В 2003 году “Энергетическая стратегия России до 2020 года” одобрена правительством РФ.
Одним из важнейших моментов стратегии является положение о необходимости снижения энергоемкости внутреннего валового продукта (ВВП) в два раза. Это даст серьезный толчок развитию экономики страны.
В настоящее время энергоемкость ВВП России в три раза превышает энергоемкость внутреннего продукта США. При этом однократное превышение объясняется суровыми климатическими условиями в России, а двукратное – это уже из-за организационных проблем.
Как положительное нововведение нужно оценить включение в стратегию раздела о теплоснабжении. В стратегии есть статья о возобновляемых источниках энергии и освоении местных видов топлива (торфа, древесных отходов).
Если проанализировать в настоящее время положение дел в отдельных отраслях экономики, то можно отметить, что лесопромышленный комплекс развивается вполне успешно. Объективно говоря, это больше относится к мощным предприятиям.
Средние и мелкие деревоперерабатывающие предприятия по-прежнему тяжело встают на ноги. Одна из причин профессионалам известна: деревопереработка – энергоемкая технология. Это тем более становится актуальным в рыночных условиях.
Производство качественного пиломатериала (а “ширпотреб” уже не востребован на рынке) требует глубокой переработки древесины и, что особенно важно, – качественной сушки пиломатериалов. За всем за этим стоят энергоносители.
В настоящей статье на примере “Алапаевского завода погонажных изделий” Свердловской области рассмотрен пример внедрения энергосберегающих технологий и их эффективность при выпуске качественных конкурентоспособных изделий из дерева.
В августе 2005 года группой специалистов было принято решение о строительстве завода по выпуску высококачественных погонажных изделий в поселке Зыряновский Алапаевского района Свердловской области на территории местного авторемонтного завода.
При стратегическом планировании развития нового завода первым делом решался вопрос об обеспечении цехов завода и будущих сушильных камер пиломатериалов тепловой энергией в количестве, обеспечивающим нормальное функционирование предприятия, обеспечивающим сушильный комплекс и резерв в теплоснабжении на перспективное развитие предприятия Однозначно было принято решение, что тепловая энергия должна быть своя и дешевая. Своя – это значит автономная котельная, чтобы не зависеть от энергоснабжающих организаций, от их постоянно растущих тарифов, от перебоев в теплоснабжении (в летний период), т.к. сушильный комплекс должен работать круглогодично. В противном случае – это убытки.
Дешевая – это значит, что в качестве топлива должны использоваться отходы собственного деревообрабатывающего производства. За основу были приняты показатели, что себестоимость сушки пиломатериалов при отоплении сушильных камер тепловой энергией от котельной на древесных отходах снижается в 4 раза по сравнению с сушкой “на стороне”.
Так как рынок качественных пиломатериалов достаточно насыщен, то конкурировать придется ценами. Да и стоимость самого теплоносителя, полученного от сжигания древесных отходов, в сравнении с теплоносителем от централизованного теплоснабжения меньше в 3,5 раза. А это уже рентабельность самого предприятия.
В приведенной ниже таблице представлены сравнительные показатели себестоимости 1 Гкал тепла от разных источников (газовая котельная и котельная на древесных отходах тепловой мощностью 2 Гкал/ч):
Показатели затрат (за месяц)
Газовая котельная 2 Гкал/ч
Котельная на древесных отходах 2 Гкал/ч
Затраты на электроэнергию (руб.):
- котельную
33588
38340
- подготовку тепла
Заработная плата персонала из расчета 5 чел. x 3500 руб.
17500
17500
Амортизационные отчисления 12%, руб.
Затраты на топливо (природный газ), руб.
175867
Итого затраты в месяц
227734
66445
Выработка тепловой энергии в месяц, Гкал
Себестоимость 1 Гкал тепловой энергии
158 руб. 15 коп.
46 руб. 14 коп.
В следующей таблице приведен расчет себестоимости сушки пиломатериалов при отоплении сушильного комплекса с тремя сушильными камерами по 70 куб. м объема загрузки от котельной на древесных отходах тепловой мощностью 1 Гкал/ч:
Показатели затрат (в месяц)
Фактические затраты
Примечание
Электроэнергия (на суш. комплекс)
38880
Установленная мощность суш. комплекса – 45 кВт
Заработная плата персонала
15000
3 чел. x 5000 руб.
Тепловая энергия
26577
Расход тепловой энергии на сушку пиломатериалов в месяц – 576 Гкал
Амортизационные отчисления
Итого, руб.
82457
Производство сухого пиломатериала (в месяц), м2
Исходные данные:
1. Сушильный комплекс: 3 камеры объем загрузки по 70 м2, общий объем загрузки – 210 м2.
2. Стоимость электроэнергии – 1 руб. 50 коп. за 1 кВт/ч.
3. Стоимость тепловой энергии при отоплении древесными отходами – 46 руб. 14 коп. (см. расчет стоимости 1 Гкал тепла в первой таблице).
Таким образом, себестоимость 1 м2 сушки пиломатериалов при отоплении сушильной камеры тепловой энергией, полученной от сжигания древесных отходов – 130 руб. 88 коп. (82457 руб. / 630 м3).
Техническая сторона вопроса заключалась в выборе места расположения котельной, чтобы связать между собой накопительный бункер сбора древесных отходов после системы аспирации от деревообрабатывающих станков, собственно котельную и сушильные камеры.
Техническим заданием преследовалась цель:
1. Обеспечить не менее чем двухсуточный запас топлива и полностью механизировать процесс топливоподачи к котлам.
2. Выбрать модульный вариант основного котельного и вспомогательного оборудования для простоты монтажа и установления его минимальных сроков.
При этом однозначное условие – котельный агрегат должен быть полностью автоматизирован, т.к. качественной сушки пиломатериалов можно добиться только при правильном соблюдении технологии на всех этапах. А основной параметр – это температура теплоносителя.
3. Минимизировать расстояния от котельной до сушильных камер для исключения теплопотерь теплоносителя и также для установки в самой котельной шкафов управления сушильными камерами, чтобы оператор котельной мог контролировать процесс сушки.
В итоге в результате совместной творческой работы и Заказчика и Исполнителя (компании “ЭкоТерм”) удалось решить все поставленные задачи.
На этих фотографиях представлены фрагменты строительной площадки с компоновкой бункера накопителя на 170 куб. м древесных отходов от системы аспирации станков и от измельчителя древесных отходов, собственно водогрейной котельной и будущих трех сушильных камер в период и после строительства:
В качестве основного котельного оборудования, работающего на древесных отходах, были выбраны и смонтированы два механизированных водогрейных котла серии КВД 1,2 тепловой мощностью 1200 кВт каждый. Их технические характеристики представлены в таблице:
КВД-0,5
КВД-0,8
КВД-1,2
Номинальная тепловая мощность, кВт
Расход топлива, кг/ч
Максимальная температура теплоносителя, °C
Потребляемая электрическая мощность, кВт
Рекомендуемый объем помещения для обогрева, м3
8800-17000
14500-24700
22000-38000
Температура уходящих газов, C
Не более 270
КПД, %
Не менее 80
Габаритные размеры, дл. x шир. x выс., мм
3670x3100x3900
3970x3100x4200
4470x3100x4700
Масса, кг
Преимущество данных установок: экологически чистые, используют дешевое местное топливо, работают в автономном режиме, легко монтируются, просты в эксплуатации.
На основании длительного опыта эксплуатации водогрейных твердотопливных котлов серии КВД 1,2 на других предприятиях можно отметить следующие положительные моменты:
1. Одинаково успешно используются в качестве топлива такие отходы деревообработки, как опил, стружка, щепа.
2. Обеспечивается стабильность температуры теплоносителя за счет работы системы автоматического регулирования, что позволяет использовать котлоагрегат и для систем отопления и для технологических установок (сушильных камер).
3. Простота в обслуживании – полная механизация и система защит и блокировок.
4. Экологическая и пожарная безопасность установки. Отсутствуют отходы (зола, шлак) – полное сгорание топлива.
5. Быстрая окупаемость капитальных затрат за счет снижения себестоимости продукции и минимизации затрат за потребление тепловой энергии со стороны.
6. По отзывам производителей КВД 1,2 в них успешно используется в качестве топлива и лузга подсолнечника.
В соответствии с техническим заданием основное и вспомогательное оборудование котельной было поставлено в модульном варианте. На фотографиях представлены модули котельного агрегата и тепломеханической части котельной:
Это заметно упростило монтаж и сократило срок монтажа. Срок монтажа тепломеханической части всей котельной составил 10 дней. При этом монтаж осуществлялся с привлечением будущих операторов котельной, т.е. параллельно происходило и обучение персонала.
Итоги работы:
1. Предприятие полностью обеспечило себя дешевой тепловой энергией для отопления бытовых и производственных помещений и для технологических установок (сушильных камер).
2. Себестоимость 1 Гкал тепла ожидается в размере 46 руб. 14 коп.
И себестоимость сушки 1 куб. м пиломатериала находится в пределах 130 руб., что заметно скажется на экономических показателях.
3. Предприятие решило для себя проблему по вывозке отходов от деревообрабатывающего производства.
Налоговые органы можно смело информировать, что на предприятии создано безотходное производство, и прекратить платить налоги на экологию.
4. Имея значительное снижение затрат на оплату теплоносителя и на сушку пиломатериалов, можно, регулируя ценами на высококачественные пиломатериалы, уверенно конкурировать на рынке.
Заключение
В третьем тысячелетии экономия всех видов энергии, ее эффективное использование, внедрение энерго- и ресурсосберегающих технологий становятся приоритетными направлениями хозяйственной деятельности. Это обусловлено тем, что энергосбережение как способ обеспечения растущей потребности в энергии и энергоносителях по разным оценкам в 2-5 раз выгоднее, чем строительство новых мощностей по производству тепловой и электрической энергии для тех же целей.
Наиболее остро проблема эффективного использования энергоресурсов стоит перед бюджетными организациями, коммунальными службами. При этом увеличивается задолженность муниципальных предприятий за газ и газовую составляющую в покупаемой тепловой энергии от ведомственных котельных.
Рост цен на традиционные виды топлива крайне отрицательно сказывается на результатах финансово хозяйственной деятельности теплоснабжающих организаций ЖКХ, на ухудшении состояния основного и вспомогательного теплоэнергетического оборудования, сетей. В итоге аварийные ситуации в системах теплоснабжения не заставляют себя ждать. Еще свежи в памяти перебои в энергоснабжении и в крупных городах, и в малых поселках.
Поэтому перевод котельных на местные, более дешевые виды топлива (древесные отходы) является основным путем снижения затрат на топливо и сокращение его удельных расходов на производство и отпуск тепловой энергии.
Необходимо только представить, что отопительные котельные сел и малых городов Ленинградской области при переводе их на технологию сжигания древесных отходов могут быть полностью обеспечены этим видом топлива! А сколько по России древесных отходов?
В маленькой Швеции 17% от общего энергоснабжения поступает от сжигания древесных отходов (биотоплива). Это 100 Твт/час, что дает возможность сократить выброс CO2 на 50%.
Компания “ЭкоТерм” г. Челябинск
www.ekoterm-chel.narod.ru
