Загрязнение воздуха

В крупных городах доля загрязнения воздуха автотранспортом достигает 70-80% от общего уровня загрязнения, что сильно сокращает среднюю п

Подробнее

Нерешенные проблемы безопасности

Сооружение АЭС сегодня, к сожалению, связано с нерешенными проблемами безопасности, с вероятным риском катастроф, чреватых глобальными

Подробнее

Направления по устранению экологических последствий

Потребление ископаемых видов топлива в мире возрастает. В XXI в. в технически развитых странах потребление энергии возрастет в 6-7 раз, каж

Подробнее

Токсичные выбросы

В настоящее время электростанции Беларуси работают на мазуте и природном газе, при сжигании которых в атмосферу поступают газообразные

Подробнее

Загрязнение гидросферы

Tpeтьим эффектом энергосбережения является сохранение гидросферы. Беларусь имеет густую речную сеть, десятки тысяч водоемов, озер разно

Подробнее

Контакты

Город: Липецк
Улица: Гагарина, 110
Телефон: +7 (4742) 30-70-02
E-mail: mail@energybalance.ru

Опрос

Считаете ли вы солнечную энергию безопасной?



Использование древесной биомассы

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

img004


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
img005  

Разновозрастный лес – естественное воспроизводство
img008 

Развитие сети лесных дорог
img010
При строительстве лесных дорог оказывается государственная финансовая поддержка – до 40 % от общих затрат

img012   Лес на горном склоне

 


    Лесозаготовка
img015
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


img017

    Захват ствола
img019
    Валка
img021   Обрезка сучьев
img023


Раскряжевка
img025
    Деловая древесина + отходы
img027
  Отходы при прореживании леса
img028
    Отходы при лесозаготовке
img030


Подготовленные к трелевке сортименты
img033
Вывоз заготовленного леса
img035
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
img037
    Рассортированный деловой лес на обочине дороги
img039
    Отходы при лесозаготовках
img041
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
img043
    Промежуточный склад отходов
img045
  Отходы лесопиления – кора, опилки, горбыль, кусковые отходы составляют около 40 % от объема пиловочного бревна и являются основным источником отходов для использования в энергетических целях
img047
  Отходы лесопиления
(НЕИЗМЕЛЬЧЕННАЯ КОРА)
img049
   Отходы лесопиления
img051
  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.)
img052
   Измельчение древесных отходов
Машина НЕМ 700 (фирма JENZ): производительность – 100 - 150 м3/ч (100000 – 150000 м3/год); максимальный диаметр бревна – 700 мм;
img054
Измельчение древесных отходов Машина НЕМ 700 (фирма JENZ): стоимость – 350 тыс.ЕВРО; срок службы – 10 лет; обучение оператора – 4-6 месяцев
img056
    Измельчение древесных отходов
(привод рубительной машины – двигатель 600 л.с.; расход топлива -0,2-0,3 л/м3 щепы)



   Измельчение древесины и отходов
img058
(машина в работе)
img060
    ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ
(загрузка пакета мелких бревен)
img062
    ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ
(загрузка пакета мелких бревен)
img064
ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ
(кабина оператора устанавливается на высоту, обеспечивающую оператору необходимый обзор))
img066
   ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ
(загрузка крупных бревен)



img068
Техническое обслуживание
img070
    Конструкция
(приемная горловина с подающим валком)
img072
    Конструкция
(прижимающий валок)
img074
    Конструкция
(клиноременный привод рубительного барабана)
img076
    Конструкция
(маховик)
img078
    Конструкция
(барабан с закрепленными резцами)
img080
    Конструкция
Машина НЕМ 700 (фирма JENZ): количество резцов – 10-20 штук; замена резцов – через 30 – 60 часов


img082
  Измельчение древесины и отходов
(работу машины демонстрировал сам владелец фирмы)
img084
    Заготовка отходов для использования в энергетических целях
Фирма LANGEGGER BRENSTOFFLOGISTIK (заготовка щепы); площадь арендуемого участка  - 1га
img086
   Транспортное средство для вывоза отходов из леса (оснащено манипулятором и прицепом с сетчатым бортовым ограждением)
img088
   Заготовленные для переработки отходы (на площадке переработки)
img090
Рубительная машина на самостоятельной шасси (несамоходная)



Подача отходов – манипулятор на автомобильном шасси
img092
Манипулятор с гидроприводом
img094
    Загрузка приемного бункера рубительной машины с помощью манипулятора
img098
Проталкивание отходов в бункер рубительной машины с помощью манипулятора
img100
Подача измельченных отходов от рубительной машиныс помощью скребкового конвейера    Предусмотрено улавливание металла


Самоходная рубительная машина небольшой производительности
img102
    Подготовленыые к сжиганию отходы
img104
Средняя стоимость измельчения отходов составляет 2-3 ЕВРО за 1 насыпной м3
Специализированный транспорт
img106
Вместимость кузова – 90 м3; длина – 20 м; радиус поворота – 18 М; стоимость – 140 тыс.ЕВРО
    Задняя выгрузка транспортного средства
img108
    Окончание выгрузки
img110
    Кузов оснащен системой «подвижного дна» в виде подвижных металлических брусьев, совершающих разновременные возвратно-поступательные движения
img112    Выгрузка завершена
img114
   Выгрузка на открытой площадке
img116
требуемые габариты разворотной площадки 30 * 30 м
Выгрузка на складе топлива ТЭЦ
img118

Самосвальная выгрузка из специального тракторного прицепа
img120



   Складирование топлива
img122
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)
img124
    Оборудование систем освещения, вентиляции и пожарной сигнализации)
    Система вентиляции склада
img126
    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)
img128


   Склад-навес лесопильного предприятия
img130
 Склад топлива муниципальной котельной
img132
    Закрытый склад топлива с пневмозагрузкой из специального транспорта размещенный в одном здании с котельной
(на крыше – солнечные коллектора площадью 100 м2)
img134
    Силосный склад опилок на лесопильном предприятии
img136
   Механизация складов топлива
img138



    Автопогрузчики – основные складские механизмы
img140

Фронтальный колесный погрузчик
Вместимость ковша – 2 м3
Вылет стрелы – до 8 м
   Заполнение склада
img142
    Подача топлива к приемному бункеру котельной установки
img144
    Загрузка приемного бункера котельной установки
img146


    ТЭЦ Kufstein
Общий вид главного корпуса
img148
    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
img150
    Механизация загрузки топлива погрузчиком
img152
   Сигнализация о необходимости подачи топлива в определенный загрузочный отсек
    Подача топлива по видам в загрузочные отсеки
img154
    Плужки загрузочного устройства совершают возвратно-поступательные движения и перемещают топливо к шнекам
img156
   Гидростанции приводов загрузочных устройств
img158


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

img160
    Шнеки дозируют топливо на вибрационный конвейер, транспортирующий топливо к котельному отделению
img162
    Общий вид вибрационного конвейера
img164
   Пересыпка топлива с вибрационного конвейера на скребковый конвейер подачи к котлу
img166
    Скребковый конвейер подачи топлива к котлу
img168
   Скребковый конвейер подъема топлива к расходному бункеру котла
img170
    Узел загрузки топлива в расходный бункер котла
img172
    Расходный бункер котла с гидротолкателями подачи топлива в топку котла
img174
  Общий вид котла
img176
    Растопочная горелка
img178
    Датчики КИПиА
img180



Котел производства фирмы BERTSCH (Австрия)
img182
Паропроизводительность - 30 т/ч
Давление пара - 6,5 МПа
Температура пара – 450 ОС
    Газоочистное оборудование
img184
    Паротурбинная установка
img186
    Система контроля и управления
img188
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
img190
    Технологическая схема котельной установки (видеокадр)
img192
Схема пароводяного тракта котла
img194
    Схема теплофикационной установки и системы охлаждения
img196109    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
img200
  Автоматический контроль выбросов
img202


Инновационные технологии - термодинамический цикл ORC
img204
 Общий вид установки ORC мощностью 400 кВт
img206
    Схема установки
img208


    ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ
img210
(топливо – древесные отходы, ORC – цикл)
Видеокадр – схема ORC – цикла)
   ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ
img212
(топливо – древесные отходы, ORC – цикл)
Видеокадр – схема котельной установки
   ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ
img214
(топливо – древесные отходы, ORC – цикл)
Видеокадр – схема ORC – цикла)
   ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ
img216
(топливо – древесные отходы, ORC – цикл)
Общий вид испарителя
    ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ

img218
(топливо – древесные отходы, ORC – цикл)
Общий вид турбины, регенератора и конденсатора
   ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ


img220 (топливо – древесные отходы, ORC – цикл)
Общий вид турбины, регенератора и конденсатора


Изготовитель установок ORC фирма TURBODEN (Италия)

img222
электрической мощностью 250-1500 кВт
 ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ
img224
(топливо – древесные отходы, ORC – цикл)
Общий вид подогревателя силиконового масла
    Общий вид турбины и регенератора
img226
    Общий вид электрогенератора
img228
   ТЭЦ МОЩНОСТЬЮ 1 МВТ
img230
(топливо – древесные отходы, ORC – цикл)
Общий вид питательного насоса силиконового масла


Изготовитель установок ORC фирма TURBODEN (Италия)
электрической мощностью 250-1500 кВт
img232
   Типичная схема отопительной котельной
img234
    Общий вид оборудования котла
img236
    Узел пересыпки топлива оборудован автоматической противопожарной системой
img238
    Узел подачи топлива в топку котла
img240
    Горение топлива
img242
 Котельное оборудование
img244
   Котельное оборудование
img246
   Грузозахватное устройство для контейнеров для приема шлака
img248
    Устройство для подъема  контейнеров для приема шлака
img250


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.

Инструмент энергетической политики

News image

Государство может установить льготные энергетические тарифы для отдельных предприятий, продукция кот...

Светлое будущее

News image

Большую поддержку CSP получили от международной группы учёных и инженеров, называемой «Trans-Mediter...