Теплогенератор на древесном топливе

Теплогенератор на древесном топливе Е. С. Беляев, инженер, РУП «Сморгонский завод оптического станкостроения», г. Сморгонь, Гродненская обл., Республика Беларусь Рост цен на топливо и электроэнергию требует по-новому взглянуть на решение проблемы энергосбережения, поэтому энергосберегающее оборудование, работающее на местных видах топлива (МВТ), активно внедряется для отопления производственных помещений различного профиля, а также для целей сушки зерна в подразделениях агропромышленного комплекса.

В Республике Беларусь данное направление работ нашло практическое применение с 2000 г., а в настоящее время является частью «Государственной комплексной программы модернизации основных производственных фондов белорусской энергетической системы, энергосбережения и увеличения доли использования в республике собственных топливно-энергетических ресурсов в 2006;2010 гг.». Эффективность этого направления подкреплена фактическими данными, полученными в сезон уборки зерна 2004;2005 гг. Так, на сушку тонны зерна фактически затрачено МВТ на сумму, эквивалентную 0,76 долл. США, а жидкого топлива по оценкам специалистов было бы затрачено на сумму 5,6 долл. США. Если учесть, что в Республике Беларусь при плановом урожае 7 млн т зерна требуется закупка 49 тыс. т жидкого топлива при средней его стоимости 465 долл. США/т, то экономия валютных средств на закупку составляет более 15 млн долл. США/год.

Одним из участников внедрения энергоэффективных технологий является Республиканское унитарное предприятие «Сморгонский завод оптического станкостроения» (РУП «СЗОС»). Предприятие является производителем теплогенераторов на возобновляемом топливе (древесном топливе). Теплогенератор (ТГ) модели ТГА-800 (рис. 1), технические характеристики которого приведены в таблице, может использоваться для отопления производственных помещений различного профиля, сушки пиломатериалов, зерна и т. д. При этом наиболее рационально использовать его в уборочный сезон на сушке зерна, а в межсезонье эксплуатировать для отопления, например, ремонтной мастерской того же сельхозпредприятия.

энергетический топливный теплогенератор Теплогенератор ТГА-800 состоит из корпуса, внутри которого размещена топка с камерой дожигания, облицованная панелями из чугуна, газо-воздушный теплообменник, состоящий из жарового и дымогарных трубных пучков (рис. 2). Подача воздуха в теплообменник осуществляется двумя спаренными электровентиляторами типа ВЦ или ВР.

Топливо (кругляк, плахи) загружается вручную через загрузочную амбразуру топки. Поленья длиной до 0,8 м укладываются на склиз, поперечно топке (единовременная загрузка -350 кг). Центробежный дымосос приводится во вращение асинхронным электродвигателем и обеспечивает минимальное разряжение в топке (не более 20 Па), прокачивает дымовые газы через жаровой и дымогарные пучки труб и удаляет продукты горения через дымовую трубу. Регулировка расхода дымовых газов осуществляется в зависимости от теплопроизводительности ТГ двухканальным терморегулятором типа «Сосна-003» белорусского производства, работающего с двумя измерительными преобразователями (датчиками), один из которых установлен на выходе из ТГ нагретого воздуха, а другой — в потоке уходящих газов. Образовавшиеся продукты горения из камеры догорания поступают в теплообменник (общая площадь поверхности теплообмена 150 м2), расположенный за топкой и состоящий из жаровых труб, а из него — в тыловую поворотную камеру. Затем поток дыма совершает дальнейшее движение по лабиринту дымогарных пучков и нагревает потоки основного воздуха и воздуха-окислителя.

Таблица 1. Технические характеристики теплогенератора.

В качестве положительного конструктивного элемента, определяющего долговечность использования, описываемого теплогенератора по сравнению с другими аналогичными изделиями, выпускаемыми в Республике Беларусь, необходимо выделить следующее:

¦ топка изготовлена по методу агрегатирования из литых чугунных элементов (плит толщиной 15 мм), что обеспечивает повышенную долговечность топки и возможность ее ремонта путем замены прогоревших элементов на новые на месте эксплуатации;

¦ стенки топки с учетом чугунной вставки выполнены двойными и в образовавшиеся полости подается нагнетаемый воздух, который, нагреваясь от чугунных стенок, далее поступает в топку, улучшая горение;

¦ наличие двойных стенок топки гарантирует отсутствие попадания продуктов горения в полости теплообменника с нагреваемым воздухом.

Служба главного конструктора завода-изготовителя постоянно собирает сведения о надежности работы ТГ от потребителей и за два прошедших года не было выявлено существенных замечаний по топке и теплообменнику — определяющих элементов в системе надежности всего изделия. Дополнительно с 2004 г. контролируется работа четырех ТГ, установленных на самом предприятии и используемых для отопления производственных помещений. Раньше эти помещения — цеха, площадью около 60 000 м², стандартной советской планировки, с безразмерным объемом под общей крышей и застекленными фонарями, получали тепло от теплового узла, принадлежащего ЖКХ города.

Несмотря на значительный объем цехов, используя отходы деревообрабатывающего производства с неконтролируемой влажностью (?40−45%) и расходом около 200−250 кг/ч на один теплогенератор, при заданной температуре теплоносителя (воздуха) около 100 ОС обеспечиваются на отапливаемых площадях в течение рабочей смены пусть не идеальные, но условно допустимые температурные режимы.

Проведенные расчеты и фактические данные эксплуатации теплогенераторов подтверждают окупаемость осуществленных затрат в течение 4 лет.

В порядке авторского надзора, в конструкции выявлены термонапряженные элементы топки — это колосники и огнеотбойный экран, находящийся в зоне предельных температур. Данные элементы имеют среднюю наработку на отказ 1000 ч, но, тем не менее, требуют систематического контроля их работоспособности со стороны потребителя. На предприятии идет поиск решения для повышения их огнестойкости. В частности, экран изготавливается в настоящее время из толстолистовой нержавеющей стали, осваивается получение колосников из жаропрочного чугуна.

Ответы на запросы «НТ» об эксплуатации теплогенераторов на древесном топливе В. В. Харута, председатель, СПК «Сынковичи», Зельвенский р-н, Гродненской области, РБ:

С 2005 г. теплогенератор ТГА-800 эксплуатируется в хозяйстве для сушки зерна летом и для отоплениязимой. В качестве топлива используются как специально заготавливаемые дрова, так и отходы древесины (например, при разборке старых деревянных домов). Прошедшей зимой установка работала на древесных отходах пилорамы и обеспечивала теплом помещения строящейся фермы, где проводились отделочные работы.

Технические характеристики теплогенератора соответствуют заявленным. В дальнейшем планируется приобретение второй установки.

С.И. Ермак, председатель, СПК «Баличи», Щучин-ский р-н, Гродненской области, РБ:

Теплогенератор работает на предприятии уже более двух лет. Основное его предназначение — сушка зерна в летний период, но в связи с повышением цен на жидкое и твердое топливо предстоящей зимой планируется использовать установку для отопления помещений производственных мастерских.

Топливом для установки являются древесные отходы, а также в качестве эксперимента использовались отходы бумажной промышленности. Проведенный осмотр показал, что чугунные облицовочные панели топки находятся в удовлетворительном состоянии. Замечаний к работе оборудования не было. По результатам эксплуатации установки в 2006 г. был приобретен и установлен второй теплогенератор ТГА-800.