные, вывернутые с корнем, сломанные и раздавленные, верхушки, комли, ветки);

5 % на верхнем складе (выбраковка), 5 - 10 % на нижнем (откомлёвка, вершинки) складе при вывозке хлыстами;

Возможный выход деловой древесины - 50 - 55 %;

При раскрое деловой древесины на сортименты дополнительно образуется отходов (дрова технологические и топливные) 30 %;

Итого отходов дровяных (в сумме с выбраковкой, откомлёвкой и вершинками) - 40 - 45 % от ликвидной древесины, назначенной в рубку;

Следовательно, сегодня при освоении лесосек готовят около 40 % деловой древесины, учитывая преобладание сортиментной вывозки у большинства лесозаготовителей, 60 % бросаются на лесосеках и верхних складах.

В процессе рубки возможна заготовка древесной зелени. Она, вообще, нигде не учитывается. При использовании в качестве регламентирующего норматива лесосеки равномерного пользования он будет равен около 7 %.

Бросаемая в лесу древесина в значительной степени ухудшает экологическую обстановку, способствует размножению энтомоловредителей, является источником возникновения лесных пожаров. Лесозаготовители деловой хвойной древесины на экспорт скорее пойдут на нарушение Правил рубок, чем будут собирать и вывозить "отходы" при нынешнем соотношении дохода от экспорта и от дров. Максимум образования отходов от предприятий по заготовке деловой древесины (комли, верхушки, отбраковка от сортимента) приходится на зимний период. Поэтому, в первую очередь, необходимо брать отходы от верхних и нижних складов лесозаготовителей.

Древесное топливо - возобновляемый экологически чистый вид топлива с калорийностью на уровне бурых углей. Доступность этого вида топлива определяется наличием в крае предприятий по заготовке и глубокой переработке древесины, а также лесов с малоценной древесиной, пригодных для заготовок на дрова.

Следует отметить, что промышленно развитые страны широко используют древесное топливо в энергетике. В Швеции и Финляндии доля древесины в топливном балансе на выработку тепловой энергии доходит до 60 %.

Выработка электроэнергии на альтернативном возобновляемом топливе относится по определению Федерального Закона «Об энергосбережении» к энергосберегающим технологиям. Такие производители по упомянутому закону имеют льготы, ратификация Россией Киотского протокола позволяет надеяться на льготы в будущем.

Технология сжигания древесных отходов позволяет, при необходимости, попутно утилизировать бытовые горючие отходы посёлков и городов.

древесный топливо энергетический

Размещено на Allbest.ru