Индекс материала
Использование древесной биомассы
Заготовка леса
Лесозаготовка
Харвестер – машина для валки, обрезки сучьев и раскряжевки
Раскряжевка
Подготовленные к трелевке сортименты
Просушивание отходов в лесу
Подготовка древесных отходов для использования в качестве топлива
Измельчение древесины и отходов
Техническое обслуживание
Измельчение древесины и отходов
Подача отходов – манипулятор на автомобильном шасси
Самоходная рубительная машина небольшой производительности
Складирование топлива
Склад-навес лесопильного предприятия
Автопогрузчики – основные складские механизмы
ТЭЦ Kufstein
Шнеки загрузочного устройства
Котел производства фирмы BERTSCH (Австрия)
ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 6,5 МВТ
Инновационные технологии - термодинамический цикл ORC
ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ
Изготовитель установок ORC фирма TURBODEN (Италия)
Изготовитель установок ORC фирма TURBODEN (Италия)
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
Все страницы

 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДРЕВЕСНОЙ БИОМАССЫ

(по результатам командировки в Австрию в период с 3 по 10 октября 2004 г.)
Подготовил Якимович В.П. с использованием материалов членов делегации
  Основные аспекты использования древесной биомассы

Наличие достаточной сырьевой базы
Организация заготовки древесных отходов
Транспортирование отходов
Хранение отходов
Эффективное сжигание
Экологическая безопасность
Экономическая эффективность
    Потенциал леса

Австрия – лесная страна, лесистость – 47,5 %
В частной собственности находится 82 % лесов (227 тысяч лесовладельцев
Запас древесины на корню – 1,1 млрд.м3
    Типичная панорама леса

Заготовка леса

Лесозаготовка основана преимущественно на выборочных рубках
Ежегодно заготавливается около 21 млн.м3
Возраст рубки установлен 80 лет, но фактически рубка ведется в возрасте выше 100 лет
  

Разновозрастный лес – естественное воспроизводство
 

Развитие сети лесных дорог

При строительстве лесных дорог оказывается государственная финансовая поддержка – до 40 % от общих затрат

   Лес на горном склоне

 

    Лесозаготовка

Лесозаготовка в зависимости от объема и места заготовки, возраста насаждений и вида рубки осуществляется различными системами машин
 Валка леса с помощью бензопил

 Харвестер – машина для валки, обрезки сучьев и раскряжевки

    Захват ствола

    Валка
   Обрезка сучьев

Раскряжевка

    Деловая древесина + отходы

  Отходы при прореживании леса

    Отходы при лесозаготовке

Подготовленные к трелевке сортименты

Вывоз заготовленного леса

На трелевке используются скидеры или канатные установки (на склонах более 20 О
На подвозке сортиментов используются форвардеры или колесные трактора, оснащенные манипуляторорм и тележкой
    Складирование сортиментов у лесной дороги

    Рассортированный деловой лес на обочине дороги

    Отходы при лесозаготовках

На 1 га вырубленного леса в виде лесосечных отходов, включая пни и корни может образовываться до 100 м3 древесной биомассы
Если отходы предназначены для использования в энергетических целях они обязательно подсушиваются в естественных условиях от 0,5 до 2 лет путем складирования у лесовозных дорог или на промежуточных складах, где ведется переработка отходов

    Просушивание отходов в лесу

    Промежуточный склад отходов

  Отходы лесопиления – кора, опилки, горбыль, кусковые отходы составляют около 40 % от объема пиловочного бревна и являются основным источником отходов для использования в энергетических целях

  Отходы лесопиления
(НЕИЗМЕЛЬЧЕННАЯ КОРА)

   Отходы лесопиления

  Отходы лесопиления

  Подготовка древесных отходов для использования в качестве топлива

Для измельчения древесины и древесных отходов используются специальные рубительные машины, которые, которые выпускаются в достаточно широкой номенклатуре, как техническим характеристикам, так и по исполнению (на самоходных шасси, прицепные с приводов от трактора и т.д.)

   Измельчение древесных отходов
Машина НЕМ 700 (фирма JENZ): производительность – 100 - 150 м3/ч (100000 – 150000 м3/год); максимальный диаметр бревна – 700 мм;

Измельчение древесных отходов Машина НЕМ 700 (фирма JENZ): стоимость – 350 тыс.ЕВРО; срок службы – 10 лет; обучение оператора – 4-6 месяцев

    Измельчение древесных отходов
(привод рубительной машины – двигатель 600 л.с.; расход топлива -0,2-0,3 л/м3 щепы)

   Измельчение древесины и отходов

(машина в работе)

    ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ
(загрузка пакета мелких бревен)

    ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ
(загрузка пакета мелких бревен)

ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ
(кабина оператора устанавливается на высоту, обеспечивающую оператору необходимый обзор))

   ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ
(загрузка крупных бревен)

Техническое обслуживание

    Конструкция
(приемная горловина с подающим валком)

    Конструкция
(прижимающий валок)

    Конструкция
(клиноременный привод рубительного барабана)

    Конструкция
(маховик)

    Конструкция
(барабан с закрепленными резцами)

    Конструкция
Машина НЕМ 700 (фирма JENZ): количество резцов – 10-20 штук; замена резцов – через 30 – 60 часов

  Измельчение древесины и отходов
(работу машины демонстрировал сам владелец фирмы)

    Заготовка отходов для использования в энергетических целях
Фирма LANGEGGER BRENSTOFFLOGISTIK (заготовка щепы); площадь арендуемого участка  - 1га

   Транспортное средство для вывоза отходов из леса (оснащено манипулятором и прицепом с сетчатым бортовым ограждением)

   Заготовленные для переработки отходы (на площадке переработки)

Рубительная машина на самостоятельной шасси (несамоходная)

Подача отходов – манипулятор на автомобильном шасси

Манипулятор с гидроприводом

    Загрузка приемного бункера рубительной машины с помощью манипулятора

Проталкивание отходов в бункер рубительной машины с помощью манипулятора

Подача измельченных отходов от рубительной машиныс помощью скребкового конвейера    Предусмотрено улавливание металла

Самоходная рубительная машина небольшой производительности

    Подготовленыые к сжиганию отходы

Средняя стоимость измельчения отходов составляет 2-3 ЕВРО за 1 насыпной м3
Специализированный транспорт

Вместимость кузова – 90 м3; длина – 20 м; радиус поворота – 18 М; стоимость – 140 тыс.ЕВРО
    Задняя выгрузка транспортного средства

    Окончание выгрузки

    Кузов оснащен системой «подвижного дна» в виде подвижных металлических брусьев, совершающих разновременные возвратно-поступательные движения
    Выгрузка завершена

   Выгрузка на открытой площадке

требуемые габариты разворотной площадки 30 * 30 м
Выгрузка на складе топлива ТЭЦ


Самосвальная выгрузка из специального тракторного прицепа

   Складирование топлива

Для складирования топлива используются различные типы складов: закрытые, навесы, силосы
Все склады механизируются, как правило, с использованием высокопроизводительных колесных погрузчиков
    Закрытый склад в подвальном помещении (оборудован системами освещения, вентиляции и пожарной сигнализации)

    Оборудование систем освещения, вентиляции и пожарной сигнализации)
    Система вентиляции склада

    Склад – навес ТЭЦ мощностью 6,5 МВт
Пролет – 18 м, длина – 9*12 м, высота – 9/12 м
Запас топлива – 30 суток (вместимость 25000 м3)

   Склад-навес лесопильного предприятия

 Склад топлива муниципальной котельной

    Закрытый склад топлива с пневмозагрузкой из специального транспорта размещенный в одном здании с котельной
(на крыше – солнечные коллектора площадью 100 м2)

    Силосный склад опилок на лесопильном предприятии

   Механизация складов топлива

    Автопогрузчики – основные складские механизмы


Фронтальный колесный погрузчик
Вместимость ковша – 2 м3
Вылет стрелы – до 8 м
   Заполнение склада

    Подача топлива к приемному бункеру котельной установки

    Загрузка приемного бункера котельной установки

    ТЭЦ Kufstein
Общий вид главного корпуса

    Основные параметры
Номинальная электрическая мощность – 6,5 МВт
Топливо – кора, опилки, щепа
Паровой котел
Паропроизводительность – 30 т/ч
Параметры пара – 6,5 МПа / 450 ОС
Коэффициент использования топлива – 85 %
Численность эксплуатационного персонала – 9 чел
Для хранения топлива предусмотрен склад вместимостью до 30 суток

    Механизация загрузки топлива погрузчиком

   Сигнализация о необходимости подачи топлива в определенный загрузочный отсек
    Подача топлива по видам в загрузочные отсеки

    Плужки загрузочного устройства совершают возвратно-поступательные движения и перемещают топливо к шнекам

   Гидростанции приводов загрузочных устройств

  Шнеки загрузочного устройства с регулируемой частотой вращения позволяют осуществлять смешение разных видов топлива в различных пропорциях

    Шнеки дозируют топливо на вибрационный конвейер, транспортирующий топливо к котельному отделению

    Общий вид вибрационного конвейера

   Пересыпка топлива с вибрационного конвейера на скребковый конвейер подачи к котлу

    Скребковый конвейер подачи топлива к котлу

   Скребковый конвейер подъема топлива к расходному бункеру котла

    Узел загрузки топлива в расходный бункер котла

    Расходный бункер котла с гидротолкателями подачи топлива в топку котла

  Общий вид котла

    Растопочная горелка

    Датчики КИПиА

Котел производства фирмы BERTSCH (Австрия)

Паропроизводительность - 30 т/ч
Давление пара - 6,5 МПа
Температура пара – 450 ОС
    Газоочистное оборудование

    Паротурбинная установка

    Система контроля и управления

ТЭЦ оснащена современной системой контроля и управления на микропроцессорной технике, включая систему видеонаблюдения за технологическим процессом
   Центральный щит управления

    ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 6,5 МВТ
(топливо – древесные отходы, паросиловой цикл)
Функциональная схема котельной установки

    Технологическая схема котельной установки (видеокадр)

Схема пароводяного тракта котла

    Схема теплофикационной установки и системы охлаждения
109    Жесткие требования по выбросам обеспечены за счет двухступенчатой очистки газов – мультициклоны + электрофильтр

Выбросы вредных веществ составляют:
зола - 5,6 мг/нм3 (норма - 20 мг/нм3)
окислы азота - 112 мг/нм3 (норма - 200 мг/нм3)
окись углерода - 71мг/нм3 (норма - 100 мг/нм3)
углеводороды 1,7мг/нм3 (норма - 20 мг/нм3)
   Схема установки газоочистки

  Автоматический контроль выбросов

Инновационные технологии - термодинамический цикл ORC

 Общий вид установки ORC мощностью 400 кВт

    Схема установки

    ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ

(топливо – древесные отходы, ORC – цикл)
Видеокадр – схема ORC – цикла)
   ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ

(топливо – древесные отходы, ORC – цикл)
Видеокадр – схема котельной установки
   ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ

(топливо – древесные отходы, ORC – цикл)
Видеокадр – схема ORC – цикла)
   ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ

(топливо – древесные отходы, ORC – цикл)
Общий вид испарителя
    ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ

(топливо – древесные отходы, ORC – цикл)
Общий вид турбины, регенератора и конденсатора
   ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ

(топливо – древесные отходы, ORC – цикл)
Общий вид турбины, регенератора и конденсатора

Изготовитель установок ORC фирма TURBODEN (Италия)

электрической мощностью 250-1500 кВт
 ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ

(топливо – древесные отходы, ORC – цикл)
Общий вид подогревателя силиконового масла
    Общий вид турбины и регенератора

    Общий вид электрогенератора

   ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ

(топливо – древесные отходы, ORC – цикл)
Общий вид питательного насоса силиконового масла

Изготовитель установок ORC фирма TURBODEN (Италия)
электрической мощностью 250-1500 кВт

   Типичная схема отопительной котельной

    Общий вид оборудования котла

    Узел пересыпки топлива оборудован автоматической противопожарной системой

    Узел подачи топлива в топку котла

    Горение топлива

 Котельное оборудование

   Котельное оборудование

   Грузозахватное устройство для контейнеров для приема шлака

    Устройство для подъема  контейнеров для приема шлака

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
Цена топлива
Инвестиции
Себестоимость электроэнергии и тепла
Тарифы
 ЦЕНА ТОПЛИВА

Кора = 7 – 9 ЕВРО/МВтч
Щепа (из отходов деревообработки)
= 12 – 16 ЕВРО/МВтч
Щепа (из отходов лесозаготовки)
= 18 – 22 ЕВРО/МВтч
Усредненно для расчетов
ТОПЛИВО = 15 ЕВРО/МВтч (122 ЕВРО/тут)
ИНВЕСТИЦИИ

Паротурбинная ТЭЦ мощностью
6,5 МВт = 3500 ЕВРО/кВтэл
ТЭЦ (ORC-цикл)мощностью
1,0 МВт = 4700 ЕВРО/кВтэл
 Себестоимость продукции

Установка ORC электрической мощностью 1000 кВт
Число часов использования установленной электрической мощности – 5000 час/год
Срок возврата инвестиций – 10 лет; реальная ставка дисконтирования – 6 %
Себестоимость электроэнергии – 12,1 ЕВРОцент/кВтч
В т.ч. Инвестиционная составляющая – 60 %
Топливная составляющая – 20 %
 Тарифы

Тарифы должны стимулировать производство экологически чистой энергии
Тарифы дифференцированы  в зависимости от установленной мощности, вида используемой биомассы (древесная биомасса, биогаз, ветроэнергия)
Покупка электроэнергии от энергоустановок работающих на возобновляемых источниках энергии осуществляется по повышенным (до 4 раз) тарифам
Например, максимальный тариф для биогазовых установок мощностью до 100 кВт работающих на отходах животноводства – 16,7 ЕВРОцент/кВтч
Единый тариф для ВЭУ – 7,8 ЕВРОцент/кВтч
Тарифы на электроэнергию для установок использующих биомассу
Предложения
Для использования древесных отходов для производства тепловой и электрической энергии в значительных объемах требуется создание, очевидно в ведении Министерства лесного хозяйства, специализированных предприятий по снабжению потребителей древесными отходами, включая их сбор, переработку и транспортирование до мест потребления
Для решения вопросов по использованию золы в качестве удобрений должны быть разработаны соответствующие нормативные документы
Учитывая высокие капитальные вложения и эксплуатационные затраты (включая топливную составляющую) для ТЭЦ небольшой мощности, что определяет достаточно высокую себестоимость производства электроэнергии и тепла на них, представляется необходимым разработка соответсвующих нормативных актов, в частности по ценообразованию на энергию о таких энергоисточников, с целью обеспечения их окупаемости и созданию стимулов для использования местных и возобнавляемых топливных ресурсов.