BG107521A - Метод за използване на маломерна и отпадъчна дървесина чрез раздробяване на технологични трески и производство на пара и електрическа енергия - Google Patents

Abstract

Методът се прилага за оползотворяване на маломерна и отпадъчна дървесина чрез технологичен процес, който не замърсява околната среда. По метода отпадъчната дървесина се раздробява чрез дискови секачни машини на технологични трески, които се събират в междинни бункери и захранващ бункер и се изгарят в котелен агрегат за твърдо гориво, в резултат на което се произвеждат електрическа енергия и пара за технологични нужди. а

Description

МЕТОД ЗА ИЗПОЛЗВАНЕ НА МАЛОМЕРНА И ОТПАДЪЧНА ДЪРВЕСИНА ЧРЕЗ РАЗДРОБЯВАНЕ НА ТЕХНОЛОГИЧНИ ТРЕСКИ И ПРОИЗВОДСТВО НА ПАРА И ЕЛЕКТРИЧЕСКА ЕНЕРГИЯ

Изобретението се отнася до метод за използване на маломерна и отпадъчна дървесина чрез раздробяване на технологични трески и производство на пара и електрическа енергия в технологичен процес без замърсяване на околната среда.

Методът включва раздробяване на отпадъчната дървесина на технологични трески, с помощта на дискови секачни машини, събирането им в междинни бункери и захранващ бункер, както и изгаряне в котелен агрегат за твърдо гориво и производство на електрическа енергия и пара за технологични нужди.

претенция, 1 фигура

• · • · 9 ♦ • · 4 · ·· ··4 «

4 4 ···· · ♦·

МЕТОД ЗА ИЗПОЛЗВАНЕ НА МАЛОМЕРНА И ОТПАДЪЧНА ДЪРВЕСИНА •4 444 44 444/* 4444

ЧРЕЗ РАЗДРОБЯВАНЕ НА ТЕХНОЛОГИЧНИ ТРЕСКИ И ПРОИЗВОДСТВО НА ПАРА И ЕЛЕКТРИЧЕСКА ЕНЕРГИЯ

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА

Изобретението се отнася до метод за използване на маломерна и отпадъчна дървесина чрез раздробяване на технологични трески и производство на пара и електрическа енергия в технологичен процес без замърсяване на околната среда. Оползотворява се маломерната дървесина от дърводобива и отгледните сечи, както и отпадъчната дървесина от дървообработването.

С ПРЕДШ.ЕСТВАЩО_СЬСТОЯНИЕЛ1А ТЕХНИКАТА

За осигуряване на необходимите количества електрическа енергия, в националните енергийни програми се отделя предпочитание на развитието на местните енергийни източници.

Известно е, че горивата според агрегатното си състояние се разделят на твърди, течни и газообразни. Освен това те биват естествени - употребата им се предхожда от специално механично или химично преработване и изкуствени получавани чрез раздробяване, дестилиране, брикетиране и др.

Известни са и периодичните кризисни ситуации, които възникват около петролните източници, както и противоречията касаещи използването на СЗ атомната енергия. По отношение на въглищата се отделя голямо количество серен двуокис, пепел, азотни окиси и се причинява значителна корозия на съоръженията.

Дървесината се характеризира като гориво с малко пепелно съдържание, около 1%, голям процент летливи вещества -85% и сравнително висока влажност (25-55%). Топлината на изгаряне за въздушно сухата дървесина с влажност 1820% е 12561:14654 kJ/kg. Поради специфичния характер на горивото, при изгарянето на дървесината не се образува шлака. Горимата маса на всички дървесни видове има почти постоянен състав: С=51%, Н=6,1%, N=0,6%, 0=42,3%.

Известни са твърди горивни композиции за изгаряне в парни котли и различни методи за получаване на подобни композиции. Например, известна е ·· · · · · ·· ·· · < ···· ··· ···· ·· · ····· · · · ·· · горивна композиция от отпадъчни продукти (BG от предварително изсушени дървесни отпадъци, по-специално кора и отпадъчен нефтен шлам в съотношение 1:1 до 1:4 или в комбинация с включване на въглищен прах в съотношение 1:1:10 до 4:1:20; от остатъчни продукти (JP 60-5637), съставени от 30-60% въглищен нискокалоричен прах с добавка на дървесни стърготини 0-15%. Известна е подготовката на нефтен шлам за изгаряне (DE 3432210) и метод за получаване на горивна среда, съставена поне от два компонента, при който дървесните отпадъци се раздробяват, изсушават и смесват с останалата част на подготвеното гориво с определена влажност (DE 3340971).

Известен е и технологичен процес (RU 2134288) за обогатяване и предаване на инертност на твърди органични и неорганични материали с С разделяне и предварителна сепарация на инертните компоненти, присъстващи в изходния материал. Като изходни материали се използват отпадъци от лесонасъжденията и градски отпадъци, при което се извършва смилане, сепарация и химическа обработка чрез добавяне на съединения на калция и магния и последващо изсушаване.

Известна е апаратура (US 4063903) за оползотворяване на твърди отпадъци от хартия, дървесина, кожа, текстил, пластмаса и др. чрез превръщане на органичната фракция в гориво и получаване на една или повече неорганични съставки.

Известен е също така способ (SU 1726498) за получаване на дървесни брикети и тяхното използване в топливната промишленост, бита и w строителството. Състоят се от 87%-: 97% дървесни стружки и прах, U5% хартиена пулпа, хидрообразователи. формират се при налягане 0,03:0,05 МРа и се сушат при температура 100-И30 °C, до влажност 2:10%. (RU 02157402) за брикетиране на трудногорими отпадъци от тютюневата и дървообработваща промишленост, обработени с машинно масло и торф, както и метод (RU 02147604) за получаване на твърдо гориво във вид на гранули и брикети от утаечни градски отточни води и лигноцелулозни материали.

Недостатък на известните методи и състави е нехомогенността на горивото, усложнените методи за получаване изискващи по-големи капитални разходи.

·· ···· · · ·· · ···· • · · · · · · · · е техническа същност на : J · J

Предмет на настоящето изобретение е да осигури метод за оползотворяване на маломерна и отпадъчна дървесина чрез раздробяване на технологични трески, тяхното изгаряне и производство на пара и електрическа енергия в технологичен процес.

Същността на изобретението се състои в използването на маломерна дървесина от отгледните сечи с диаметър до 80 mm и дължина над 100 mm, отпадъчна дървесина от дърводобива (клони , вършини и др.) с дължина от 0,5 до 1,5 m и диаметър под 200 mm, отпадъци и изрезки от дърворезното производство с дължина над 300 mm и дебелина до 20 mm.

Съгласно изобретението методът включва раздробяване на маломерна и отпадъчна дървеснина (иглолистна и широколистна) от дърводобива и дърворезното производство във вид на технологични трески, траспортиране, събиране и изгарянето им в котелен агрегат за твърдо гориво, производство на пара за технологични нужди и за задвижване на силови машини, преобразуващи потенциалната й енергия в електрическа енергия.

Раздробяването на дървесината, която е във въздушно сухо състояние, с влажност 18-20% се извършва на дискови секачни машини, при което се получават технологични трески с размери: дължина 20^-25 mm, широчина 2СИ25 mm и дебелина 2-ИО mm. Технологичните трески са с голяма контактна повърхност и малък коефициент на излишък на въздуха, което облекчава пренасянето на газовите горивни смеси до зоната на горенето и активизира окислителния процес. Средните стойности на топлофизичните характеристики на дървесина от иглолистни и широколистни видове са: плътност 550 kg/m³; коефициент на топлопроводност 0,551 W/m.K; температура на запалване 245 °C; калоричност 19650 KJ/kg. Транспортирането на обработвания материал и технологичните трески се извършва с лентови транспортьори и пневмотранспорт. Складирането на технологичните трески се извършва във вертикални бункери.

Изгарянето на технологичните трески се осъществява в котел за твърдо гориво, с малка производителност (до 5 kg,^zs) и ниско работно налягане (до 3 МРа). Произведената от котелния агрегат наситена (влажна) пара с температура в рамките до 230 °C постъпва в турбина по магистрален тръбопровод и с помощта на генератор се произвежда електрическа енергия, която постъпва в

• · ···· ·· · · · ···· ··· ···· ·· · мрежата посредством трансформатор. Част от алектрйческа^аенеагий.и’йарата може да се използва за собствени технологични нужди.

Предимствата на предлагания метод са следните. Оползотворява се маломерната дървесина от отгледните сечи, което облекчава регулирането на видовия състав на насъжденията, подобряват се растежните условия и качествата на произвежданата дървесина. Оползотворява се опадъчната дървесина, както от дърводобива така и от дърворезното производство, без да се строят нови и сложни технологични инсталации, изискващи големи капиталовложения. Понижават се енергийните разходи. Икономисват се въглища за ТЕЦ. Раздробената във вид на технологични трески дървесина е лесно транспортируема, може дълго да се съхранява и изгаря без допълнителни реконструкции и капиталовложения.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ

Фигура 1 схематично представя едно изпълнение на изобретението, включващо насичане на дървесината на технологични трески, транспортиране, съхранение и подаване по основния тракт на ТЕЦ.

ПРИМЕР НА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Маломерната и отпадъчна дървесина от дърводобива 1, както и тази от дърворезното производство 2, с влажност във въздушно сухо състояние 18-20% се подава с помощта на лентови транспортьори 3 и 4 към дисковите секачни машини 5 и 6, където се насича на технологични трески с дължина до 25 mm. Размерите на приемащия патрон на машините е с широчина 350 mm и височина 325 mm, а диаметърът на диска 2100 mm. Производителността на всяка дискова секачна машина е 20^-30 пространствени m³/h. Теглото на един пространствен т³ в зависимост от дървесината е от 250 до 580 kg.

С помощта на центробежните вентилатори 7 и 8 и пневмотръбопроводите 9 и 10, технологичните трески се събират в междинните вертикални бункери 11 и 12. Чрез пневматичната инсталация 13 треските се подават към вертикалния бункер 14 захранващ котелния агрегат. От бункера 14, чрез питателя 15 и лентовия транспортьор 16 технологичните трески се подават към пещната камера на котела 17, в който става тяхното изгаряне. Капацитетът на изгаряне е 10 t/h.

• · · · ·· ·· ·· · ···· • · · · · · · ·· ·

Необходимият въздух за поддържане :на гОреаетЬ .Се’ ЬоДавк чрез • · ··· ·· ···· ·· ·· ' въздушния вентилатор 18, а необходимата вода за работата на котелния агрегат постъпва от тръбопровода 19. Постъпващият в пещта въздух се загрява чрез въздухоподгревателя 20. След преминаване през въздухоподгревателя димните газове се отправят към прахоуловителя 21. Движението (тягата на котела) на димните газове се осъществява посредством димния вентилатор 22 и се изхвърлят в атмосферата през комина 23.

Паропроизводството на котела е 6 t/h, к.п.д. - 75%, а параметрите на парата са температура 467 К, налягане 1,3 МРа. Произведената от парния котел пара постъпва в турбината 25 по магистралния тръбопровод 24, а произведената от генератора 26 с мощност 2 MW/h електрическа енергия постъпва в мрежата посредством трансформатора 27. Необходимата за технологични нужди пара се отнема от пароотбор 28 на турбината 25, с резервиране на подаване на пара от котела.

Методът съгласно изобретението дава възможност да се оползотвори маломерна и отпадъчна дървесина чрез раздробяване на технологични трески, тяхното изгаряне и производство на електическа енергия и пара за технологични нужди. Трябва да се подразбира, че могат да се направят различни изменения и добавки касещи транспортирането на технологичните трески, без да се излезе от смисъла и периметъра на изобретението.

Съгласно Закона за енергетиката и енергийната ефективност, обн. ДВ. бр. 64 от 16.07.1999 г. и всички допълнения и изменения свързани с него и чл. 41 от този закон, не се изисква издаване на лицензи за производство на електрическа енергия с мощност до 5 MW и производство на топлинна енергия от отоплителна централа с мощност до 1 MW • · · · . · ·· ·· ·· ♦· z · · · · *· ····..: *· ·’ · : :

МЕТОД ЗА ИЗПОЛЗВАНЕ НА МАДОМЕРНА-Й ОТПАДЪЧНА ДЪРВЕСИНА ЧРЕЗ РАЗДРОБЯВАНЕ НА ТЕХНОЛОГИЧНИ ТРЕСКИ И ПРОИЗВОДСТВО НА ПАРА И ЕЛЕКТРИЧЕСКА ЕНЕРГИЯ

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА

Изобретението се отнася до метод за използване на маломерна и отпадъчна дървесина чрез раздробяване на технологични трески и производство на пара и електрическа енергия в технологичен процес без замърсяване на околната среда. Оползотворява се маломерната дървесина от дърводобива и отгледните сечи, както и отпадъчната дървесина от дървообработването.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

За осигуряване на необходимите количества електрическа енергия, в националните енергийни програми се отделя предпочитание на развитието на местните енергийни източници.

Известно е, че горивата според агрегатното си състояние се разделят на твърди, течни и газообразни. Освен това те биват естествени - употребата им се предхожда от специално механично или химично преработване и изкуствени получавани чрез раздробяване, дестилиране, брикетиране и др.

Известни са и периодичните кризисни ситуации, които възникват около петролните източници, както и противоречията касаещи използването на атомната енергия. По отношение на въглищата се отделя голямо количество серен двуокис, пепел, азотни окиси и се причинява значителна корозия на съоръженията.

Дървесината се характеризира като гориво с малко пепелно съдържание, около 1%, голям процент летливи вещества -85% и сравнително висока влажност (25-55%). Топлината на изгаряне за въздушно сухата дървесина с влажност 1820% е 12561 14654 kj/kg. Поради специфичния характер на горивото, при изгарянето на дървесината не се образува шлака. Горимата маса на всички дървесни видове има почти постоянен състав: 0=51%, Н=6,1%, N=0,6%, 0=42,3%.

Известни са твърди горивни композиции за изгаряне в парни котли и различни методи за получаване на подобни компетенции. Например, известна е _л - · · · · · .··.:··· : : : < : :···· · · : .· · : :. · горивна композиция от отпадъчни продукти (BG. 47418}· съдържаща ’Ьмес от предварително изсушени дървесни отпадъци, по-специално кора и отпадъчен нефтен шлам в съотношение 1:1 до 1:4 или в комбинация с включване на въглищен прах в съотношение 1:1:10 до 4:1:20; от остатъчни продукти (JP 60-5637), съставени от 30-60% въглищен нискокалоричен прах с добавка на дървесни стърготини 0-15%. Известна е подготовката на нефтен шлам за изгаряне (DE 3432210) и метод за получаване на горивна среда, съставена поне от два компонента, при който дървесните отпадъци се раздробяват, изсушават и смесват с останалата част на подготвеното гориво с определена влажност (DE 3340971).

Известен е и технологичен процес (RU 2134288) за обогатяване и предаване на инертност на твърди органични и неорганични материали с разделяне и предварителна сепарация на инертните компоненти, присъстващи в изходния материал. Като изходни материали се използват отпадъци от лесонасъжденията и градски отпадъци, при което се извършва смилане, сепарация и химическа обработка чрез добавяне на съединения на калция и магния и последващо изсушаване.

Известна е апаратура (US 4063903) за оползотворяване на твърди отпадъци от хартия, дървесина, кожа, текстил, пластмаса и др. чрез превръщане на органичната фракция в гориво и получаване на една или повече неорганични съставки.

Известен е също така способ (SU 1726498) за получаване на дървесни брикети и тяхното използване в топливната промишленост, бита и строителството. Състоят се от 87% : 97% дървесни стружки и прах, 1:5% хартиена пулпа, хидрообразователи. формират се при налягане 0,03:0,05 МРа и се сушат при температура 100:130 °C, до влажност 2:10%. (RU 02157402) за брикетиране на трудногорими отпадъци от тютюневата и дървообработваща промишленост, обработени с машинно масло и торф, както и метод (RU 02147604) за получаване на твърдо гориво във вид на гранули и брикети от утаечни градски отточни води и лигноцелулозни материали.

Недостатък на известните методи и състави е нехомогенността на горивото, усложнените методи за получаване изискващи по-големи капитални разходи.

• · · · · * ·· ·· • · · · · · · • ···· · · * ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕЙНИЕТО.

Предмет на настоящето изобретение е да осигури метод за оползотворяване на маломерна и отпадъчна дървесина чрез раздробяване на технологични трески, тяхното изгаряне и производство на пара и електрическа енергия в технологичен процес.

Същността на изобретението се състои в използването на маломерна дървесина от отгледните сечи с диаметър до 80 mm и дължина над 100 mm, отпадъчна дървесина от дърводобива (клони , вършини и др.) с дължина от 0,5 до 1,5 m и диаметър под 200 mm, отпадъци и изрезки от дърворезното производство с дължина над 300 mm и дебелина до 20 mm.

Съгласно изобретението методът включва раздробяване на маломерна и отпадъчна дървесинна (иглолистна и широколистна) от дърводобива и дърворезното производство във вид на технологични трески, траспортиране, събиране и изгарянето им в котелен агрегат за твърдо гориво, производство на пара за технологични нужди и за задвижване на силови машини, преобразуващи потенциалната й енергия в електрическа енергия.

Раздробяването на дървесината, която е във въздушно сухо състояние, с влажност 18-20% се извършва на дискови секачни машини, при което се получават технологични трески с размери: дължина 20:25 mm, широчина 20:25 mm и дебелина 2^10 mm. Технологичните трески са с голяма контактна повърхност и малък коефициент на излишък на въздуха, което облекчава пренасянето на газовите горивни смеси до зоната на горенето и активизира окислителния процес. Средните стойности на топлофизичните характеристики на дървесина от иглолистни и широколистни видове са: плътност 550 kg/m³; коефициент на топлопроводност 0,551 W/m.K; температура на запалване 245 °C; калоричност 19850 KJ/kg. Транспортирането на обработвания материал и технологичните трески се извършва с лентови транспортьори и пневмотранспорт. Складирането на технологичните трески се извършва във вертикални бункери.

Изгарянето на технологичните трески се осъществява в котел за твърдо гориво, с малка производителност (до 5 kg/s) и ниско работно налягане (до 3 МРа). Произведената от котелния агрегат наситена (влажна) пара с температура в рамките до 230 °C постъпва в турбина по магистрален тръбопровод и с помощта на генератор се произвежда електрическа енергия, която постъпва в • 444 мрежата посредством трансформатор. Част от ел^ринес^та^мергйя и* перата може да се използва за собствени технологични нужди.

Предимствата на предлагания метод са следните. Оползотворява се маломерната дървесина от отгледните сечи, което облекчава регулирането на видовия състав на насъжденията, подобряват се растежните условия и качествата на произвежданата дървесина. Оползотворява се опадъчната дървесина, както от дърводобива така и от дърворезното производство, без да се строят нови и сложни технологични инсталации, изискващи големи капиталовложения. Понижават се енергийните разходи. Икономисват се въглища за ТЕЦ. Раздробената във вид на технологични трески дървесина е лесно транспортируема, може дълго да се съхранява и изгаря без допълнителни реконструкции и капиталовложения.

ОПИСАНИЕ НА

Фигура 1 схематично представя едно изпълнение на изобретението, включващо насичане на дървесината на технологични трески, транспортиране, съхранение и подаване по основния тракт на ТЕЦ.

ПРИМЕРЛД ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Маломерната и отпадъчна дървесина от дърводобива 1, както и тази от дърворезното производство 2, с влажност във въздушно сухо състояние 18-20% се подава с помощта на лентови транспортьори 3 и 4 към дисковите секачни машини 5 и 6, където се насича на технологични трески с дължина до 25 mm. Размерите на приемащия патрон на машините е с широчина 350 mm и височина 325 mm, а диаметърът на диска 2100 mm. Производителността на всяка дискова секачна машина е 20<30 пространствени m³/h. Теглото на един пространствен т³ в зависимост от дървесината е от 250 до 580 kg.

С помощта на центробежните вентилатори 7 и 8 и пневмотръбопроводите 9 и 10, технологичните трески се събират в междинните вертикални бункери 11 и 12. Чрез пневматичната инсталация 13 треските се подават към вертикалния бункер 14 захранващ котелния агрегат. От бункера 14, чрез питателя 15 и лентовия транспортьор 16 технологичните трески се подават към пещната камера на котела 17, в който става тяхното изгаряне. Капацитетът на изгаряне е 10 t/h.

А е < «. · · · · · · *»··· » · ·· · • · ···· · · · · ·

Необходимият въздух за поддържане нй..*г®ренет®«’ее·· подава··‘чрез въздушния вентилатор 18, а необходимата вода за работата на котелния агрегат постъпва от тръбопровода 19. Постъпващият в пещта въздух се загрява чрез въздухоподгревателя 20. След преминаване през въздухоподгревателя димните газове се отправят към прахоуловителя 21. Движението (тягата на котела) на димните газове се осъществява посредством димния вентилатор 22 и се изхвърлят в атмосферата през комина 23.

Паропроизводството на котела е 6 t/h, к.п.д. - 75%, а параметрите на парата са температура 467 К, налягане 1,3 МРа. Произведената от парния котел пара постъпва в турбината 25 по магистралния тръбопровод 24, а произведената от генератора 26 с мощност 2 MW/h електрическа енергия постъпва в мрежата посредством трансформатора 27. Необходимата за технологични нужди пара се отнема от пароотбор 28 на турбината 25, с резервиране на подаване на пара от котела.

Методът съгласно изобретението дава възможност да се оползотвори маломерна и отпадъчна дървесина чрез раздробяване на технологични трески, тяхното изгаряне и производство на електическа енергия и пара за технологични нужди. Трябва да се подразбира, че могат да се направят различни изменения и добавки касещи транспортирането на технологичните трески, без да се излезе от смисъла и периметъра на изобретението.

Съгласно Закона за енергетиката и енергийната ефективност, обн. ДВ. бр. 64 от 16.07.1999 г. и всички допълнения и изменения свързани с него и чл. 41 от този закон, не се изисква издаване на лицензи за производство на електрическа енергия с мощност до 5 MW и производство на топлинна енергия от отоплителна централа с мощност до 1 MW • · ·

ПАТЕНТНИ ПРЕТЕЦЦЙ

1. Метод за използване на маломерна и отпадъчна дървесина чрез раздробяване на технологични трески и производство на пара и електрическа енергия, характеризиращ се с това, че включва следните етапи:

- раздробяване на маломерната и отпадъчна дървесина от отгледните сечи, дърводобива и дърворезното производство на технологични трески, с помощта на дискови секачни машини;

- прехвърляне на технологичните трески в междинни бункери и захранващ бункер;

- изгаряне на технологичните трески в котелен агрегат за твърдо гориво;

- производство на пара за технологични нужди и за произвеждане на електрическа енергия посредством турбина и генератор;

- подаване на електрическата енергия посредством трансформатор към преносната мрежа.

Claims (1)

1. Метод за използване на маломерна и отпадъчна дървесина чрез раздробяване на технологични трески и производство на пара и електрическа енергия, характеризиращ се с това, че включва следните етапи:

- раздробяване на маломерната и отпадъчна дървесина от отгледните сечи, дърводобива и дърворезното производство на технологични трески, с помощта на дискови секачни машини;

- прехвърляне на технологичните трески в междинни бункери и захранващ бункер;

- изгаряне на технологичните трески в котелен агрегат за твърдо гориво:

- производство на пара за технологични нужди и за произвеждане на електрическа енергия посредством турбина и генератор;

- подаване на електрическата енергия посредством трансформатор към преносната мрежа.