б) единичная масса наиболее тяжелой единицы оборудования (график2). Ограничение - грузоподъемность тракторного шасси с учетом прохождения по лесовозным дорогам не более 5 тонн.
в) диаметр камеры газогенератора (не более 700 мм из условия проникновения окислителя в слой топлива).
Как видно из графиков, при принятых ограничениях, допустимая производительность установки находится в диапазоне 1-1,5 т/час. Поскольку выпускаемое типовое оборудование для гранулирования имеет шаг 0,2; 0,5; 1,0 ; 1,5; 2,0 т/ч, то оптимальной является производительность 1,0 т/ч.
Рисунок 9. Зависимость лимитирующих показателей установки от ее производительности
Установка производительностью 1000 кг/ч пеллет, была рассчитана и конструктивно проработана до стадии эскизного проекта. Как вариант, разработано размещение энергоблока на шасси автомобиля «Урал» (рис.10) . Схема компановки остальных агрегатов приведена в таблице 9.
Рисунок 10. Энергоблок на шасси автомобиля «Урал» (Вариант шасси №4)
Таблица 9. Схема компановки агрегатов установки.
|
Шасси №1. Рубильная машина |
Шасси №2 Барабанная сушилка |
|
|
Шасси №3 Теплогенератор. Камера смешения |
Шасси №5 Циклон, пресс-гранулятор, нория |
|
Рисунок11 Схема энергопотоков при стационарном режиме
На рис.11 оказана схема энергопотоков в мобильной установке производительностью 1000 кг пеллет в час, при стационарном режиме. Аналогичная схема была разработана для нестационарного режима (запуск установки).
На основании полученных характеристик установки производительностью 1000 кг/ч пеллет был произведен технико-экономический анализ использования установки, а также сосотавлен бизнес-план. При этом затраты на производство пеллет ориентировочно составляет 690 руб/тонна, а при традиционной технологии порядка 1500-1700 руб/тонна.
Это позволяет сделать вывод, что предполагаемая установка является конкурентоспособ- ной уже сегодня. Также, в связи с прогнозируемым повышением цен на природный газ, очевидно, что пеллеты будут широко применятся в РФ, что позволяет надеяться на массовое внедрение данной технологии.
Заключение
В работе выполнен анализ перспективных технологий по переработке в топливо отходов лесной, торфодобывающей промышленности и сельского хозяйства, обоснованы основные принципы снижения стоимости производства пеллет. Для перспективной технологии это: мобильность и автономное энергоснабжение.
Разработана общая структуру установки по производству пеллет, реализующая вышеуказанные принципы, а также вариант ее детальной проработки, в виде принципиальная схема установки по производству пеллет мобильного базирования с автономным энергообеспечением от перерабатываемого сырья
Предложен метод расчета, позволяющий определять характеристики установки, а также подбирать отдельные агрегаты, входящие в ее состав.
Проработана конструкция установки производительностью 1000 кг/час пеллет, получен патентная грамота №55774 «Установка переработки биотоплива» от 28.03.2006, произведен технико-экономический расчет, показавший высокую экономическую эффективность предлагаемой технологии.
Полученные решения позволяют значительно снизить стоимость производства пеллет, а также использовать источники сырья, ранее технологически недоступные. Предложенный метод расчета установки позволяет производить подбор оборудования с высокой степенью точности, что значительно снижает финансовые и временные затраты на проектирование и отработку установки.
Основные результаты диссертационной работы отражены в следующих публикациях
1) Патент: «Установка переработки биотоплива» №55774 «Установка переработки биотоплива» от 28.03.2006, (патентообладатель ГОУ ВПО «Ижевский Государственный Технический Университет», авторы В.Н.Диденко, Д.А. Плотников.)
2) В.Н.Диденко, Д.А. Плотников «Пеллеты -древесное гранулированное топливо. Как снизить стоимость»// Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» №8(52) 2007.-С.59-62.
3) Плотников Д.А., Диденко В.Н. «Генераторный газ как альтернативное топливо»// Вестник ИжГТУ №3 (35) 2007. - С.157-161
4) Диденко В.Н., Плотников Д.А. «Обоснование и разработка автономной установки по производству пеллет с энергообеспечением от перерабатываемого сырья» //Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (в печати)
5) Плотников Д.А., Диденко В.Н. «Мобильный комплекс по производству древесного гранулированного топлива (энергопеллет) с обеспечением от перерабатываемого сырья»//Материалы Всероссийской конференции-конкурсного отбора инновационных проектов студентов и аспирантов по приоритетному направлению программы «Энергетика и энергосбережение», 26-29 сентября 2006г. Труды конференции. - Томск: Изд-во Томского политехн. ун-та, 2006.- С. 404-410
6) Диденко В.Н. , Плотников Д.А. «Древесные гранулы - конкуренты природного газа»// Вестник энергосбережения УР.-№2(6) декабрь2006.-С.34-35
7) Плотников Д.А., Диденко В.Н. «Древесное гранулированное топливо - пеллеты»// Проблемы энерго- и ресурсосбережения и охраны окружающей среды, науч. -техн. конф. (20 апреля 2007, Ижевск). Материалы.- Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2008. -С. 64-69
8) Плотников Д.А., Диденко В.Н. «Установка переработки биотоплива» // Проблемы энерго- и ресурсосбережения и охраны окружающей среды, науч. -техн. конф. (20 апреля 2007, Ижевск). Материалы.- Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2008. -С. 24-30
9) Диденко В.Н., Плотников Д.А., «Методы снижения стоимости гранулированного биотоплива за счет применения энергоэффективных технологий производства» // Приложение к журналу «Академия Энергетики» №3 [23]/2008 Сборник докладов конференции “Региональные аспекты реформы энергетики”. - С.37-39