Опыт перевода малых и средних котельных на биотопливо

Предпосылки перевода котельных на биотопливо
Дрова исторически наиболее широко применя-лись в Эстонии в качестве топлива
Лесом покрыто 49,7% территории Эстонии
Теоретический потенциал биотоплива достаточен для покрытия всей потребности Эстонии в тепловой и электрической энергии
Перевод котельных на биотопливо снижает уровень загрязнения окружающей среды
Финансовая поддержка Европейского Союза

Подготовительная работа
Анализ состояния системы теплоснабжения
Определение мощности котельной
Выбор вида биотоплива
Выбор оборудования котельной
Определение размера инвестиций
Выбор источников финансирования

Анализ реконструируемых систем теплоснабжения
Высокая стоимость тепловой энергии
Большинство реконструируемых котельных имеют избыточную мощность
Котельное оборудование физически и морально амортизировано
Низкий КПД котлов
Большие утечки и теплопотери в теплотрассах
Плохая работа водоподготовки
Большие затраты рабочей силы
Загрязнение окружающей среды

Выбор мощности котельной
По графику тепловой загрузки сети или объекта определяется пиковая, базовая и минимальная тепловая мощность котельной
50% мощности =
85% тепловой энергии
Базовая мощность:
Дорогой котел –
дешевое топливо
Пиковая мощность –
дешевый котел –
дорогое топливо

Биомасса как топливо
Влажность Теплотворность
% МВт.час/м3(т*)
Дрова 25 1,4
Щепа 25 1,0
Щепа 40 - 55 0,7 - 0,9
Дробленые отходы
лесозаготовки 45 – 60 0,7 – 0,9
Древесные брикеты 8 – 12 4,5*
Пеллеты менее 10 4,7*
Опилки 40 0,6
Тростник 10 – 16 3,9 – 4,2*

Выбор оборудования
Выбор котла зависит от вида топлива:
Сырые отходы (опилки, кора, щепа
влажностью до 60%)
- котлы REKA, Дания
Щепа влажностью до 45%
- котлы Arimax, Финляндия
Дрова и обрезки
- котлы Fesma Alu, Эстония

Котлы фирмы REKA, Дания

Котлы фирмы REKA, Дания
Жаротрубные четырехходовые котлы типа HKRSV и HKRST выпускаются мощностью от 0,1 до 3,5 МВт
Предназначены для сжигания щепы и древесных отходов абсолютной влажностью до 60% (HKRSV)
и до 30% (HKRST)
Топка с подвижной решеткой, со встроенными вентиляторами первичной и вторичной подачи воздуха
Режимом управляет микроконтроллер в зависимости
от содержания О2 в дымовых газах
Возможна ступенчатая или плавная регулировка мощности вентиляторов и дымососа
Автоматическое удаление пепла шнеком

Планирование инвестиций
Малые коммунальные котельные
- на дровах 75 – 100 EUR/КВт
- на жидком топливе 75 – 100 EUR/КВт
Средние коммунальные котельные
- на древесных отходах и щепе 160 – 250 EUR/КВт
- на сланцевом масле 80 – 100 EUR/КВт
Теплотрассы 65 - 95 EUR/п.м.

Малые котельные на биотопливе
При работе на дровах:
Подача топлива вручную
Необходимо использовать аккумуляционные баки
При работе на пеллетах или щепе
Автоматическая подача топлива
Работа котельной в автоматическом режиме

Схема малой котельной на дровах

Котельная на дровах

Малая котельная на щепе

Малая котельная на щепе

Средняя себестоимость тепла
после реконструкции
EUR/МВт.час
Котельная на дровах 25 – 35
на пеллетах 28 - 37
(на жидком топливе свыше 45)
на древ. отходах 19 - 22
(на сланцевом масле 30 – 35)

Теплоснабжение поселка Авинурме
Поселок Авинурме расположен на северо-востоке Эстонии вдали от районных центров
В поселке проживает 950 жителей
Предпринимательская деятельность традиционно связана с лесом. Работает 7 предприятий по переработке древесины
Потребители тепла (культурно-административный центр, школа, детсад, пять 12- и 18-квартирных домов)
Система теплоснабжения: две котельных – одна на жидком топливе (мазут) – 2 котла по 3,6 МВт, вторая – 2 котла по 0,6 Мвт на твердом топливе (каменный уголь, дрова).
Теплотрассы в аварийном состоянии, большие теплопотери.
Большие затраты на персонал (6 работников)
Высокая себестоимость тепла, нестабильность теплоснабжения

Реконструкция системы теплоснабжения поселка Авинурме
В 1998 году было принято решение о реконструкции системы теплоснабжения поселка за счет кредита Всемирного Банка.
Условия кредита:
Котельная переводится на биотопливо (отходы дере-вообрабатыващих предприятий).
Кредит на 12 лет, годовой интерес 10%, погашение кредита начинается через 2 года.
Международный конкурс выиграла наша фирма.
Инвестиции:
- котельная 215 тыс. EUR
- теплотрассы 60 тыс. EUR
- тепловые узлы 30 тыс. EUR

Котельная после реконструкции
В котельной установлены два водогрейных котла:
- базовый REKA 1,3 МВт на древесных отходах (в основном опилки влажностью до 60%).
- пиковый – De Dietrich 1,0 МВт на жидком топливе
Подземный механизированный бункер для топлива объемом 165 м3 (12,5х4,5х3 м) с гидравлически поднимаемой крышей
Система подачи опилок: горизонтальным и наклонным шнеками через шлюз на подающий шнек
Система пожаротушения в случае обратного горения
Работа котельной автоматизирована. Режимом управляет микроконтроллер в зависимости от содержания О2 в дымовых газах. При отказах сигнал из котельной поступает по мобиль-ному телефону
Автоматическое удаление пепла шнеком в бункер
Очистка дымовых газов в мультициклоне
Система водоподготовки

Схема котельной Авинурме

План котельной Авинурме

Котельная Авинурме

Котельная Авинурме

Результаты реконструкции системы теплоснабжения Авинурме
Стабильное теплоснабжение как теплом, так и горячей водой
Сокращение персонала (1 инженер и 2 сезонных рабочих)
Использование дешевого топлива: стоимость опилок 1-1,5 EUR/м3
Среднегодовой расход топлива: 6500-5000 м3 опилок и 5-15 т жидкого топлива
Среднегодовое производство тепла 4250 Мвт.час.
Средняя себестоимость 22 EUR/МВт.час
Признан лучшим энергетическим
объектом 2000 г.

Реконструкция котельной Тыстамаа
До реконструкции:
6 котлов «Универсал» на торфе, подача вручную
После реконструкции:
2 котла: базовый Arimax 700 КВт на щепе; пиковый Viadrus 500 КВт на сланцевом масле
Наземный механизированный бункер для щепы на 72 м3 в реконструированной котельной

План котельной Тыстамаа

Разрез котельной Тыстамаа

Котельная Тыстамаа

Котельная Тыстамаа

Реконструкция котельной школы
в Ваекюла
До реконструкции:
2 котла на жидком топливе и угле в подвале школы
После реконструкции:
2 котла: базовый REKA 400 КВт на пеллетах и щепе (влажностью до 40%);
пиковый SIME 210 КВт на жидком топливе
Подземный механизированный бункер для щепы на 55 м3
Новые теплотрассы и теплоузлы в школе и двух интернатах

Котельная школы в Ваекюла

Котельная школы в Ваекюла

Котельная школы в Ваекюла

Реконструкция котельной
школы и детсада в Ракке
До реконструкции:
2 котла на жидком топливе (мазут, сланцевое масло)
После реконструкции:
2 котла: базовый Arimax Bio 300 КВт на щепе; пиковый SIME 250 КВт на жидком топливе
Механизированный металлический бункер для щепы на 20 м3

Котельная школы и детсада в Ракке

Котельной школы и детсада в Ракке

Котельная школы и детсада в Ракке

Котельная Norkar BSB Eesti AS
Смонтирована в насосной мазутного хозяйства бывшей котельной
Топливо - опилки после осушки лисьих шкурок
Высокая теплотворная способность
Котел Arimax с горелкой Bio Jet
Бункер 5 м3

Котельная Norkar BSB Eesti AS

Котельная Norkar BSB Eesti AS