Любов Виктор Константинович

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА
ДРЕВЕСНОГО ГРАНУЛИРОВАННОГО ТОПЛИВА
И ЭФФЕКТИВНОСТИ ЕГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Профессор, д.т.н., Любов В. К.,
доцент, к.т.н., Мюллер О.Д.,
аспиранты: Попов А.Н., Малыгин П.В., Попова Е.И.
Ноябрь 2013 года
Исследовательский стенд
1 – сушилка
2 – тепловентилятор
3 – молотковая мельница
4 – пресс-гранулятор
5 – парогенератор
6 – охладитель гранул
Параметры работы исследовательского стенда при
50 % производительности и обработке сосновых опилок
насыщенным паром
частота вращения подающего шнека;
мощность главного двигателя;
температура матрицы;
обобщающая функция изменения мощности;
обобщающая функция изменения частоты вращения шнека
Параметры работы стенда при номинальной
производительности без обработки сосновых опилок
паром
частота вращения подающего шнека;
мощность главного двигателя;
температура матрицы;
обобщающая функция изменения мощности;
обобщающая функция изменения частоты вращения шнека
Влияние температуры матрицы и режима охлаждения на
механическую прочность древесных гранул
Температуры прессования
80 ̊ C
85 ̊ C
90 ̊ C
Влияние влажности древесных гранул на их
механическую прочность
Зависимость механической прочности от плотности
древесных гранул
Зависимости
коэффициента
сжимаемости от
давления
прессования
Зависимости
коэффициента
Пуассона от
давления
прессования
Оборудование для исследования
теплотехнических и технологических
свойств гранулированного топлива
•
калориметрическая установка C 2000 IKA
basic Version 2 с криотермостатом;
• лигнотестер NHP 100;
• золомер SVD 95P;
• ситовой анализатор AS 200 и др.
Принципиальная схема линии гранулирования
1 – теплогенерирующая установка; 2 – приемный бункер теплогенератора;
3 – дозировочный бункер древесного сырья; 4 – барабанная сушилка; 5 – золоуловитель;
6 – дымовая труба; 7 – циклонный пылеуловитель; 8 – сборный бункер пылеуловителя; 9 – дымовая труба;
10 – продольный цепной конвейер; 11 – бункер сухого материала; 12 – мельница;
13 – система пневмотранспорта; 14 – приемный бункер пресс-гранулятора;
15 – пресс-гранулятор; 16 – устройство сортировки гранул
Схема сушки древесных отходов
Результаты энергетического обследования линий гранулирования
Поселок «Луговое»
Поселок Лесозавода №23, г.Архангельск
Реализация проекта позволила: снизить удельный расход условного
топлива на выработку тепловой энергии более чем 2,8 раза; уменьшить
эмиссии оксидов азота в 6 раз и оксида углерода в 8 раз, снизить
выбросы сернистого газа на 82 т/год; уменьшить выбросы парниковых
газов (СО2) в атмосферу на 6500 т/год
Поселок Лесозавода №23, г.Архангельск
Поселок
«Лайский док»
Достигнутый КПД брутто котлов составил 90,4 %, что соответствует
эффективности работы мазутных котлов, находящихся в хорошем
техническом состоянии
поселок
КАТУНИНО
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ
3 котлоагрегата фирмы Polytechnik Luftund Feuerunqstechnik GmbH
Номинальная мощность к/а – 4 МВт
Водяной объем  7.05 м3
2 пластинчатых теплообменника
Расчетный температурный режим для
первого контура - 100/80 °С. Нагрев
сетевой воды второго контура - 70/95° С
КПД брутто котлоагрегата №3
при сжигании древесных
гранул с влажностью 6,83 %
КПД, %
89
88
КПД брутто котлоагрегата №2
при сжигании древесных
гранул с влажностью 5,82 %
КПД, %
88.86
88.48
88.6
88.26
88.4
87.16
87
86.08
86
88.06
88.2
85.35
88.0
87.8
85
87.96
87.87
87.67
87.6
84
87.4
83
3,20
МВТ
2,93
МВТ
2,45
МВТ
1,84
МВТ
1,69
МВТ
87.2
3,60 3,47 3,19 3,89 2,32
МВТ МВТ МВТ МВТ МВТ
Эмиссия оксидов азота для
котлоагрегата №3 при сжигании
древесных гранул с влажностью
6,83 %
NOx,
мг/МДж
115
NOx,
мг/МДж
112
108
110
106
105
101
100
95
90
85
81
80
3,20
МВТ
Эмиссия оксидов азота для
котлоагрегата №2 при сжигании
древесных гранул с влажностью
5,82 %
2,93
МВТ
2,45
МВТ
1,84
МВТ
1,69
МВТ
90
85
80
75
70
65
60
55
50
88
78
79
70
64
3,60
МВТ
3,47
МВТ
3,19
МВТ
3,89
МВТ
2,32
МВТ
Пофракционное содержание
горючих веществ в летучей золе
котла №3
90
Содержание горючих веществ в
летучей золе с учетом массовых
долей различных фракций
Сгун·F1, %
Сгун, %
80.1 82.49
80
5.61
5
66.1
70
6
60
4
50
3
40
30
20
10
7.7
2.39
1.89 1.72
2
20.24
14.11
1.18
1
0.13
0
0
0
45
63
125
250 500
0
45
63
125
250
500
Энергоэкономичный деревянный
ДОМ
для Северо-Запада России
Исходя из выше изложенного, генеральным
направлением развития малой энергетики является
замена немеханизированных морально и физически
устаревших котлов новыми высокоэффективными
автоматизированными
теплогенерирующими
установками с преимущественным использованием
местных топлив и отходов ЛПК.
Перспективным направлением повышения тепловой
ценности древесного топлива является его
гранулирование или брикетирование.