23 de junho de 2010

Em Gdov, região de Pskov, está sendo concluída a construção de uma caldeira de biocombustível. Funcionará com turfa e substituirá a ineficiente Sala da Caldeira nº 3 da cidade, que era aquecida a lenha.

Em 22 de junho, as instalações foram visitadas pelo Primeiro Vice-Governador da Região de Pskov, Sergei Pernikov, e pelos Vice-Chefes da Região, Sergei Fedorov e Gennady Bezlobenko.
O investidor do projeto foi a empresa de mineração de turfa ERT LLC (distrito de Pskov) com o apoio da administração regional. O representante da empresa investidora Igor Shadlovsky disse que as obras começaram em novembro de 2009, todos os equipamentos foram adquiridos de incorporadores da cidade de Vladimir. 25 milhões de rublos foram investidos na implementação do projeto.
“Esta será a primeira caldeira a turfa no distrito de Gdovsky. Enquanto todo mundo trabalha em madeira. O teste de lançamento da casa da caldeira ocorreu no início de junho e ela funcionará em plena capacidade na próxima estação de aquecimento. A casa da caldeira vai aquecer 14 edifícios de vários andares”, disse Igor Shadlovsky e acrescentou que hoje estão a ser concluídas as obras de beneficiação do território adjacente. Ele ressaltou ainda que a casa da caldeira é totalmente automatizada, podendo ser controlada a partir celular. A instalação será atendida por uma operadora, o trabalho da primeira foi realizado por 16 pessoas. O período de garantia do equipamento será de 10 anos.
Sergey Pernikov perguntou sobre os volumes necessários de turfa para iniciar a estação de aquecimento e se é possível usar combustíveis alternativos na casa das caldeiras. O investidor disse que seriam necessárias de 2,5 a 4 mil toneladas de cavacos de turfa, e as caldeiras também poderiam funcionar com cavacos de madeira.
Após os resultados da visita, o Primeiro Vice-Governador enfatizou que muitas caldeiras na região de Pskov estão atualmente operando de forma ineficiente, uma vez que utilizam carvão e óleo combustível caros. Nesse sentido, a administração da região desenvolveu um programa de transferência de caldeiras para combustíveis locais. Atualmente, é coordenado pelo Ministério do Desenvolvimento Económico da Federação Russa e pelo Ministério do Desenvolvimento Regional da Federação Russa. Anteriormente, a nível de especialistas, este conceito já foi aprovado, observou Sergey Pernikov.
Segundo ele, a aprovação do conceito para nível federal criar condições para atrair financiamento adicional do orçamento do Estado. Sergey Pernikov lembrou que em 2010 o orçamento regional previa uma série de medidas para a reconstrução de caldeiras no valor de 100 milhões de rublos, e algumas delas já haviam sido desembolsadas. No total, 215 caldeiras deverão ser convertidas para combustíveis locais.
“Atualmente, a empresa dinamarquesa-russa está realizando uma auditoria nas caldeiras de toda a região e seus resultados serão conhecidos em 2,5 meses. Com base neles, está previsto desenvolver medidas para implementar o conceito”, enfatizou Sergey Pernikov. Ele também acrescentou que a administração da região de Pskov está considerando a possibilidade de lançar uma caldeira a turfa no distrito de Plyussky.
“Veremos como funcionam essas caldeiras para a próxima estação de aquecimento. A experiência adquirida ajudará a construir um sistema para a conversão eficiente de caldeiras em combustíveis locais - turfa e aparas de madeira. Pelo fato de serem minerados na região, teremos características adicionais para o desenvolvimento da economia da região de Pskov, a criação de novos empregos. E, finalmente, isso resolverá a tarefa mais importante - usar efetivamente as matérias-primas locais e obter calor de acordo com preços acessíveis, que não será superior aos disponíveis hoje, e em diversas áreas teremos uma diminuição”, disse Sergey Pernikov.

A situação actual em várias regiões é um aumento acentuado nas tarifas para energia térmica e outros recursos energéticos, faz-nos pensar em formas de reduzir custos. Uma das verdadeiras ferramentas para reduzir o custo da geração de calor pode ser o uso de biocombustível como combustível. Neste caso, não há necessidade de entrega cara, por exemplo, de carvão das regiões da Sibéria, e isso representa mais de 1.000 rublos por 1 tonelada de combustível transportado para a região Noroeste, o que aumenta o custo do carvão em em relação ao local de sua produção em mais de 2 vezes.

Custo de energia

Vamos comparar o custo de geração de energia térmica em Vários tipos combustível na região Noroeste. São necessários cerca de 130 m3 de gás natural para gerar 1 Gcal de calor, seu preço, levando em consideração o último aumento no início de 2010, é de cerca de 4.000 rublos. por 1000 m3, portanto, no custo de 1 Gcal, o componente combustível é de cerca de 520 rublos.

O preço do carvão por diferentes consumidores em Região de Leningrado varia de 2.500 a 3.700 rublos. por tonelada. No custo de 1 Gcal, o componente combustível, respectivamente (tendo em conta o facto de que a eficiência da central é assumida como sendo de 80%, mas na realidade com baixa eficiência está ao nível de não mais que 50 - 65% ) variará de 575 a 850 rublos.

O óleo combustível custa 12.000 rublos. por tonelada, ao custo de 1 Gcal, o componente combustível é de 1.350 rublos.

Ao queimar pellets de madeira (verdadeiro valor calórico pegamos 3.800 kcal, máximo 4.000 kcal), seu consumo para a produção de 1 Gcal é de cerca de 300 kg. Com uma eficiência de instalação de 84% e um preço de 3.800 rublos. por tonelada (este é o preço mínimo pelo qual poderemos comprar pellets para aquecimento de nossa planta), o componente combustível no custo de 1 Gcal é de 1.440 rublos.

Hoje, de acordo com dados da Teploservis LLC, Priozersk, região de Leningrado, o preço dos chips de combustível no caso de sua preparação no local a partir de toras não relacionadas à madeira industrial tem a seguinte estrutura. O custo de 1 m3 de lenha em tora é de 500 a 1.000 rublos. (o preço depende da região e do fornecedor), lascando cerca de 170 rublos. por metro cúbico denso. Assim, o preço do combustível em 1 Gcal será de 420 a 730 rublos. com umidade de cavacos de madeira de até 55% e eficiência da caldeira de 80%. De acordo com nossos dados coletados na região de Novgorod, o preço médio de um metro cúbico denso de aparas de madeira é de cerca de 1.000 rublos. Conseqüentemente, o componente combustível de 1 Gcal, neste caso, será igual a 625 rublos.

Benefícios de lascas de madeira e pellets

Infelizmente, na Rússia, em nenhuma região existe uma aquisição especial de chips de combustível para as necessidades de habitação e serviços comunitários - como, por exemplo, na Finlândia, onde foi criada toda uma indústria transformadora. No entanto, mesmo com essa variação de preços, pode-se afirmar com segurança que os cavacos de madeira são bastante competitivos em relação ao carvão e têm vantagem absoluta sobre o óleo combustível. Em comparação com o gás, dado o aumento de 16% nos preços do gás em 2011 e 2012 sequencialmente, e desde que a recolha centralizada de aparas seja bem organizada, a competitividade também será evidente. O volume de custos de capital para a construção de caldeiras a combustível gasoso parece à primeira vista muito inferior aos mesmos custos para combustíveis sólidos. Contudo, a necessidade de construção de gasodutos de abastecimento é silenciosa e o seu custo deve ser levado em consideração nos cálculos económicos. Silencia-se sobre isto porque a construção de gasodutos está a ser feita a expensas da Gazprom. Mas dinheiro, e muito dinheiro, está realmente sendo gasto.

Os pellets ao preço de um componente combustível de 1 Gcal não são muito lucrativos. No entanto, é necessário observar uma série de vantagens, segundo as quais a construção de tais fontes de fornecimento de calor é muito aconselhável. A utilização de pellets como combustível permite excluir a presença constante de pessoal de serviço (inspecção periódica dos equipamentos, aceitação de pellets), o que reduz significativamente os custos de manutenção da casa da caldeira. A qualidade do produto vendido é melhorada, a temperatura da água fornecida ao consumidor é estabilizada de acordo com um determinado horário, dependendo da temperatura exterior. E com pequenas cargas térmicas de 50-500 kW, a ausência de pessoal de turno na sala das caldeiras reduzirá várias vezes o custo de 1 Gcal.

Além disso, deve-se notar que várias regiões estão muito interessadas na produção de pellets a partir de palha, cascas e outros resíduos. Agricultura. O preço desses pellets, de acordo com nossas informações (agora compramos pellets de casca a um preço de cerca de 2.000 rublos por tonelada para testar nossas caldeiras), é quase a metade do preço dos pellets de madeira, que já é de 720 rublos. o custo do combustível em 1 Gcal de calor gerado contra 1.440 rublos calculados para pellets de madeira.

Assim, em termos de indicadores económicos, os biocombustíveis são hoje bastante competitivos. Resta superar um sério obstáculo à construção de caldeiras de biocombustíveis - a falta de investidor. Já existe viabilidade económica, faltam garantias.

De acordo com a lei 131 (“Sobre princípios gerais organizações de autogoverno local”), hoje todas as questões do conjunto habitacional e comunitário devem ser resolvidas localmente nos municípios. Contudo, é óbvio que assentamento rural não dispõe de recursos suficientes para garantir investimentos tão significativos, o mesmo se aplica às administrações distritais.

O assunto da federação permanece. Aqui você pode encontrar completamente abordagens diferentes para resolver este problema. Alguns súditos da federação, referindo-se à lei 131, nem querem falar sobre esse assunto - são, dizem, os poderes do 1º nível, quando "explodir", aí vamos pensar nisso. Ao mesmo tempo, há conversas completamente abstratas sobre algum tipo de atratividade comercial na construção de tais caldeiras, o que não é verdade, na ausência, a rigor, da possibilidade de obter (observo especialmente o recibo real) um sobretaxa de investimento à tarifa de calor. Deixe-me explicar. O investidor investe dinheiro, constrói uma caldeira, assina um acordo de investimento, que leva em conta o subsídio de investimento e especifica o período de retorno do projeto, e depois não recebe normalmente nem a tarifa em si, muito menos o subsídio de investimento . Ao mesmo tempo, é impossível parar a caldeira: o Ministério Público intervém imediatamente no assunto, ouvem-se gritos do lado que não paga à administração sobre a falta de responsabilidade social. E não há a quem pedir, pois não existe um verdadeiro fiador capaz de responder pelas obrigações em caso de falta de pagamento ou de apelar ao inadimplente para que cumpra as suas obrigações. Ninguém quer entrar nesse tipo de negócio e não irá.

Em alguns assuntos da federação, como a região de Kirov, região de Novgorod, que encontramos, a questão da emissão de garantias para a tomada de empréstimos para a construção de caldeiras é levada em consideração como variante possível soluções para substituição de caldeiras obsoletas. Mas, em geral, talvez (e isto é evidente pelas publicações na imprensa aberta), não existam programas mais ou menos de grande escala à vista. Ou seja, tudo é como antigamente: falamos com fervor sobre perdas nas redes (até 40%), sobre o baixo rendimento das caldeiras (atinge o limite inferior de 45%), etc., mas não fazemos nada.

Períodos de retorno

Mais uma vez enfatizamos a viabilidade económica, o retorno dos projetos é visível. Até à data, a construção de caldeiras rurais em combinação com redes de aquecimento terá retorno em cerca de 8 a 10 anos, e este período é realista para instalações com uma carga térmica de 2 a 7 MW. Se a carga exceder 7 MW, o período de retorno será significativamente reduzido.

Para caldeiras com capacidade inferior a 2 MW, um programa com participação especial súditos da Federação - já que o período de retorno dessas caldeiras é de 10 anos e fica difícil conversar com um investidor.

Isto requer a participação e o apoio do Estado na forma de certas preferências para os participantes do projeto, por exemplo, na forma de subsídios taxa de juro, ou participação direta dos súditos da Federação no financiamento, claro, sujeito ao retorno do projeto, embora com um período de retorno um pouco mais longo.

Outra opção é incluir como aditivo objetos com longo período de retorno em programa eficaz, alongando-o, mas apenas ligeiramente.

Perda de calor

Hoje, todos admitem que as perdas durante a geração de calor e ao longo da sua entrega ao consumidor final chegam a 40-50%, ou seja, aquecemos a “rua” e queimamos valiosos combustíveis fósseis não renováveis ​​​​quase o dobro do necessário.

As condições económicas prévias para a mudança para combustíveis renováveis ​​já existem. Realizamos cálculos comparativos do custo do componente combustível em 1 Gcal com base na eficiência de combustão de carvão e óleo combustível de acordo com GOST, ou seja, mais de 80%, e não nas realidades que existem e são descritas acima. Isso torna ainda mais atraente a ideia de mudar as caldeiras para biocombustíveis como resultado da inevitável reconstrução de equipamentos de caldeiras desatualizados. Contudo, a situação que se desenvolveu no sector dos serviços públicos não muda: não só não há entusiasmo, como também não há movimento visível no sentido da modernização. Isto lembra o esquema de não obtenção de licença para operação de sistemas de fornecimento de calor - você não receberá uma licença porque não tem uma caldeira a gás em operação, e eles não lhe darão uma sala de caldeira para operar porque há não há licença; tal quebra-cabeça é insolúvel. Em geral, na presença de pré-requisitos objetivos de todas as partes e da oportunidade de reconstrução e modernização das caldeiras comunitárias com a transferência para o biocombustível, não há movimento nesse sentido. A razão é que não existe nenhum mecanismo que inicie esse processo, não há dinheiro. Ninguém os dará sem garantias claras de devolução do dinheiro. E quem pode dar garantias e estabelecer o controle da devolução do dinheiro por meio do componente tarifário nada faz sob o pretexto da lei 131. Todos nós vemos e discutimos apaixonadamente como isso é feito na prática: se uma caldeira não consegue mais funcionar em algum lugar e no inverno ela para completamente, os reparos são feitos na forma de remendos de buracos ou é realizada uma substituição parcial do equipamento . Em alguns casos, é realizada modernização.

Assim, ainda observamos alguns rebentos, muito escassos, do que há de novo na tecnologia de aquecimento municipal. Por esta razão, temos muito poucas empresas que produzem equipamentos para caldeiras que funcionam com combustíveis sólidos, incluindo biocombustíveis. Existem mais de 40 fabricantes deste tipo na Finlândia, temos “dois e meio” no Noroeste, ou seja, a procura gera oferta.

Há três anos, a utilização de resíduos madeireiros e de madeira como matéria-prima para a produção de electricidade e calor não era do interesse nem das empresas energéticas, nem das empresas da indústria madeireira, nem de qualquer outro negócio em Komi, mas agora a laje espalhada por anoseles exigem tanto dinheirotorna-se simplesmente inútil obtê-lo. A bioenergia surgiu em Komi, mas mesmo aqui a república segue um caminho especial.

Em reunião da comissão conselho económico Komi Em 29 de maio, o primeiro vice-ministro da Indústria e Desenvolvimento dos Transportes de Komi, Alexander Gibezh, lembrou por que a república prestou atenção especial ao desenvolvimento acelerado da bioenergia há vários anos. Todos os anos, é gerada uma grande quantidade de resíduos de madeira no complexo florestal, que não são aproveitados. Estima-se que 1,5 milhão de toneladas de cascas, aparas de madeira e serragem sejam produzidas anualmente. Via de regra, tudo isso é armazenado e não utilizado de forma alguma - as regiões da república estão simplesmente cheias de lixo. Também pode ser utilizada madeira cortada durante a limpeza de estradas e linhas de energia, bem como madeira de baixa qualidade - na maioria das vezes, tudo isso é deixado para apodrecer, enterrado ou queimado.

Em Komi, no ano passado, foi adoptado um programa para o desenvolvimento da bioenergia, que estabelece objectivos bastante globais: melhorar a situação ambiental na região, melhorar a qualidade e fiabilidade do fornecimento de energia. Serviços de utilidade pública, reduzindo custos, criando novos empregos, aumentando a eficiência económica das indústrias de processamento e exploração de madeira, intensificando a silvicultura.

Numa primeira fase (2013-2016), está prevista a passagem ao aproveitamento integral dos resíduos da transformação da madeira, a transferência de parte das caldeiras de carvão para briquetes de combustível, a reconstrução de algumas caldeiras com a sua transferência para biocombustível, o início da instalação de calor equipamentos de geração em instituições municipais, introduzir o uso de biocombustíveis no setor privado. Em 2016-2020, os resíduos florestais também serão colocados em circulação, as caldeiras serão sistematicamente remodeladas e o sector privado será abastecido massivamente com biocombustíveis.

No ano passado, a república começou a equipar locais para armazenamento e armazenamento de resíduos de madeira. Atualmente, apenas um está completamente pronto - na aldeia de Adzherom, distrito de Kortkeros, mais três (em Ust-Kulom, Mordino, Zheshart) serão concluídos este ano. Serão 11 no total em dez municípios. Surgiu um problema - a princípio pensaram que a organização do local custaria cerca de 7 milhões de rublos, mas na realidade descobriu-se que apenas 120 milhões seriam gastos em quatro locais. No entanto, esses locais já estão atraindo investidores - a produção de biocombustíveis é localizado próximo a ele em Ust-Kulom.

Também estão sendo desenvolvidos estudos de viabilidade para a modernização dos sistemas de fornecimento de calor aos assentamentos com sua transferência para biocombustíveis. Em 2013, foi desenvolvido um estudo de viabilidade para Ust-Kulom, Koygorodok, Storozhevsk, Obyachevo, Yasnog e Nivshera. Os especialistas calcularam que serão necessários 750 milhões de rublos em investimentos para uma modernização completa. Ao mesmo tempo, o volume de biocombustível necessário é estimado em 110 mil metros cúbicos por ano, e a capacidade total de energia térmica é estimada em 62 MW. Este ano serão desenvolvidos estudos de viabilidade para mais seis assentamentos.

Quanto aos grandes projectos, na maioria dos casos visam a produção de calor e não de electricidade. Os trabalhos de arranque da mini-CHP SevLesPil estão quase concluídos, a Bioenergy Company lançará uma mini-CHP no final deste ano e no início do próximo ano, e a Azimut iniciará a construção de uma mini-CHP no distrito de Troitsko-Pechora em o futuro próximo.

“A implementação de uma política sistémica de desenvolvimento da bioenergia permite-nos esperar que num futuro próximo trará resultados realmente positivos. A principal coisa que foi alcançada em últimos anos- a atitude em relação a esta esfera mudou entre os funcionários de vários níveis, entre as empresas, e a atitude da população está lentamente a começar a mudar ”, concluiu A. Gibezh.

Para concluir, o primeiro vice-ministro disse, no entanto, que agora a tarefa é implementar grandes projectos de geração de calor a partir de biocombustíveis no sector municipal, onde “ainda não conseguimos avançar”.

De acordo com Alexander Mozhegov, Primeiro Vice-Ministro de Arquitetura, Construção e Serviços Públicos de Komi, as caldeiras utilizam quatro tipos de combustível de madeira - lenha, aparas de madeira, briquetes de combustível e pellets de combustível (pellets). A lenha é usada para aquecer pequenas caldeiras departamentais comunitárias (30 caldeiras de propriedade da Komi Thermal Company, a parcela do calor produzido é de 3,5%). Duas caldeiras comunitárias operam com aparas de madeira nas aldeias de Mezhdurechensk, distrito de Udora e Podz, distrito de Koygorod. As caldeiras departamentais municipais também usam briquetes, pellets - caldeiras departamentais, que surgiram no outono passado no distrito de Kortkeros.

Separadamente, o Vice-Ministro abordou os prós e os contras da sua utilização. Em termos de intensidade de capital (quantidade de investimento que precisa ser gasto para que o empreendimento funcione com determinado tipo de combustível), a lenha vence - para aquecê-la não é necessária modernização. Mas a transição para aparas de madeira ou pellets exige custos financeiros sérios. Em termos de qualidade, a lenha e as aparas de madeira não podem competir (devido à umidade, matérias-primas de baixa qualidade). Com a simplicidade de cálculo, briquetes e pellets também levam vantagem, mas com lenha e cavacos não fica claro como proceder - contar em volume ou massa. Automação é mais fácil
conseguir usando briquetes, pellets e, em parte, lascas de madeira. Pode haver concorrência no fornecimento de lenha, briquetes e pellets, mas não há concorrência no fornecimento de aparas de madeira. Em termos de valor calorífico, briquetes e pellets apresentam bom desempenho. O raio efetivo de entrega de cavacos de madeira e lenha é de até 40 quilômetros, produtos processamento profundo– até 450 quilômetros da casa da caldeira.

Em todo o mundo, a utilização de cavacos de madeira para a produção de energia térmica é eficiente e rentável. Porém, em Komi a situação é oposta. Por exemplo, ano passado a caldeira em Mezhdurechensk funcionou com um resultado de menos 21 milhões de rublos, em Podze - menos 4 milhões de rublos. Ao mesmo tempo, o custo das aparas de madeira excede o produto da venda de calor na própria Mezhdurechensk. “Em termos de cavacos de madeira, a prática vai mal. Infelizmente, a situação não está mudando. Assim, em Podze, devido ao alto custo dos cavacos de madeira, a casa das caldeiras está gradativamente passando a usar lenha. Além disso, a casa da caldeira na aldeia de Yaksha, na região de Troitsko-Pechora, que foi originalmente projetada e construída para aparas de madeira, está atualmente trabalhando com madeira”, disse A. Mozhegov. Um dos motivos é a má matéria-prima, a falta não só de concorrência entre os fornecedores, mas a ausência dos próprios fornecedores: não há cavacos de madeira em Komi, é produzido pelas próprias caldeiras a partir de resíduos florestais.

Ao mesmo tempo, as áreas florestais estão repletas de resíduos de serraria. Eles vêm se acumulando há anos e agora podem se tornar matéria-prima para a produção de briquetes e pellets ou ser triturados em cavacos. Quando as empresas florestais perceberam que montanhas de resíduos de madeira poderiam ser transformadas em dinheiro, começaram a exigir quantias exorbitantes por elas - descobriu-se até que era mais lucrativo para a Komi Thermal Company comprar carvão importado do que comprar placas de uma empresa próxima. Na reunião, foi proposta a redução do preço desta forma: via de regra, todos esses aterros são não autorizados, portanto, se a Fiscalização Estadual de Incêndios e o Ministério Público Ambiental forem “incitados”, as marcenarias terão o prazer de se desfazer do resíduos de serraria acumulados.

Em seu discurso, A. Mozhegov disse que as caldeiras ainda seriam gradualmente convertidas em biocombustíveis. Isto não só é eficaz do ponto de vista da economia, mas também muda a cultura da produção. “A sala da caldeira está ficando limpa. Por exemplo, a casa da caldeira na vila de Kozhmudor, distrito de Ust-Vymsky, funcionou durante todo o inverno com briquetes, agora não há sujeira ou poeira lá. E os trabalhadores não têm pressa em mudar para o carvão, quando depois da mudança eram negros, como os mineiros. E agora o operador da caldeira usa camisa de flanela limpa”, disse o vice-ministro.

*** As caldeiras nas regiões florestais de Komi consomem cerca de 100 mil toneladas de carvão por ano, o que representa menos de 1% da produção total de carvão na república, portanto, a conversão das caldeiras em biocombustível não afetará a indústria do carvão de a República.

Igor Sokolov.

www.komionline.ru

Data de publicação: 16 de junho de 2014
Publicado em "Região Florestal" No.

Actualmente, o problema de encontrar fontes de energia diferentes das tradicionais está a tornar-se mais agudo. Os stocks de fontes de energia tradicionais são finitos e não são baratos, pelo que é dada cada vez mais preferência às fontes de energia renováveis. A humanidade já está utilizando o potencial da água, do vento, do Sol, mas também uma das fontes renováveis ​​de combustível são os resíduos da própria humanidade.

Os especialistas da Turbopar lidam com sucesso com os problemas de reciclagem de aves, pecuária e agricultura em geral há mais de 6 anos.

1. Tipos de biocombustíveis.

Os biocombustíveis são combustíveis obtidos através do processamento de subprodutos animais ou origem vegetal(biomassa). São madeira (lascas), palha, bolo, cascas de sementes oleaginosas e resíduos de animais domésticos e da própria pessoa. E esta fonte de recursos energéticos existirá enquanto o homem e o nosso planeta existirem.
Diferentes tipos de biocombustíveis têm diferentes potenciais energéticos e, consequentemente, requerem abordagem diferente para explorar esse potencial.

2.Métodos de utilização de biocombustíveis(preparação para utilização na sala das caldeiras para posterior abastecimento às caldeiras).

Existem diversas tecnologias para a utilização de biocombustíveis e a preparação do produto final a partir deles para alimentação no forno da caldeira. E a seleção de uma tecnologia específica para um determinado tipo de biocombustível depende das condições do Cliente. Anteriormente consideramos o uso de cavacos de madeira, nesta seção destacaremos o descarte de outros tipos de biocombustíveis, bem como de biorresíduos.

Dependendo do teor de umidade do combustível original, de suas propriedades e origem, distinguem-se tecnologias como combustão direta, gaseificação ou produção de biogás. Assim, quando o teor de umidade do combustível inicial é superior a 50%, via de regra, é mais conveniente utilizar a tecnologia de produção de biogás, quando o teor de umidade é inferior a 50%, métodos de combustão direta de combustível ou gaseificação de combustível.
Vamos parar em descrição geral cada um desses métodos.

Método de biogás. A essência deste método é a seguinte: o biocombustível (biomassa) é carregado em biorreatores, onde ocorre um processo de fermentação, durante o qual as bactérias metano produzem o próprio biogás primário. Os requisitos para esta tecnologia são muito elevados, qualquer violação da tecnologia ou controle de temperatura
a prensagem pode levar à morte de bactérias e, consequentemente, ao desligamento do biorreator para limpá-lo.

As desvantagens deste método são tanto os custos adicionais para aumentar o teor de umidade do biocombustível inicial (dependendo da época do ano até 92-94%) quanto para aquecer a água adicionada (se a tecnologia for usada em regiões com períodos frios do ano), bem como um tempo bastante longo para a preparação do próprio combustível - o biogás. Deve-se também levar em conta que com esta tecnologia a massa total da matéria-prima é reduzida em 3-5%, ou seja, como método, incluindo a eliminação de resíduos, esta tecnologia é de pouca utilidade (embora o produto após a fermentação possa, em alguns casos, ser utilizado como fertilizante). Porém, ao mesmo tempo, vale destacar vantagens indiscutíveis desta tecnologia como:
- alto poder calorífico do combustível resultante (de acordo com as características, o biogás é o mais próximo de gás natural),
- utilização do biogás obtido para diversas necessidades, inclusive para a produção de biocombustível para automóveis,
- poupanças significativas no processo de obtenção de energia, se o teor de humidade do combustível inicial for elevado (a partir de 65%).

A reciclagem se destaca nesta tecnologia. esterco de galinha galinhas poedeiras, cuja umidade pode chegar a 90% ou mais. Isto se deve principalmente ao alto teor de nitrogênio neste tipo de combustível, o que leva à formação de um grande númeroágua nitrogenada, que requer soluções de descarte caras.

método de gaseificação. O método baseia-se na obtenção do gás produtor. Esta tecnologiaé utilizado com umidade do combustível de até 50% (mesmo que os fabricantes desses equipamentos declarem a umidade mais alta, deve-se levar em consideração que eles não enganam, apenas falam sobre o teor de umidade do combustível original. Um briquete com um teor máximo de umidade de 50% entra no gaseificador).
Esta tecnologia requer briquetagem, ao contrário da tecnologia baseada em biogás (com a tecnologia de biogás, você pode limitar-se à área de entrada e mistura de combustível, após a qual a massa primária resultante é carregada no biorreator). Assim, custos elétricos adicionais para este nó aparecem no processo. Deve-se observar também os requisitos para o teor de cinzas do combustível inicial, que não deve ultrapassar 40% (o valor máximo alcançável no decorrer dos experimentos hoje é de 45% de teor de cinzas). Este requisito está relacionado com o facto de estas tecnologias se basearem na combustão com fornecimento de ar limitado. Combustível com alto teor de cinzas não terá combustão estável. Além disso, serão necessários custos significativos para manter este processo. Observamos também que o gás resultante possui características de qualidade inferior em comparação com o biogás (portanto, o poder calorífico e o calor de combustão do gás gerador podem ser 3-5 vezes menores que o do biogás). Além disso, se o gás resultante for planejado para ser fornecido à GPU, será necessário um sistema adicional de purificação de gás dos produtos de combustão, bem como uma câmara de resfriamento. Deve-se também ter em conta que, actualmente, esta tecnologia é desenvolvida principalmente a nível experimental, pelo menos no território dos países da CEI, e existem fortes restrições à possível quantidade de biomassa processada.

Essas tecnologias também têm suas vantagens exclusivas em comparação com outros métodos. Uma das principais vantagens desta tecnologia é que ela é aplicável a quase todos os tipos de combustível. Usando esta tecnologia, o gás gerador ou de pirólise pode ser obtido não apenas a partir de biomassa, mas também de RSU (resíduos sólidos), derivados de petróleo (plásticos, polietileno, etc.). Esta tecnologia é a mais estável e controlável. O produto final (gás gerador) é composicionalmente estável. Em termos de investimento, esta opção é comparável ao método de combustão direta. Existe uma reciclagem significativa de resíduos, o que também confere uma vantagem indiscutível a esta tecnologia, bem como o facto de os produtos da combustão com esta tecnologia serem (quando se utiliza biomassa) fertilizantes de elevada qualidade. Ressalta-se que o tempo gasto para obtenção do produto final na forma de gás de produção é muito menor do que com o método do biogás (com o biogás, o tempo para obtenção do biogás, dependendo do tipo de biocombustível inicial utilizado, pode chegar até 12-14 dias), e depende da potência do briquete, do tempo de secagem e do tempo de gaseificação. Por fim, notamos que quando este método também faltando emissões prejudiciais na atmosfera.
O gás gerador resultante é alimentado em caldeiras a gás padrão (vapor ou água quente), mas com queimadores reciclados para gás gerador.

método de combustão direta. Como o nome indica, a essência do método é a combustão direta de biocombustíveis. Com este método, a chave não é nem equipamento de caldeira, mas o método de preparação do combustível, embora haja uma ligação entre a preparação do combustível e o método de combustão planejado (grelha de corrente, vórtice, leito fluidizado, etc.).
Esta tecnologia requer baixo teor de umidade do combustível (45% e abaixo), assim como o método anterior é sensível ao teor de cinzas da biomassa primária. Além disso, dependendo do tipo de combustível, a composição do próprio equipamento pode mudar, e radicalmente, por exemplo, de briquetadeiras para britadeiras. Além disso, não se esqueça que na versão clássica desta tecnologia existe um problema de emissões durante a combustão. gases de combustão, por vezes com temperaturas até 250 0C, o que naturalmente não contribui para a situação ambiental em torno do complexo mini-CHP. Ao mesmo tempo, o sistema requer sistemas de filtragem bastante caros para reduzir as emissões para a atmosfera. Substâncias nocivas.
Esta tecnologia é a mais desenvolvida, embora em mundo moderno usando esta tecnologia tentando descartar todos mais espécies biocombustíveis. A tecnologia é muito procurada na conversão de uma casa de caldeira em uma mini-CHP para combustíveis locais, o que pode reduzir significativamente o investimento de capital inicial (deve-se entender que nós estamos falando sobre caldeiras de combustível sólido).
Pode surgir a questão: qual método é aplicável quando o teor de umidade da biomassa inicial é de 50-65%? E não será dada uma resposta inequívoca, pois este é o valor limite em que tudo será mostrado pelo cálculo económico e pela comparação de tecnologias.

Os especialistas da TURBOPAR realizam:

1. Análise do combustível existente.

2. Escolha da combustão de combustível mais eficiente.

3. O efeito da reciclagem.
O que proporciona o uso de biocombustíveis?
É claro que o efeito mais importante da utilização deste combustível reside na redução significativa de custos.
Mas também é importante o facto de, ao contrário dos tipos clássicos de recursos energéticos (como o carvão, o gás, o fuelóleo), os biocombustíveis serem renováveis. Esse tipo não ficamos sem combustível. Mais cedo ou mais tarde, a humanidade será obrigada a receber energia justamente com a ajuda de fontes renováveis ​​de combustível.

Ressalte-se que os biocombustíveis são muitas vezes resíduos cujo descarte é bastante caro e, o que esconder, esses resíduos são prejudiciais ao meio ambiente. Assim, na utilização de biocombustíveis, para além da poupança de energia eléctrica e térmica devido à produção própria, há uma poupança significativa na eliminação de resíduos, incluindo resíduos agrícolas, há uma poupança nas áreas anteriormente destinadas ao armazenamento de resíduos antes do seu envio para reciclagem, mantendo o meio ambiente (economize pelo menos em multas ambientais).

Então, vamos resumir e destacar as vantagens do uso de biocombustíveis:
1. Os biocombustíveis são renováveis.
2. O custo do biocombustível é significativamente inferior ao custo do combustível convencional.
3. Com base no n.º 2, o custo da energia térmica e eléctrica recebida é também significativamente inferior.
4. Vários resíduos podem ser considerados como fontes de combustível, tais como palha, cascas de sementes oleaginosas, resíduos de processamento de açúcar (polpa de beterraba, folhas), estrume/estrume e muitos outros resíduos de origem animal e vegetal.
5. O produto final das caldeiras de biocombustíveis e das mini-cogerações não é apenas o calor e a electricidade. Muitas vezes, os resíduos de caldeiras e mini-CHPs que funcionam com biocombustíveis podem ser utilizados no futuro (fertilizantes, subprodutos na forma de compostos químicos, indústria da construção, etc.).
6. Melhoria da situação ecológica.
7. Poupança, e muitas vezes significativa, na eliminação de resíduos, como estrume/estrume, cascas de oleaginosas, etc.

Descrição da caldeira de biocombustível.

Esta seção descreve diversas caldeiras, levando em consideração o método de preparação do combustível final.

Sala de caldeira para biogás.

Conforme observado acima, a base é a preparação do biogás com sua posterior utilização.
Uma composição ampliada do equipamento de tal caldeira: local de recebimento de combustível, equipamento de mistura de biocombustíveis, biorreatores, sistema de fornecimento de combustível para biorreatores, sistemas de purificação de biogás (se necessário). Além disso, dependendo da finalidade da sala da caldeira, pode-se instalar uma caldeira a gás clássica (água quente ou vapor). Se necessário, desenvolva energia elétrica além da térmica, é possível instalar uma turbina a gás, ou uma turbina a gás, ou uma turbina a vapor. Após a turbina a gás, é instalada uma caldeira de calor residual.
Essa sala de caldeira pode ser colocada, inclusive perto de estações de tratamento de esgoto, para a eliminação de acúmulos de lodo.

Sala de caldeiras para geração de gás.

A composição ampliada de tal caldeira: local para recebimento do combustível inicial, equipamento de mistura, equipamento de secagem, briquetes, unidade geradora de gás. O gás do gerador resultante é então enviado para uma caldeira a gás (água quente ou vapor) com queimadores adaptados para este gás, ou para uma GPU (no caso de uma GPU, é necessário um sistema de purificação do gás do gerador). Implementado em este momento nos países da CEI existem projetos apenas com base na obtenção de pirólise no processamento de aparas de madeira.

Sala de caldeiras com combustão direta.

A composição desta caldeira pode variar dependendo do tipo de biocombustível previsto para combustão.
Assim, por exemplo, na utilização de cascas de oleaginosas, um conjunto ampliado de equipamentos pode ser composto por: área de recepção de biocombustíveis, transportadores de combustível, bunkers dispensadores de combustível e as próprias caldeiras (água quente ou vapor). Caso seja necessário misturar vários tipos de cascas ou adicionar outros tipos de resíduos vegetais às cascas, são instalados equipamentos de mistura, secagem e briquetagem.
A seguir está um exemplo do trabalho da Turbopar, o desenvolvimento de um estudo de pré-projeto de descarte de esterco de galinha na Ucrânia em 2010.

Como foi escolhido o descarte do esterco de galinha? Breve descrição do projeto.

O cliente definiu a seguinte tarefa: uma grande granja precisava descartar até 200 toneladas de esterco por dia, com recebimento de calor e energia elétrica. A operação do mini-CHP é 24 horas por dia e durante todo o ano.
Não existem tais projetos no território dos países da CEI. O maior gargalo neste projeto é o processamento da biomassa inicial (estrume), pois o seu teor de umidade varia dependendo da estação. Por si só, o tipo de combustível obtido a partir desta biomassa tem um poder calorífico médio e contém muitas substâncias nocivas. Foram consideradas várias opções de preparação de combustível para posterior fornecimento à caldeira - desde o fornecimento direto ao forno até o método de combustão de pó (transformando o combustível original em pó fino com propriedades de combustão mais altas, seguido da alimentação desse combustível pulverizado em fornos especiais em caldeiras) . Como resultado, a seguinte versão foi provisoriamente adotada:
- é instalada uma instalação de armazenamento primário de combustível com reserva de combustível para 7 dias de operação ininterrupta da CHPP,
- em seguida, são instalados equipamentos para mistura com outros tipos de biocombustíveis,
- equipamento de secagem,
- moagem até o tamanho de partícula necessário
- e alimentação em bunkers de dosagem em frente às caldeiras.
Além disso, a alimentação é realizada dos silos de dosagem diretamente para as caldeiras de vapor.
Depois das caldeiras, um ou dois turbinas a vapor tipo de condensação com taxas de vapor ajustáveis. O vapor proveniente das extrações é enviado para as próprias necessidades da casa de caldeiras (para a seção de secagem de combustíveis) e do complexo avícola.
A energia elétrica é utilizada para necessidades próprias da avicultura. Os restos de energia eléctrica não utilizada são transferidos para a rede nacional rede elétrica.
Além disso, esta mini-CHP, além da energia elétrica e térmica, produzirá como subproduto fertilizante de alta qualidade (cinzas - produto da combustão da biomassa), que será utilizado para necessidades próprias ou vendido no mercado de fertilizantes (é fornecida uma área de embalagem de fertilizantes).
Deliberadamente não divulga as formas de aproveitamento dos gases de combustão das mini-CHP e descrição detalhada sistemas de equipamentos. Digamos apenas que durante a implantação do projeto o empreendimento irá gerar cerca de 144 MW de energia elétrica por dia, a mesma quantidade de energia térmica. O período de retorno deste projeto, considerando todos os investimentos, será de três anos. A parte arquitetônica do projeto está sendo executada Eliminação de esterco de galinha.

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Caldeiras automatizadas de biocombustível

A caldeira de biocombustível é projetada para gerar energia térmica por meio da queima do biocombustível e transferi-la ao consumidor por meio de um refrigerante aquecido para aquecimento de edifícios residenciais e industriais, bem como instalações tecnológicas com temperatura do refrigerante de 95–115 ° C. O complexo de caldeiras representa um sistema lógico de interligações para fornecimento e entrega de biocombustível ao edifício da própria caldeira, armazenamento e fornecimento de biocombustível, sua combustão e geração de energia térmica.

Sala de caldeiras para biocombustível, composição principal do equipamento:

sistema de aceitação, armazenamento e abastecimento de biocombustível (receptor de combustível, carregador, armazém de combustível); sistema de combustão de biocombustíveis com produção de energia térmica (caldeira de biocombustível de água quente, ou diversas caldeiras); sistema de aspiração de gases de combustão (coletores de cinzas tipo ciclone ou cassete com exaustor de fumos, chaminés, partes de fumos, chaminés); sistema de remoção de cinzas (instalado como opção para caldeiras de biocombustível com alto percentual de cinzas); sistema de monitoramento e controle (sistema de controle automático para dosagem do abastecimento de combustível e controle dos processos de combustão ideal e troca de calor na caldeira).

Para garantir a capacidade de fabricação, reduza o volume trabalho de instalação, aumentando o nível de manutenibilidade e facilidade de manutenção, os equipamentos da sala das caldeiras são agrupados em módulos:

Caldeira de biocombustível, módulos principais:

1 - módulo de recebimento e descarga para recebimento de biocombustível de caminhões basculantes e descarga em esteira de transferência; 2 - módulo de armazenamento e descarga para acumulação do volume necessário de combustível, garantindo o funcionamento ininterrupto da casa da caldeira com potência nominal por 4 a 5 dias, e descarga dosada do biocombustível nas esteiras que abastecem o forno da caldeira; 3 - caldeiras de água quente movidas a biocombustível e que proporcionam a produção de energia térmica na forma de água aquecida a 95-105°C; 4 - sistema de controle e controle automatizado que proporciona monitoramento e regulação atual dos parâmetros da sala da caldeira: rarefação no volume do forno da caldeira; qualidade adequada de combustão de combustível; saída de calor da caldeira.

Caldeira de biocombustível. Diagrama funcional.

A entrega do biocombustível até a casa das caldeiras é feita por caminhões que utilizam carretas basculantes que proporcionam a descarga lateral e traseira do combustível em um receptor mecanizado. O receptor mecanizado possui uma tampa protetora articulada. A abertura de uma cobertura antes do carregamento do combustível executa-se pelo passeio mecânico. O combustível carregado no receptor é movido por meio de estocadores móveis até um transportador raspador inclinado, que eleva o combustível até o bunker de dosagem operacional e, em seguida, por um transportador helicoidal até as caldeiras de biocombustível. A operação dos transportadores e do receptor é controlada a partir do painel de controle em modo automático. A capacidade de descarga do biocombustível fornecido à caldeira é controlada alterando o período do movimento alternativo dos empurradores estocadores especificados sistema automático controle da caldeira. A manutenção da potência térmica necessária da caldeira é garantida em modo automático pelo sistema de controle de acordo com a temperatura definida na linha direta do circuito primário, alterando a saída da descarga do depósito de combustível. O sistema de controle da sala da caldeira oferece proteção contra sobrecargas do equipamento e bloqueio do funcionamento de emergência quando os limites de temperatura no forno, a temperatura da água na linha direta aumentam, quando a pressão da água no sistema cai abaixo do valor máximo permitido.

O equipamento principal da casa das caldeiras (armazenamento mecanizado de combustível, meios de abastecimento de combustível - raspadores e transportadores helicoidais, caldeiras de biocombustíveis) está localizado em um edifício pré-fabricado tipo hangar não isolado. Equipamento opcional sala de caldeiras (estações de bombeamento e distribuição, controles e controle automático, sistema de tratamento de água, tanques de membrana e expansão, válvulas de corte e controle e outros componentes e conjuntos de engenharia térmica) estão localizados em salas aquecidas separadas nas salas do operador e das máquinas.

Recursos energéticos renováveis ​​são utilizados como biocombustíveis, como turfa (torrado e moagem), resíduos de serraria (cascas, aparas de madeira, serragem). A fração de combustível é limitada a 50x50x5 mm. A preparação do combustível por fracionamento é realizada por meio de britadores de impacto ou britadores de martelo.

A caldeira de biocombustível é capaz de utilizar resíduos de madeira com alto humidade relativa sem secagem prévia. O teor de umidade do combustível pode chegar a 55%.

Tubulação da caldeira.

Recomendações para o projeto de caldeiras e edifícios de armazenamento de combustível

As caldeiras de biocombustível são divididas em:

Aquecimento - para fornecer calor aos sistemas de aquecimento, ventilação e água quente;
aquecimento e produção - para fornecer calor para aquecimento, ventilação, sistemas de abastecimento de água quente e para fornecimento de calor de processo;
industrial - para fornecimento de calor tecnológico.

Caldeiras de biocombustívelpor localização são divididos em:

Estar sozinho;
anexados a edifícios para outros fins;
construído em edifícios para outros fins;
telhado (apenas para caldeiras a gás e combustível líquido).

Para edifícios industriais empresas industriaisé permitido projetar salas de caldeiras anexas e embutidas. Para caldeiras anexas a edifícios para a finalidade especificada, a capacidade total das caldeiras instaladas, a capacidade unitária de cada caldeira e os parâmetros do refrigerante não são padronizados. Ao mesmo tempo, as salas das caldeiras devem estar localizadas próximas às paredes, onde a distância horizontal da parede da sala das caldeiras até a abertura mais próxima deve ser de pelo menos 2 m. A distância vertical do piso da sala das caldeiras ao ponto zero é de pelo menos 8 m. lados dos pórticos de entrada e seções de parede com aberturas de janela, onde a distância horizontal da parede externa da sala da caldeira até a janela mais próxima das instalações residenciais for inferior a 4 metros, e a distância vertical do teto da sala da caldeira até a janela mais próxima é inferior a 8 metros. A potência térmica total de uma casa de caldeira individual não deve ser um múltiplo da necessidade de calor do edifício ou estrutura para a qual se destina a fornecer calor.

O esquema tecnológico e o layout dos equipamentos das caldeiras de biocombustível devem fornecer:
mecanização e automação ideais processos tecnológicos manutenção de equipamentos segura e conveniente;
instalação de equipamentos em filas; a menor duração das comunicações; condições ótimas para a mecanização dos trabalhos de reparação;
possibilidade de entrada na sala das caldeiras para transporte terrestre (empilhadeiras, carros elétricos) para transporte de componentes de equipamentos e tubulações durante trabalhos de reparo e instalação.

Os terrenos para a construção de caldeiras de biocombustíveis são selecionados de acordo com o esquema de fornecimento de calor, projetos de planejamento e desenvolvimento de cidades, vilas e áreas rurais. assentamentos, planos diretores de empresas, esquemas de planos diretores de grupos de empresas com instalações comuns (unidades industriais).
As dimensões dos terrenos das caldeiras de biocombustíveis localizadas em áreas residenciais devem ser tomadas de acordo com os códigos e regras de construção para o planejamento e desenvolvimento de cidades, vilas e assentamentos rurais. Na elaboração do plano diretor da casa das caldeiras, é necessário prever a possibilidade de colocação de locais de pré-montagem, depósitos, bem como estruturas provisórias necessárias ao período de obras de construção e instalação.
As cercas das caldeiras devem ser projetadas de acordo com as Diretrizes para Projeto de Vedações para Sítios e Sítios de Empreendimentos, Edifícios e Estruturas.
Ao projetar edifícios e estruturas de caldeiras, deve-se guiar-se pelos códigos e regras de construção para o projeto de edifícios industriais, edifícios administrativos e de lazer, estruturas de empresas industriais.
As dimensões dos vãos dos edifícios e estruturas das caldeiras devem ser consideradas múltiplos de 6 m. O espaçamento das colunas deve ser considerado de 6 m. Com especial justificativa, o espaçamento das colunas pode ser considerado de 12 m. Edifícios das caldeiras devem ser projetados com vãos de uma direção. Soluções de layout com vãos de diferentes direções são permitidas em um canteiro de obras apertado ao projetar a reconstrução de caldeiras. Soluções de planejamento espacial e design para edifícios e estruturas de caldeiras podem permitir a possibilidade de sua expansão. Para garantir a possibilidade de instalação de equipamentos em grandes blocos nas paredes e tetos das caldeiras, devem ser previstas aberturas de instalação, de acordo com as recomendações dos organismos instaladores. Tais aberturas, via de regra, devem ser previstas na parede final do lado de expansão da sala das caldeiras.

As caldeiras de biocombustível embutidas devem ser separadas das instalações adjacentes por paredes corta-fogo tipo 2 ou divisórias corta-fogo tipo 1 e pisos corta-fogo tipo 3. As salas das caldeiras anexas devem ser separadas do edifício principal por uma parede corta-fogo tipo 2. Ao mesmo tempo, a parede do edifício ao qual está fixada a sala das caldeiras deve ter um limite de resistência ao fogo de pelo menos 0,75 horas, e a sala das caldeiras deve ser revestida com materiais incombustíveis. As saídas das caldeiras embutidas e anexas devem ser feitas diretamente para o exterior. Os caixilhos das janelas acima do nível especificado devem ser projetados com vidros simples. A área e colocação das aberturas das janelas nas paredes externas devem ser determinadas a partir das condições de luz natural, bem como levando em consideração os requisitos de aeração para garantir a área necessária das aberturas. A área das aberturas das janelas deve ser reduzida ao mínimo. O coeficiente de iluminação natural com iluminação lateral em edifícios e estruturas de caldeiras deve ser considerado igual a 0,5, exceto para casa de máquinas, salas com painéis de automação e oficinas, para as quais este coeficiente é considerado igual a 1,5.

As caldeiras de biocombustível da série KTU com capacidade de 300 a 1000 kW podem ser instaladas sem fundação especial ou em lajes de concreto monolítico armado com espessura de pelo menos 200 mm. As caldeiras de biocombustível da série KTU com capacidade de 1.500 a 2.500 kW são instaladas sobre uma base especial, cujo projeto é enviado pelo fabricante.

Além disso, PA "TEPLORESURS" produz