Котлы на лузге – Завод по проектированию и производству котельного оборудования

Завод по проектированию и производству котельного оборудования

Проектирование и производство котельного
оборудования на основе запатентованной
технологии вихревого сжигания «Торнадо»

Заказать консультацию

Мы предлагаем эффективные решения

Пузырев Михаил Евгеньевич

Руководитель проекта

Информационный ресурс «Котлы-на-лузге.рф» создан для популяризации технологии огневой утилизации растительных отходов на предприятиях переработки зерна и масличных культур с вытеснением энергетических топлив из производственного процесса.

Использование котлов, работающих на отходах собственного производства – лузге, шелухе, позволяет полностью покрывать потребности таких предприятий в тепловой энергии и технологическом паре, в большинстве случаев.

Суммы, затрачиваемые организацией на закупку природного газа, в годовом выражении сопоставимы с затратами на ввод в эксплуатацию оборудования, работающего на растительных отходах.

Сайт представляет Компанию — разработчика запатентованной технологии вихревого сжигания «Торнадо» и производителя паровых и водогрейных котлов с вихревыми топками.

Узнать больше о технологии «Торнадо»

В составе завода:

• Мощная производственная база, производящая в год десятки котлов малой и средней мощности.
• Конструкторский одел с большим научным потенциалом, разрабатывает нестандартное тепломеханическое оборудование.
• Испытательная площадка и лаборатория.
• Проектный отдел, выполняет проекты по объектам капитального строительства.
• Отдел строительства и монтажа.
• Отдел испытаний и наладки.

У истоков компания начинала свою работу как «Специализированное конструкторское бюро». Основным направлением была реконструкция стандартных паровых и водогрейный котлов,с переводом их на сжигание различных горючих отходов.

Более, чем за 10 лет продуктивной работы специалистами компании разработаны и внедрены десятки новых образцов котельно-топочной техники, и организация выросла от специализированного конструкторского бюро до завода с собственной производственной базой.

Продукция нашей компании

---

Промышленные котлы оригинальной конструкции с вихревыми топками используются для сжигания различных видов топлива и горю…

---

Стальные экономайзеры оптимизированы для работы с котлами на растительных отходах. Для эффективной работы парового котла…

---

Устройства паровой обдувки — это глубоковыдвижные аппараты для автоматической очистки поверхностей нагрева паровой…

---

Золоуловители — это эффективные системы санитарной очистки дымовых газов от твердых частиц в центробежных и рукавн…

---

К оборудованию топливоотдачи и золоудаления относятся системы пневмотранспорта, дозаторы, питатели, шнековые и скребковы…

---

Модульная котельная установка (МКУ) – это технологический комплекс, поставляемый блок-модулями, включающими металлоконст…

---

Основное назначение теплогенератора (воздухонагревательной установки) –  выработка тепловой энергии за счет сжигания сух…

---

Установка воздухонагревательная для сушилок зерна на твердом топливе Основное назначение теплогенератора (воздухонагрева…

Комплексное сопровождение проектов

• Проектирование котельных «под ключ»
• Реконструкция котлов с переводом на сжигание лузги
• Производство и поставка оборудования
• Монтажные работы
• Пусконаладочные работы

«Торнадо» — уникальная технология для теплоэнергетики

Выхлоп вихревой топки

Работа вихревой топки

Низкотемпературная вихревая технология сжигания применима для любых видов топлива. В ней реализуется совместное слоевое и факельно-вихревое сжигание с удержанием в топке уноса и топливных частиц с повышенной парусностью и дожиганием выхлопа

Частицы удерживаются внутри топочной камеры до полного выгорания за счет циклонного эффекта, не требуется наличие большого объема для гравитационной сепарации уноса

Полностью экранированная камера сгорания позволяет удерживать процесс горения в низкотемпературном диапазоне, предотвращая интенсивное шлакование

Минимальные выбросы загрязняющих веществ

Ступенчатая подача дутья и хорошее перемешивание продуктов сгорания обеспечивают низкий недожег

Высокая стабильность и эффективность сжигания

Мы используем собственные запатентованные решения

Оригинальность и уникальность продукции подтверждена патентами на изобретения

Преимущества работы с нами

Более 10 лет опыта и сотни реализованных объектов Порядка 20 патентов РФ на изобретения, в том числе запатентованная уникальная технология сжигания Выполнение объектов «под ключ» и реконструкция существующих котлов Наличие представительств в южном и приволжском федеральных округах

Мы сможем реализовать проект любой сложности благодаря наличию:

• Собственной производственной базы
• Собственного конструкторского отдела
• Проектного отдела
• Отдела строительства и монтажа
• Отдела испытаний и наладки
• Испытательной площадки и лаборатории

Успешно реализованные проекты в России и за рубежом

Наша компания реализовала проекты в Белоруссии, Монголии, Казахстане, Болгарии и в 17 регионах РФ. Мы активно развиваемся и постоянно расширяем географию своей деятельности

В области сжигания растительных отходов на сегодняшний день нами реализованы десятки проектов на крупных промышленных предприятиях. Нашим оборудованием оснащены:

При необходимости мы организуем вам экскурсию на реализованные нами объекты

10

Маслоэкстракционных заводов

7

Деревоперерабатывающих предприятий

4

Крупяных завода

Воспользуйтесь нашими услугами

• Запрос
• Формирование технического задания
• Заключение договора
• Проектирование
• Поставка оборудования
• Монтаж и наладка
• Сдача в эксплуатацию

Для начала плодотворной работы рекомендуем Вам заполнить опросный лист и прикрепить его в своем сообщении. Указанная информация позволит нам дать наиболее развернутый ответ по вашему вопросу

Скачать опросный лист

xn——7kcngemtkdti6cva.xn--p1ai

Как работают паровые котлы на древесных отходах и лузге

Содержимое:

1. Как устроены паровые котлы на лузге и щепе
   1. Как происходит сжигание топлива
   2. Способ подачи щепы и лузги в паровой котел
   3. Системы очистки золы
   4. Модульные паровые котельные на щепе и лузге
2. Виды и требования к древесным отходам и лузге
3. Область применения паровых установок
4. Заводы производители котлов на лузге и щепе

Обычные котлы не приспособлены для работы на мелких древесных отходах и биомассе. Главной особенностью конструкции является наличие вихревой топки, обеспечивающей минимальный остаток недожога.

Паровые котлы на древесных отходах и лузге используются в промышленных целях, для отопления, производства горячей воды и получения насыщенного пара.

Как устроены паровые котлы на лузге и щепе

Паровой котел на опилках, щепе и лузге, имеет относительно простое устройство, обеспечивающее высокую производительность и безопасность эксплуатации. В конструкции применяется:

1. Вихревая топка.
   
2. Принцип дожига отходящих газов.
   
3. Паропреобразовательный барабан.
   
4. Сепараторный механизм, удаляющий частицы влаги из пара, перед его подачей в систему трубопровода.
   

Принцип работы паровых котлов на опилках, лузге, щепе, настолько эффективен, что в качестве топлива, допускается использовать мелкую пыль и мусор, оставшиеся в процессе переработки продуктов сельского хозяйства и дерева.

Как происходит сжигание топлива

Одним из существенных отличий, которые имеет паровой котел на лузге и отходах деревопереработки от аналогичного оборудования, работающего на твердом топливе, является особая конструкция горелочного устройства.

Принцип работы основан на применении вихревых потоков и заключается в следующем:

• Топочное устройство использует многократную циркуляцию топливовоздушной смеси. В камере создается спиралевидное завихрение воздушных потоков, в котором и происходит сжигание биомассы.
  Конструкция современных вихревых циклонных топок, позволяет сжигать не только мелкофракционное топливо, но и даже крупные частицы, до 10 мм в диаметре. Скорость подачи воздуха достигает 150 м/сек. По своей конструкции, вихревые топки делятся на вертикальные и горизонтальные.
  
• Для увеличения теплоотдачи, осуществляется дожиг отходящих дымовых газов. Пиролизные промышленные паровые котлы на древесных отходах, при сжигании, используют предварительно разогретый воздух, что увеличивает производительность и позволяет сжигать топливо с высоким содержанием влажности.
  

В последнее время, некоторые компании предлагают услуги по переоборудованию промышленных твердотопливных котлов. Как показывает практика, модифицированные станции уступают в производительности котельным, изначально предназначенным для сжигания биомассы.

Способ подачи щепы и лузги в паровой котел

Существует два типа паровых котлов: с ручной и механизированной подачей топлива. У каждого есть свои особенности, влияющие на производительность и эксплуатацию:

• Паровые котлы для сжигания твердых древесных отходов и лузги с ручной загрузкой – требуют постоянного обслуживания. За отопительный сезон, сжигается 15-20 тонн биомассы, которую приходится загружать вручную. Вместе с тем, стоимость котельной обходится приблизительно на треть дешевле.
  
• Механизированная подача – загрузка топочной камеры осуществляется посредством шнековой или вакуумной передачи. Станция работает в полностью автономном режиме. Контроль осуществляется с помощью выносной панели управления. При условии монтажа механизированного хранилища, котел с автоматической подачей работает без остановок в течение всего отопительного сезона.
  

Автоматизация котельной обходится приблизительно в треть стоимости самого котла. Со временем, расходы окупаются за счет уменьшения затрат на обслуживающий персонал и снижения расхода топлива.

Системы очистки золы

Конструкция вихревой топки обеспечивает минимальное количество недожога и сажеобразования. Незначительное количество негорючих остатков, осевших на стенках дымоходного канала и теплообменника, удаляются посредством автоматической очистки золы.

 

Принцип работы системы очищения заключается в следующем:

• Нагретый дым, для увеличения теплоотдачи не направляется в дымоход, а сначала проходит по ломаному каналу, разогревая стенки, соединенные с теплообменником и оставляя на них сажу. Внутри канала установлены пружины с жесткими ребрами. Механизм растягивает пружину, края которой сделаны под диаметр канала, очищая этим сажу. Зола ссыпается вниз, в специальную камеру и удаляется посредством шнека.
  
• Остатки золы из топочной камеры, осыпаются вниз, где также расположена шнековая подача.
  
• Зола из дымоходного канала и топки удаляется в зольник. По мере накопления золы, подается сигнал на пульт. Зольный ящик очищается.
  

Конструкция котла, работающего на лузге и отходах древесины с системой самоочистки, практически не требует участия человека. Зольный ящик очищается не чаще чем 1 раз в несколько дней. Остальные процессы осуществляются в автоматическом режиме.

Модульные паровые котельные на щепе и лузге

Пиролизные промышленные котлы на древесной щепе, опилках и лузге, изготавливаются как в стационарном, так и в модульном исполнении. Модульные станции пользуются огромной популярностью, благодаря заводской компоновке оборудования. В комплектации присутствует:

• Один или несколько котлов, работающих на биомассе. Для наращивания мощности, несколько модулей подключаются в единую сеть. Общая производительность, при подключении нескольких модулей, достигает 50 мВт.
  
• Система водоподготовки – для смягчения среды теплоносителя и удаления кальциевых осадков, устанавливают фильтры.
  
• Группа безопасности.
  
• Насосное оборудование.
  
• Система автоматизированной подачи топлива. В дополнительной комплектации предлагается механизированное хранилище, для полной автоматизации процесса горения.
  

Блочно-модульные котельные изготавливаются в стационарном (контейнерном) и мобильном исполнении (по типу автомобильного прицепа).

Виды и требования к древесным отходам и лузге

Котлы, работающие на биомассе, являются практически «всеядными». Единственное исключение составляют крупнокусковые древесные отходы. Использование вихревой топки, даже в современных моделях отопительного оборудования, ограничивает применение биомассы, с размерами до 10 см.

У каждого используемого типа топлива есть свои особенности:

• Лузга от семечек – теплотворная способность 18 мДж или 5 кВт/ч. При сжигании лузги подсолнечника, выделяется наибольшее количество зольного остатка, по сравнению с отходами риса и гречки. Оптимальное решение, использовать прессованную шелуху семечек, имеющую большую теплотворную способность и выделяющую при сжигании меньше сажи.
  
• Лузга гречихи – имеет относительную влажность не более 12%. Теплотворная способность идентична каменному углю – 27 мДж или 7,5 кВт.
  
• Рисовая лузга – практически идентична по параметрам теплотворной способности и зольному остатку, отходам гречихи. Единственным минусом использования шелухи риса, являются ограниченные запасы топлива на территории РФ.
  
• Щепа и опилки – максимальная теплотворная способность отходов древесины (дуба), не превышает 13 МДж или 3,61 кВт/ч. Соответственно, для получения такой же тепловой мощности, что и при использовании отходов гречихи или риса, потребуется расход щепы больше чем в 2 раза.
  

Главным требованием к используемому топливу, являются ограничения, связанные с влажностью. Допустимое содержание влаги не более 40%.

Область применения паровых котельных установок

Котельные используются в разных областях промышленности и бытовом отоплении. Паровые котлы большой мощности, применяются в следующих целях:

• Нефтеперерабатывающая промышленность – пар необходим для подогрева продуктов нефти, перед транспортировкой по трубопроводу. Разогретое вещество имеет меньшее гидравлическое сопротивление.
  
• Мебельная промышленность – ДВП, ДСП, USB, фанера – при производстве всех этих материалов, в той или иной степени, используется насыщенный пар.
  
• Деревообрабатывающая промышленность – паровые котлы обеспечивают и поддерживают микроклимат, необходимый для равномерного высыхания древесины, что уменьшает процент выбраковки.
  
• Отопление и обеспечение ГВС для промышленных помещений любой площади.
  

Паровые котлы малой мощности, в основном применяют в бытовых условиях. В странах ЕС, паром отапливают жилые дома. В отечественных условиях, паровое отопление не получило широкого применения.

Заводы производители паровых котлов на лузге и щепе

Свою продукцию, российскому потребителю предлагают заводы изготовители, расположенные в Германии, Италии, Чехии, России. При покупке модульной котельной, можно оснастить БМК отопительным оборудованием любой понравившейся компании.

Выбор котельной связан с местом производства станции:

• Паровые котлы зарубежных производителей – лидерами, относительно качества, надежности и производительности, традиционно остаются несколько немецких компаний: Viessmann, Wolf. Итальянские паровые котлы, выпускают концерны Caldaie и Ferroli.
  Выбрать можно чешские Atmos и австрийские Hargassner, также отличающиеся высокой надежностью и автоматизацией процесса горения. Импортные паровые котлы требуют минимального человеческого участия, управляются дистанционно, имеют многоступенчатую систему защиты.
  
• Российские паровые котлы предлагают компании: Термотехник, Энергетик, АО «ЗКО», Бийский котельный завод и КЛМЗ. Современные отечественные агрегаты полностью соответствуют стандартам, действующим на территории РФ и ЕС. Полностью адаптированы к особенностям отечественной эксплуатации, включая низкое качество топлива.
  

Предлагаемая продукция отличается теплотехническими характеристиками и производительностью. Импортные котельные, отличаются полной автоматизацией процесса горения, но стоят дороже в 2-3 раза. Отечественные модели дешевле, но имеют небольшие недоработки.

avtonomnoeteplo.ru

Паровые и водогрейные котлы на лузге

Промышленные котлы оригинальной конструкции с вихревыми топками используются для сжигания различных видов топлива и горючих отходов.

Основной продукцией нашего предприятия являются промышленные паровые и водогрейные котлы на биотопливе. Диапазон производимых типоразмеров для паровых котлов составляет от одной до 75 тонн пара в час с параметрами от 0,9 до 4 МПа, а для водогрейных от 200 кВт до 40 МВт,в том числе котлов, работающих на лузге.

Типично организации, эксплуатирующие оборудование, сжигающее растительные отходы, особенно при сжигании лузги подсолнечника, сталкиваются с интенсивным шлакованием радиационных и конвективных поверхностей нагрева котла и вынужденными остановами оборудования для продолжительной и трудоемкой его очистки. В наших котлах заложен принцип низкотемпературного факельно-слоевого сжигания в вихревых топках «Торнадо», позволяющий сжигать лузгу и другие горючие отходы с хорошими показателями по выгоранию, коэффициенту полезного действия и с низкими выбросами загрязняющих веществ, без критического накопления золо-шлаковых масс на поверхностях нагрева. Вихревая топка вписана в топочный объем котла. Топки оборудуются устройствами автоматической шуровки слоя и выгрузки золы. Котлы полностью механизированы и автоматизированы и в некоторых случаях даже не требуется постоянного присутствия оператора в котельной.

Топочные камеры котлов, выпускаемых нашим предприятием для сжигания лузги максимально экранированы мембранными водотрубными панелями и газоплотны, за счет вварки полосы в межтрубные пространства. Котлы поставляются блочно, в максимальной заводской готовности, в изоляции и обшивке, если позволяет транспортный габарит.

Водогрейные котлы

Оборудование, производимое нашим предприятием, в том числе котлы паровые на лузге и водогрейные, производится по конструкторской документации, разрабатываемой в собственном специализированном конструкторском бюро. Это позволяет нам принимать оптимальные технические решения обособлено, в рамках каждого проекта, и добиваться наилучшего результата на практике. Пилотные образцы оборудования после запуска, при комплексном испытании, подвергается детальному обследованию и доводке нашей наладочной командой. Наш Заказчик всегда получает оборудование, работающее на заявленных параметрах.

Конструирование и проектирование производится с применением компьютерных систем автоматического проектирования с моделирования физических процессов.

Помимо вихревой топки «Торнадо» котлы укомплектованы другим необходимым оборудование, также разрабатываемым в нашем конструкторском бюро и оптимизированным под сжигание конкретного топлива. Для котлов,работающих на подсолнечной, овсяной, гречневой лузге и т.п. спроектирован ряд дополнительного оборудования:

• Шлюзовые питатели пневмотранспорта;
• Ретортные питатели;
• Шнековые питатели;
• Устройства паровой обдувки поверхностей нагрева;
• Экономайзеры с улучшенной самообдувкой;
• Устройства шурования слоя;
• Шнек выгрузки золы;
• Трубчатые конвейеры топливоподачи и золоудаления.

Применение этих специализированных устройств в котельной ячейке позволяет минимизировать ручной труд, количество операций по обслуживанию и ремонту, поскольку разработано и оптимизировано специально для работы на данном топливе. Применение этих устройств в совокупности с вихревой топкой торнадо обеспечивают продолжительность работы котлоагрегата на номинальной производительности. Котел для сжигания лузги, с таким дополнительным оборудованием работает, без остановки на очистку, не менее 45 дней, что само по себе является выдающимся показателем для лузговых котлов в России.

    

  

 

xn——7kcngemtkdti6cva.xn--p1ai

Котлы для сжигания лузги, измельченных растительных и других горючих отходов

А.М. Шарапов, директор, М.А. Шарапов, генеральный конструктор, к.т.н. Е.М. Пузырев, заведующий топочной лабораторией ЗАО НПП «Экоэнергомаш»  

Сейчас все более явно прослеживается тенденция осознания руководителями реальных путей преодоления кризиса энергоснабжения, наполовину обусловленного неэффективным, расточительным использованием топливных ресурсов и пренебрежением собственными резервами. Использование лузги, отходов переработки зерна, древесных и других горючих отходов позволяет решить и снять остроту экономических вопросов многих промышленных предприятий и значительно снизить себестоимость энергии.

Согласно обследованиям имеющиеся типовые котлы не приспособлены для сжигания лузги, измельченных растительных и других горючих отходов. Например, реконструированные на сжигание лузги подсолнечника котлы выходят из строя, т.к. котельный пучок и экономайзер быстро забиваются прочными отложениями золы. В качестве примера на фото.1 показаны пример отложений золы на трубах в реконструированном слоевом котле КЕ 10, а на фото.2 в экономайзере через 32 часа работы.

 

Частым и опасным явлением в котлах сжигающих лузгу, и особенно гречневую, являются пожары. Они периодически возникают в дымоходах и золоуловителях по мере накопления не догоревших зёрен и лузги. Из-за выброса искр и контакта с раскаленными дымоходами, в периоды горения в них, пожары могут перекинуться и на прилегающие территории. Практически на всех обследованных котельных при сжигании лузги наблюдаются выбросы искр из дымовых труб, короба дымоходов и золоулавливающие циклоны ржавые, покоробленные от частых пожаров.

Из-за отложений золы теплообмен в котлах резко снижается. Котлы на лузге и других растительных отходах могут удовлетворительно работать только с понижением паропроизводительности в 2 3 раза. Кроме того, из-за забивания золой, как правило, в этих котлах экономайзеры отключаются, что дополнительно снижает их экономичность.

Для утилизации лузги и измельченных горючих отходов нами предлагаются котлы с вихревыми топками. В вихревых топках благодаря аэродинамической схеме обеспечивается глубокое низкотемпературное выжигание горючих из частиц с одновременным устранением образования внутритопочных и натрубных отложений, характерных для высокотемпературных топочных процессов. Котельные установки позволяют использовать различные измельченные растительные отходы, например, торф, опилки и т.д.

 

Схема организации топочного процесса обоснована исследованиями на стендах, фото.3, и численным моделированием аэродинамики с выявлением оптимальной геометрии топки, подачи дутья и др., рис.4. Схема проверена и пригодна для изготовления новых котлов, а так же и для реконструкции котлов типа КЕ, ДКВр, ДЕ и Е 1/9, рис.5, с паропроизводительностью от 0,5 до 25 т/час. Кпд котлов около 82%.

Котельная установка с вихревой топкой

При проектировании котельной установки на базе новых или реконструированных котлов за котлом предусматривается легко очищаемый стальной экономайзер. Топка выполняется по индивидуальному проекту (с учетом вида основного и резервного топлива, типа котла и др.) и вписывается в имеющий топочный объем, в том числе с сохранением габаритов котла, рис.5. Это важно, т.к. позволяет обойтись минимумом работ при реконструкции.

В котлах при организации топочного процесса по предлагаемому способу, за вихревой топкой практически нет выноса искр, интенсивное горение сосредоточено в камере сгорания, фото.6. Температура в вихревой камере не превышает уровня начала размягчения и интенсивной возгонки золы. Продукты сгорания охлаждаются в топке, не содержат липких, расплавленных частиц золы и могут направляться для охлаждения в конвективный газоход котла без опасности его зашлаковывания.

По имеющемуся опыту данная вихревая технология за счет обеспечения хорошего перемешивания потоков может быть приспособлена для дожигания горючих в шлаке уносе и химнедожоге и повышения экономичности типовых слоевых котлов.

Таблица. Котлы паровые (водогрейные) для сжигания лузги (гречневая, подсолнечная, опилки и др. измельченные отходы)

Производительность	т/ч (МВт)	4(2,9)	6,5(4,7)	10(7,3)
Расход топлива (лузга)	кг/ч	850	1300	2000
Давление пара	кгс/см2(МПа)	14-24(1,4-2,4)
Температура воды на входе	оС	100(70)
Температура пара (воды) на выходе	оС	от 194(95) до 350
Расчетный КПД	%	80¸87
Масса в объеме заводской поставки	кг	8900	10200	15700
Габариты в котельной длина ширина высота	мм	6500 4200 5400	8600 4500 5800	9500 5200 5950
Комплектация	ХВО, золоуловитель, тягодутьевые машины, автоматика

Реконструированная котельная установка может быть подключена к конкретным использующим тепло технологиям предприятия. В проекте помимо собственно реконструкции котла может быть рассмотрена высокоэффективная схема подготовки сушильного агента (воздуха, с подогревом от 30 С до 130 С) для подсушки потока исходного зерна. При этом общий кпд энерготехнологической установки повышается до 94%.

В качестве резервного топлива может использоваться природный газ, мазут и твердое топливо. Горелка резервного топлива управляется и работает с набором защит и блокировок совместно с вентилятором по штатной схеме. Работа котла на лузге может быть автоматизирована путем модернизации имеющейся схемы КИПиА.

Для очистки от золовых отложений предлагаются отработанные на практике схемы и устройства, топка и трубные пучки оснащаются лючками и обдувочными устройствами, включая генератор ударных волн.

На сегодняшний день схема реализована в различных вариантах для сжигания лузги (на маслозаводах г. Урюпинск Е-16-24-350, ДКВр-4-13; с. Кочубеевское ДКВр-4-13-250; п. Перелешенский ДКВр-4-13-210; г. Барнаул КЕ-4-14; г. Омск КЕ-5-14; п. Бутурлиновка, г. Балашов КЕ-6,5-14-250; г. Светлоград ДЕ-6,5-14) и для сжигания древесных отходов (г. Абаза, г. Че-реповец КВ-1,6; г. Бердск ДКВр-10-13, г. Бийск)

 

 

 

 

 

 

 

 

www.ecoenergo.su

Котельная на лузге

Содержание:

Утилизация лузги

На предприятиях, занимающихся переработкой зерновых и масличных культур, существует одна общая проблема — как утилизировать свои отходы – лузгу. Как известно, лузгой называют шелуху, кожуру семян подсолнечника, гречихи, риса, овса, сои, конопли, клещевины, кедрового ореха и т.п. У подсолнечника, например, выход шелухи может составлять до 20% от массы семян.

Фото (слева направо): лузга овсяная, лузга гречишная, относ технологический (вид отходов при переработке зерна)

Попытки утилизировать такие отходы с пользой для дела, существовали всегда. В сельском хозяйстве лузгу используют в качестве удобрения для улучшения структуры почвы, изготовления субстрата для выращивания грибов. Рисовая лузга, например, содержит много кремнезема, и поэтому ее применяют в различных отраслях промышленности — даже в металлургии. Многим знакомы подушки, матрасы, сиденья на основе гречишной лузги.

Однако, в настоящее время, поток лузги настолько большой, что все способы «локального» ее использования не решают глобальную проблему – утилизацию. В какой-то момент времени отходы зернопереработки становятся серьезной проблемой не только для самого предприятия, на котором они образуются, но и для территории, на которой находится это предприятие — требуются большие площади для их хранения и/или захоронения. К тому же, еще и экологи «наседают» со своими штрафами. В общем – серьезная проблема: за бесплатные отходы надо еще и платить.

Характеристика лузги

Лузга обладает малой насыпной плотностью (до 100-150 кг/м3), что делает весьма затратными ее транспортировку и складирование. То есть, перерабатывать зерновые отходы экономически целесообразно в непосредственной близости к месту их образования.

В такой ситуации, первая мысль, как правило, одна – «сжигать!». Мысль верная, тем более, что лузга обладает достаточно высокой теплотой сгорания – на уровне древесных брикетов, что соответствует 2/3 теплоты сгорания каменного угля.

При постоянном использовании лузги в качестве котельного топлива, она становится местным видом топлива, которое не надо ни добывать, ни везти издалека. Более того, это еще и возобновляемое топливо, то есть его запасы пополняются до тех пор, пока работает предприятие. Если учесть, что замена лузгой любого традиционного топлива, даже не в полном объеме – это прямая экономия для предприятия, поскольку снижаются расходы на его покупку, транспортировку и хранение, то экономическая целесообразность использования лузги как местного топлива еще более возрастает.

В сравнении с традиционными видами твердых и жидких котельных топлив, лузга обладает несомненным «плюсом» – высокой экологичностью. При правильной организации процессов ее горения снижаются до минимума выбросы вредных веществ в атмосферу, что позволяет использовать лузгу как топливо в природоохранных и заповедных зонах.

У лузги очень низкая зольность – буквально доли процента. Для сравнения – у торфа зольность может быть более 10%, а у каменного угля – десятки процентов, что создает дополнительные проблемы утилизации их золы. А с лузгой все легко и просто, если обеспечивается ее полное сгорание.

Сжигание лузги позволяет получать не только тепло, горячую воду, пар, но даже электроэнергию, которую можно использовать в технологических производственных процессах. В таком случае, котельная, по сути, превращается в мини-ТЭЦ на местном возобновляемом топливе. Это еще один несомненный плюс в условиях, когда цены на электроэнергию постоянно растут.

Таким образом, выгода использования лузги в качестве местного топлива для котельной ни у кого не вызывает сомнений. Главное – добиться ее полного, то есть эффективного сжигания. Тогда предприятие получает не только серьезный долгосрочный экономический эффект, но и стратегическое преимущество на рынке. В ряде случаев, возможно, комбинировать сжигание лузги различных сельскохозяйственных культур, которое настраивается специалистами-наладчиками.

Сжигание лузги

Существует две основные технологии, позволяющие добиться полного сгорания лузги. Они различаются тем, в каком виде происходит сжигание лузги – в специально подготовленном или неподготовленном.

В первом случае, шелуху на специальном оборудовании превращают в «топливный» вид, который можно сжигать в традиционных котельных с традиционными топками под твердое топливо. То есть, из лузги сначала изготавливают специальные топливные брикеты или гранулы (пеллеты), а уже потом их сжигают. Технология правильная, но есть недостатки.

Во-первых, это дополнительные хлопоты и затраты к бесплатной шелухе. Во-вторых, возрастают технологические риски, поскольку если вдруг по какой-то причине, произойдет «нештатная» ситуация, и не окажется на складе необходимого запаса пеллет, то нужно будет переходить на резервное топливо. Поскольку, в этом случае, эффективно сжигать «неподготовленную» лузгу не получится… иначе не изготавливали бы из нее брикеты и гранулы.

Те, кто сжигал «рассыпную» лузгу в традиционных котельных, работающих на традиционном топливе, знают, что это дело непростое, хлопотное и малоэффективное. Многочисленный опыт показывает что, например, в слоевых топках для сжигания твердого топлива, лузга сгорает не полностью, КПД котлоагрегата низкий (бывает всего 35-40%), поверхности нагрева быстро обрастают несгоревшими «полупродуктами» горения.

Например, котельную, работающую на лузге подсолнечника, зачастую приходится останавливать раз в 7-10 дней, чтобы вручную очистить оборудование от спекшихся остатков несгоревшего топлива и золы. Дело в том, что в подсолнечнике много смол и при неправильном сжигании они начинают «заплавлять» поверхности нагрева котла. Поэтому, работники традиционных котельных, зачастую, не хотят заниматься сжиганием «неподготовленной» лузги. Понять их нетрудно…

В настоящее время, наиболее эффективным способом сжигания лузги является второй способ — технология вихревого сжигания. Именно она позволяет добиться от котельной максимальных показателей эффективности: КПД котельной обычно составляет 80-85%, а при правильной организации топочного пространства и создании полноценного вихря практически не остаётся отходов продуктов сгорания. При этом, никаких дополнительных вложений и затрат не требуется.

Наиболее предпочтительным вариантом, по нашему мнению, является использование в котельной установке наклонно-вихревой топки с вертикальным вихрем. Такой процесс горения с несколькими зонами дутья позволяет возвращать в топочное пространство недогоревшие тяжелые фракции и повторно их закручивать в вихрь для сжигания. Наша компания запустила в Сибирском регионе несколько аналогичных объектов и подтверждает правильность этого способа сжигания.

Проектирование котельной на лузге

На лузге можно строить котельные мощностью до 50 Мвт. Для зернопереработчиков, в большинстве случаев, этого бывает достаточно. Проект «под лузгу» может создаваться «с нуля», то есть когда проектируется новая промышленная котельная, или же возможен проект реконструкции существующей традиционной котельной, если для этого существует все предпосылки и возможности.

Решение о возможности реконструкции существующей котельной можно будет принять только после тщательного обследования объекта. Иногда, например, «ядром» реконструкции твердотопливных котельных «под лузгу» является встраивание вихревой топки в существующее топочное пространство типовых котлов серий ДКВР, КЕ, КВТС, ДЕ, Е с увеличением штатных поверхностей нагрева.

Особенности проектирования котельной на лузге связаны со специфическими свойствами самого топлива и технологией его сжигания. В процессе проектирования должны быть выполнены все спецтребования котельной к системам топливоподачи, шлакоудаления, газоочистки, автоматизации, к перечню котельно-вспомогательного оборудования.

Кроме того, при проектировании котельной на лузге нужно, учесть индивидуальные особенности самого предприятия, на котором будет создана подобная котельная. Это позволит «попутно» найти дополнительные экономически целесообразные решения «под» каждую конкретную ситуацию. Например, по использованию тепла, горячей воды, пара в технологических процессах зернопереработки – сушке, пропаривании и т.д.

Строительство котельной на лузге «под ключ»

При создании «правильной», то есть эффективной котельной на лузге, требуется наличие узкоспециализированного опыта у сотрудников, которые этим занимаются. По своей сути, этот опыт не что иное, как «ноу-хау», без которого невозможно добиться полноты сгорания лузги, высокого коэффициента полезного действия котлов (котельной), низких выбросов загрязняющих атмосферу веществ и т.д. и т.п.

Таким опытом обладают специалисты ХК «Сибпромэнерго». В своё время ОАО «Бийский котельный завод» потратил не один год, чтобы выработать оптимальное сжигание отходов сельхозпереработки. Основные пути решения этой задачи были выбраны специалистами именно этого предприятия. Теперь методы сжигания продолжают совершенствоваться.

Технология вихревого сжигания успешно реализована ХК «Сибпромэнерго» на нескольких объектах и запатентована нашими разработчиками. Специалисты компании находятся в постоянном многолетнем контакте со многими владельцами и руководителями предприятий, на которых построены котельные на лузге по нашим проектам. Это позволяет получать обратную связь с объектов и накапливать бесценный опыт в проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации подобных установок.

Более того, многие наши клиенты со временем становятся нашими партнерами. Мы видим и понимаем их потребности, они – наши возможности, и на этой почве доверия строится совместная работа. Вот как отозвался о таком сотрудничестве один из наших давних партнеров:

С Отзывом «Квантсервера» вы можете более подробно познакомиться на странице Отзывов.

Для многих предприятий, расположенных в сельскохозяйственных регионах, котельная на лузге – это хорошая стратегическая возможность для своего развития. К сожалению, пока не часто можно видеть, как отходы превращаются в доходы. Но за таким подходом – будущее!

Консультация генерального директора

Получите консультацию

sibpromenergo.ru

Перевод парового котла на сжигание подсолнечной лузги

Ключевые слова: вихревая топка, котел, растительные отходы, лузга подсолнечника.

Аннотация: Внедрена и опробована технология реконструкции типовых водотрубных паровых котлов с переводом на сжигание подсолнечной лузги. Реконструкция производится с установкой дополнительных поверхностей нагрева с образованием вихревой экранированной топочной камеры.

В технологическом цикле предприятии, перерабатывающие зерновые и масличные культуры, помимо выработки основного продукта происходит большой выход горючих отходов – шелухи. Валовая теплота сгорания образующихся отходов сопоставима с полным энергопотреблением предприятия, соответственно ее полезное использование позволяет существенно снизить себестоимость продукции.

Среди паровых котлов для промышленной теплоэнергетики наиболее популярны серийные двух барабанные водотрубные котлы производимые Бийским котельным заводом и другими предприятиями-изготовителями. Серия этих котлов, производительностью от 2,5 до 25 тонн пара в час унифицирована и комплектуется различными серийными топочными устройствами для работы на твердом, жидком и газовом топливе. Однако типовые топки не способны обеспечить хороших показателей работы котла при сжигании растительных отходов. Для адаптации котла под лузгу повсеместно проводят реконструкцию топочного устройства и топочной камеры.

Большое распространение за последние десятилетия получили циклонные топки и предтопки для сжигания лузги. Как правило циклонный предтопок имеет цилиндрическую форму и выполняется из огнеупорного кирпича. Внутри предтопка (циклонной топки) процесс горения проходит практически в адиабатических условиях при высоких температурах, далее дымовые газы попадают в топочную камеру типового водотрубного котла. При таком режиме происходит полное выжигание горючих веществ из лузги, однако, в связи с отсутствием поверхностей нагрева в зоне активного горения, происходит и негативный процесс – возгоняется значительная доля минеральных компонентов луговой золы. Испаренные легкоплавкие компоненты конденсируются и оседают в виде рыхлых первичных отложений на поверхностях нагрева котла и упрочняются при дальнейшей его работе. Срок работы котла в таком режиме до полного останова на очистку по причине нехватки тяги дымососа составляет от 3 до 15 дней. Стабильная работа возможна только со значительным снижением мощности котлоагрегата, от номинальной – не выше 30-50 %. Кроме того на высоких нагрузках происходит термическое разращение огнеупорного кирпича, котлы требуют ежегодного ремонта обмуровки.

Для примера. Котел КЕ-10-14, фото 1, оборудованный циклонным предтопком из огнеупорного кирпича имеет максимальную паропроизводительность 6 тонн в час, а срок работы до очистки 7 дней, при этом паропроизводительность к моменту очистки снижается до 3 тонн. При очистке из топочной камеры котла, котельного пучка и экономайзера вручную удаляется 400-500 килограмм золо-шлаковых отложений.

Фото 1 – Котлы КЕ-10-1,4 с кирпичными циклонным предтопками.

Принципиально другой подход к проектированию котлов для сжигания сухих парусных топлив используется на предприятии «ПроЭнергоМаш», г. Барнаул. В основе лежит использование экранированных камерных вихревых топок. Вихревая топка обладает рядом преимуществ:

• частицы удерживаются внутри топочной камеры до полного выгорания за счет циклонного эффекта, не требуется наличие большого объема для гравитационной сепарации уноса;
• ступенчатая подача дутья и хорошее перемешивание продуктов сгорания обеспечивают низкий недожог;
• полностью экранированная камера позволяет удерживать процесс горения в низкотемпературном диапазоне, предотвращая интенсивное шлакование.

Горение лузги в вихревой топке осуществляется преимущественно во взвешенном состоянии, во вращающемся газовом потоке, образующемся внутри камеры, имеющей форму, приближенную к цилиндрической за счет подачи дутьевого воздуха через тангенциальные сопла. Вихрь может располагаться в топочной камере с вертикальной или горизонтальной осью вращения. В результате вихревого процесса увеличивается время пребывания частиц лузги в топке и, соответственно, уменьшается их недожог. Вихревой факел равномерно заполняет экранированную топочную камеру, при этом температура в зоне горения значительно снижается.

На фото 2 реконструированный котел КЕ-10-1,4 с вихревой топкой «Торнадо» с вертикальной осью вращения. Кирпичный циклонный предтопок заменен на камерную вихревую топку «Торнадо», с вертикальной осью вращения вихря, образованную водотрубными панелями. Использование экранированной топки позволило снизить температуры в ядре факела, значительно уменьшив возгоны золового остатка, тем самым позволяя вывести котел в режим длительной работы без остановов на очистку, и работой, при этом, с номинальной паропроизводительностью — 10 тонн в час.

Фото 2 – Котлы КЕ-10-1,4 реконструированные с установкой вихревой топки «Торнадо».

Еще лучшими показателями работы характеризуются реконструированные котлы, в которых установлена вихревая топка «Торнадо» с горизонтальной осью вихря. Степень удержания и заполнения объема такой камеры топливными частицами существенно выше. Топки с горизонтальной осью вращения могут работать в широком диапазоне нагрузок с хорошими экологическими показателями и минимальным шлакованием поверхностей нагрева. Расположение вихря в топочной камере способствует самоочищению стен камеры от отложений потоком свежего топлива.

При работе котла горящий слой топлива стабилизирует горение в вихре, т.е. в надслоевой части топки. И наоборот, вихревой факел, дожигающий унос и летучие за счет искр и излучения, ускоряет воспламенение и горение слоя. Временное прекращение подачи топлива на 5-10 минут не влияет на работу котла.

Например, котел КЕ-6,5 реконструированный с установкой дополнительных поверхностей нагрева – фронтового экрана и среднего пережимного экрана с газовыпускным окном.  Теплотехнические испытания котла КЕ-6,5-1,4, реконструированного с установкой вихревой топки с наладкой режимов работы проводились при сжигании подсолнечной лузги на нагрузках от 3 до 7 тонн пара в час. Пробная работа котла в течение 45-ти суток показала хорошую стабильность показателей. Конвективные пучки котла не забиваются отложениями.

Заполнение топочных камер вихревым факелом равномерное, Вынос искр из топок практически отсутствует, фото 3.

Фото 3 – Вид в камеру охлаждения, выход из вихревой топки.

xn——7kcngemtkdti6cva.xn--p1ai

Паровые и водогрейные котлы с вихревыми топками для сжигания лузги. Котел для сжигания лузги

Котлы для сжигания лузги — Алтайтеплоэнергомаш

Исследования применения растительных остатков

Растительные остатки

Остатки данного вида состоят в основном из целлюлозы (углеродсодержащей) и могут быть относительно легко подготовлены для производства из них энергии. Потенциальные возможности производства энергии из растительных остатков можно оценить на основе некоторых параметров, наиболее важными из которых являются количество и состав остатков, их территориальное размещение, сезонность сбора урожая. Не менее важное значение при этом имеют социальные, политические, правовые и экологические факторы, от которых практически зависит жизнеспособность проекта использования растительных остатков, а также конкурентоспособность других областей промышленности и сельского хозяйства по применению растительных остатков. Потенциально конкурентоспособность определяется тем, что остатки могут быть использованы как сырье для производства бумаги либо для повышения плодородия почвы, поскольку они улучшают гранулометрический состав почвы и увеличивают ее влагоудерживающую способность. Кроме того, благодаря разложению органического вещества в почве повышается эффективность действия химических удобрений.

Типы остатков

В зависимости от того, остаются ли остатки после сбора урожая в по­чве или собираются и удаляются с поля вместе с урожаем, они делятся на две основные группы. К первой группе относится пшеничная и куку­рузная солома, а ко второй-мякина, рисовая шелуха и фруктовая кожу­ра. Первая группа в свою очередь подразделяется на остатки, которые остаются на поверхности почвы и в почве. Подгруппой второй группы являются несъедобные корни. Следует отметить, что остатки второй группы составляют большую часть отходов, поступающих на перера­батывающие предприятия.

Количество остатков

Согласно данным работ [10, 11], количество ежегодно собираемых сухих растительных остатков колеблется в пределах 306-378 млн.т. Учитывая экономические и энергетические факторы, для производства энергии может быть использовано от 90 до 243 млн.т. сухих остатков [10, 12].

Возможность использования растительных остатков для производства энергии зависит от характера преобладающей культуры, которой засеиваются большие площади, и от количества остатков, которые могут быть собраны с единицы посевной площади. Полевые культуры дают больше растительных остатков, чем овощные. В грубом приближении количество собираемых растительных остатков для данной сельскохозяйственной культуры можно определить путём умножения массы данной культуры на характерную для неё долю остатка (или коэффициент), которая представляет собой отношение сухой массы наземных остатков к массе собранного с полевой влажностью урожая. Ниже приводятся коэффициент для шести основных сельскохозяйственных культур: соевые бобы – 0,55-2,60; кукуруза-0,55-1,20; хлопок-1,20-3,0; пшеница-0,47-1,75; сахарная свекла-0,07-0,20 и сахарный тростник-0,13-0,25 [6]. Численные значения коэффициентов зависят не только от вида культуры, но и от условий её выращивания, способов сбора урожая, а также от методов определения коэффициента. Как правило, чем выше выход продукции с единицы площади, тем больше доля растительных остатков.

Качество остатков

Основными характеристиками растительных остатков, которые по своему составу достаточно однородны, являются размер частиц, плотность, содержание влаги и золы. Остатки зерновых культур, за исключением, возможно, риса, относятся к относительно сухим культурам: содержание влаги в них составляет примерно 15%. Теплота сгорания растительных остатков большинства этих культур колеблется в пределах 11 500-18 600 кДж/кг. В настоящем разделе среднее значение теплоты сгорания растительных остатков принято равным 16 300 кДж/кг.

Исходя из оценочных культур, собираемых в США, и их средней теплоты сгорания (16 300 кДж/кг), общее содержание энергии, которое может быть получено из растительных остатков, составит 1,5-4,0*1015 кДж/год. На эту оценку будут влиять и такие показатели как содержание влаги в остатках, а также транспортный фактор и эффективность процессов переработки сельскохозяйственных остатков.

Сезонность образования остатков

Сезонность образования растительных остатков и, следовательно, их наличие определяются временем созревания урожая и зависят главным образом от вида сельскохозяйственной культуры, географического положения места её выращивания и климата. Поэтому точное определение времени созревания культур имеет очень важное значение для планирования их переработки и использования.

Сезонность образования растительных остатков является отрицательным фактором, так как, чтобы обеспечить равномерное использование отходов в течение всего года, приходится сооружать для них хранилища. Хранение сельскохозяйственных культур в свою очередь связано с занятием определённых площадей и погрузочно-разгрузочными работами. Кроме того, хранение должно быть организовано таким образом, чтобы сохраняемые отходы не портились и доступ к ним был обеспечен в течение всего года.

10i5.ru