TACIS-Projekt IBPP 47984 Supporting and developing the Regional

TACIS-Projekt IBPP 47984
Supporting and developing the Regional Farmery
Association «Vozrtojdenje/Belarus»
А.С. Добышев, А.А. Крупенько
Сушка зерна с использованием
нетрадиционных видов топлива
Информационный бюллетень
№4
октябрь2006
Горки 2006
1
The document has been produced with the Financial
assistance of the Europaen Union
УДК 631.365.22:6626(476+430)
ББК 41.47:31.35 (4Бен+4Гем)
Д57
Добышев А.С., Крупенько А.А.
Сушка зерна с использованием нетрадиционных видов топлива:
Информационный бюллетень №4, октябрь 2006. – Горки: программа
Европейского Союза TACIS, 2006. – 33с.
Приводится энергетический баланс производства и потребления
энергии в мире, мировые запасы невозобновляемых энергоресурсов,
характеристики жидких биотоплив, характеристики зерносушилок и
теплогенераторов и технология сушки зерна с использованием соломы.
Для
руководителей
и
специалистов
сельскохозяйственных
предприятий агропромышленного комплекса, слушателей повышения
квалификации, студентов, магистрантов и аспирантов.
Таблиц 8. Рисунков 3. Библиогр. 6.
© А.С. Добышев, А.А. Крупенько
© Программа Европейского
Союза TACIS
2
1.
Невозобновляемые источники энергии
Растущий дефицит ископаемых органических топлив и постоянный
рост их стоимости обостряют актуальность использования альтернативных
и местных видов топлива Поставленная задача заменить 25%
традиционных источников энергии местными видами топлива является
чрезвычайно важной.
Анализ энергетического баланса производства и потребления энергии
показывает, что оба эти показатели в мире возрастают. В 1997 г.
производство энергии составляло 13 млрд. т у.т. в 2004 году - около 14
млрд. т у.т. (табл. 1 [1]).
Т а б л и ц а 1. Энергетический баланс производства и потребления энергии в мире
Показатели
Общее производство
в том числе:
твердое топливо
нефть
природный газ
ядерная энергия
гидроэнергии
геотермическая энергия
энергия биомассы
Мировое производство, млрд. т у.т. и потребление,
% энергии в мире
1974
1986
1997
2004
м
м
м
м
%
%
%
млрд.
млрд.
млрд.
млрд.
%
%
%
%
т у.т.
т у.т.
т у.т.
т у.т.
8
1
1
1
1
1
1
8,54
100 10,94
100
13,0
100
14,0
100
2
2
2
2
3
2
3
2,12
24,8
2,97
27,1
3,28
25,2
3,4
24,3
4
4
4
3
4
3
5
4,16
48,8
4,29
39,2
4,85
37,3
5,0
35,7
1
1
2
1
2
2
3
1,45
17,0
2,10
19,2
2,82
21,7
3,23
23,1
0
1
0
5
0
6
1
0,1
1,2
0,59
5,4
0,88
6,8
1,05
7,5
0
2
0
2
0
2
0
0,18
2,1
0,25
2,3
0,32
2,5
0,40
2,8
0
0
0
0
0
0
0
0,01
0,01
0,03
0,3
0,05
0,3
0,07
0,5
0
6
0
6
0
6
0
0,51
6,1
0,71
6,5
0,8
6,2
0,85
6,1
3,847
4,923
5,821
6,365
Население, млрд.чел.
Использование,
2,16
т у.т./чел.
Производство
электроэнергии,
1630
кВт/чел.
Эмиссия СО2, т/чел.
4,03
т у.т. – тонн условного топлива
2,20
2,23
2,20
2061
2350
2390
3,89
3,920
3,950
%
1
2
3
2
7
2
0
6
Основными составляющими произведенной энергии сейчас являются
традиционные невозобновляемые источники: уголь, нефть, природный газ,
что составляет около 82%; атомная энергия – около 7%.
3
Традиционные возобновляемые источники энергии составляют около
10% (гидроэнергия больших рек – 3%, биомасса в виде дров – 7%), новые
возобновляемые источники энергии – около 1% (солнечная, геотермальная,
энергия биомассы (за исключением дров)).
Мировые запасы невозобновляемых энергоресурсов ограниченны (табл.
2 [1]). Особенно это касается нефти и газа. Даже запасы ядерного топлива
весьма ограничены.
Т а б л и ц а 2. Мировые запасы невозобновляемых энергоресурсов и прогнозные сроки
их исчерпания
Потенциальные
Разведанные
запасы
запасы
Топливо
энергоресурсов
энергоресурсов,
(разведанные
млрд т у.т.
прогнозные)
Уголь
867
4662
Нефть
196
286
Природный газ
155
315
Ядерное
53
239
топливо
Всего
1271
5702
Срок исчерпания
энергоресурсов, лет
и разведанных прогнозных
200
36
36
1120
53
73
40
210
2. Возобновляемые источники энергии
Анализ прогнозированного соотношения источников показывает, что
использование возобновляемых источников энергии, начиная с нынешнего
времени будет интенсивно возрастать за счет новых источников и, в
первую очередь, за счет энергии биомассы – 22% [1]. Наиболее реальными
заменителями дефицитного топлива из нефти и природного газа являются
метиловые эфиры на основе растительных масел, этанол (биоэтанол),
которые получаются с биологически-органических отходов, биогаз с
отходов животноводства и растениеводства, а также побочная продукция
растениеводства и лесного хозяйства (солома, стебли, корни, древесина).
Современная классификация жидких биотоплив и их использование
приведено в табл. 3 [1].
4
Т а б л и ц а 3. Жидкие биотоплива и их использование
Составляющая
топлива
Энергетические сельско- и
Процесс
лесохозяйственные
конверсии сырья
культуры
Растительное
масло
Рапс, подсолнух, соя
Биомасло
Тополь, верба, мискант
Пиролиз
Биодизельное
топливо
Рапс, подсолнух, соя
Этерификация
Биоэтанол
Биометанол
Зерновые, картофель и
Гидролиз и
топинамбур
ферментация
Сахарная свекла тростина и
Ферментация
сорго
Предыдущая
Тополь, верба, солома
обработка,
мискант и травы
гидролиз и
ферментация
Тополь, верба, мискант и
Газификация или
румекс
синтез метанола
3.
Способ
использования
Составляющая
печного топлива
Присадка к
моторному маслу
или бензину
Заменитель или
составляющая
дизельного топлива
Составля
ющая бензина
Составляющая
бензина
Технологии сушки зерна
Значительную часть растительного сырья составляет солома. Её
используют для нужд животноводства, частично запахивают, особенно
озимых зерновых культур, а остальную сжигают непосредственно после
уборки урожая или в старых стогах. Это большие потери энергорезерва в
государстве. Использование растительного сырья на энергетические
нужды, позволит почти полностью устранить потери энергии
традиционных источников на сушке зерна, отоплении тепличных
комплексов, жилых посёлков и др.
Не так давно появись технологии, позволяющие создавать системы для
получения энергии на базе сжигания соломы в Германии, Дании, России и
др. странах.
В частности, в Германии фирмой HERLT производятся топливные
системы мощностью от 85 до 400 кВт, основным элементом которых
являются газообразующие топливные котлы на твердом топливе
(соломенных тюках и рулонах) с целью получения горячего воздуха,
горячей воды и пара. Отопительные системы на основе сжигания соломы
используются для отопления домов, производственных помещений, ферм,
теплиц, сушки зерна и т.д. [2].
5
Реальный опыт применения таких установок есть не только в Германии,
но и в России.
Так, при содействии ООО "ИЦ-Тула" в одном из сельхозпредприятий
Тульской области уже смонтирована газогенераторная система HERLT
HSV 800. В настоящее время ведется работа по организации производства
газогенераторных отопительных систем в России.
В Украине созданы зерносушильные комплексы, реализующие
энергосберегающую и экологичную технологию сушки зерна [3].
Источником получения энергии в комплексах являются солома
спрессованная в тюки. Комплексы предназначены для сушки различных
зерновых, бобовых, масличных культур, семенного, продовольственного и
фуражного назначения нагретым в теплогенераторе атмосферным воздухом
за счет сжигания биомассы (соломы спрессованной в тюки круглой или
прямоугольной формы).
Нагретый воздух, подаваемый вентилятором из теплогенераторов в
зерносушилки, изолирован от топочных газов и не содержит
канцерогенных веществ.
Технические характеристики зерносушилок и теплогенераторов
входящих в состав комплексов, приведены в таблицах 4 и 5.
Т а б л и ц а 4. Зерносушилки шахтные
Технические характеристики
ЗШ-2500
Производительность, т/ч при условии снижения
влажности за один проход на 4%
Температура воздуха на входе в сушилку, С
Количество сушильных камер
Мощность теплогенератора, кВт
Объем сушильных камер, м3
Масса зерна в сушильных камерах, т
Установленная мощность эл. двигателей, кВт
Габаритные размеры, мм:
длина
ширина
высота
Масса, (без электрооборудования), т
2.5
Модель
ЗШ-5000
ЗШ-8000
5.0
8.0
80 .120
6
1
175
6,15
4,4
545
2
50
12,3
8,9
6,24
2
560
25,0
18
8,6
2550
2180
6050
1,5
4262
2180
6050
3,42
4262
2780
8500
6,04
Т а б л и ц а 5. Теплогенераторы
Модель
ТГС-360
ТГС-500
350
500
солома спрессованная в тюки
0,460,31
d 1,81,5
70-90
140-160
220-240
Технические характеристики
ТГС-200
200
Тепловая мощность, кВт
Вид топлива
Габариты топлива, м
Расход топлива, кг/ч
Непрерывное горение топлива разовой загрузки,
ч
Температура воздуха на выходе, ° С
Количество нагреваемого воздуха, м3/ч
Установленная мощность эл. оборудования, кВт
К.П.Д. теплогенератора, не менее, %
Габаритные размеры теплогенератора, мм:
длина
ширина
высота
Масса, т
2-3
6 000
6,05
4-6
80-120
10500
15000
19,05
75
3800
1650
3660
4800
2370
3800
6,6
5110
2370
3800
6,87
Загрузка тюков, в зависимости от их массы, осуществляется вручную,
погрузчиком или с помощью штыревого приспособления закрепленного на
передней подвеске трактора и т.п.
В Республике Польша активно развивается использование топлива в
виде древесных отходов и соломы. Общее количество котлов для сжигания
подобного топлива превышает 500 единиц с общей мощностью свыше 500
МВт. Среди объемов энергии, получаемой в Польше из биомассы, солома и
другие растительные остатки дают более 46%. В Дании работает более 20
тысяч тепловых установок на соломе, и на каждой сжигают 10-20 тонн
соломы в год. Имеется положительный опыт использования соломы на
топливо в различных странах мира.
Технология уборки соломы с перспективами последующего
использования на топливо не отличается от традиционной. Оставленные
комбайном валки подбираются пресс-подборщиками любого типа. При
этом солома должна быть достаточно сухой. Затем прессованная солома
складируется вблизи места использования.
Установки снабжены системой автоматики для полного управления
всем ходом процесса от подачи тюков до дозированной подачи массы в
топку.
При сжигании одного прямоугольного тюка соломы
размером
1,200,802,40 м при плотности прессования 300 кг/м3 количество
тепловой энергии, эквивалентно сжиганию 230 л мазута.
Из общего количества полученной в 2006 году соломы в Беларуси
рассыпного 5730 тысяч тонн для подстила, силосования и на корм
7
использовалось около 58%. Примерно 23% соломы рекомендуется
измельчать и запахивать. По данным, полученным в результате
специального анкетирования слушателей ФПК из Могилёвской,
Гомельской и Витебской областей (табл. 6) в среднем 19,0-27,5% соломы в
хозяйствах эффективно не используется или сжигается на поле во время
уборки или весной.
Т а б л и ц а 6. Оценка руководителями и специалистами хозяйств возможного процента
использования излишек соломы (2004 год)
Категории специалистов
Области
Могилёвская
Гомельская
Витебская
Оценочные показатели
Число
КоэффиРуководи- Резерв
Главные
опрошенГлавные
среднее циент
тели
руководя- агрононых
инженеры
значение вариации,
хозяйств щих кадров мы
специали%
стов
31,7
23,7
8,1
29,3
26
27,5
61,1
4,4
18,9
5,8
6,0
42
9,0
118,7
26,2
40,0
1,0
22,2
35
5,3
85,1
Значительное количество соломы может быть использовано для других
целей, в частности, на топливо. Следует отметать, что для хозяйств
Могилёвской и Витебской областей среднее значение излишек соломы
составляет 25,3-27,5%, а для Гомельской области – 19,0%.
Солома в определённых условиях является ценным источником
тепловой энергии. Энергетическая ценность соломы показана в таблице 7.
Т а б л и ц а 7. Сравнительная энергетическая ценность соломы
Энергоносители
Солома
Дрова
Мазут
Дизельное топливо
Газ природный
Единицы измерения
кг
кг
кг
кг
м3
Энергетический
эквивалент, МДж
24,3
23,5
50,0
52,0
40,0
Теплотворность,
МДж
14,2-17,2
14,6-15,9
40,2-42,7
42,0
31,7-46,2
Теплотворная способность одной тонны сухого вещества соломы
эквивалента 445 кг сырой нефти. По показателю теплотворности
пшеничная солома (15,5 МДж/кг) приближается к дровам (14,6-15,9
МДж/кг) и превосходит бурый уголь (12,5 МДж/кг). В условиях Германии
солома полученная с 1 га зерновых при сжигании способна заменить 12001600 л жидкого топлива. При выходе соломы 3 т/га в ней содержится
энергия, эквивалентная содержащейся в 1000 л мазута, или в 2,7 тыс. м 3
природного газа. В Швеции получаемая из соломы энергия, в раде случаев,
дешевле энергии жидкого топлива.
8
В течение последних четырёх-пяти лет в Республике Беларусь
появились технологии, позволяющие создавать системы отопления на базе
сжигания соломы, а также при использовании в качестве возобновляемых
источников энергии, в частности биомассы, позволяет не только экономить
невозобновляемые виды органического топлива (газ, уголь, продукты
переработки нефти), но и положительно сказывается на экологической
обстановке.
Источником получения энергии также могут быть отходы,
образующиеся при деревообработке, неликвидная древесина, остающаяся
при лесозаготовках, излишки соломы, остающейся на полях и т.д.
При этом стоит отметить, что системы отопления на базе сжигания
соломы решают сразу две задачи. Во-первых, создается альтернативная
система отопления не требующая наличия магистрального газа или подвоза
жидкого топлива и т.д., а во-вторых, отпадает необходимость сжигания
излишков соломы на полях.
При этом солома зерновых культур – это очень энергоемкая биомасса, и
один рулон соломы диаметром 1,8 м и весом 330 кг заменяет примерно 140
литров дизельного топлива и имеет теплоту сгорания 140 кубометров
природного газа.
4.
Энергосберегающая сушка зерна
Большое
внимание
в
нашей
стране
уделяется
вопросам
энергосберегающим технологиям, в частности, энергосберегающей сушке
зерна с переводом зерносушильного хозяйства на нетрадиционные
возобновляемые виды топлива (солома, дрова, отходы животноводства,
лесного хозяйства и др.).
В основном для этих целей используются воздухонагреватели ВНТ-100,
ВНТ-300 завода «Мозырьсельмаш» агрегаты АТ-0,5; АТ-0,8; ТМТ-0,6
производства ОАО «Амкодор». Воздухонагреватели ВНТ-100, ВНТ-300
применяются в основном на напольных сушилках, АТ-0,5, АТ-0,8 на
сушилках СЗК-8, СЗК-10. Проводились работы по переводу сушилок на
дрова
и
в
ОАО
«Могилёвагрокомплект».
На
предприятии
переоборудовались воздухонагреватели ВПТ-400, ВПТ-600, ТАУ-0,75,
ТАУ-1,5 под использование дров в качестве топлива. В СПК «Могилевский
ленок» Могилевского района переоборудована для работы на дровах
барабанная сушилка КЗС-10, в СПК «Сухаревский» Могилевского района –
сушилка М-819. Во многих хозяйствах области предпринимались попытки
перевода сушилок М-819 для работы на дровах самостоятельно. Однако все
эти работы не давали большого эффекта в связи с малой тепловой
мощностью установок, трудностями регулирования температуры в
сушилках, а также все возрастающей стоимостью дров.
9
В 2005 году в СПК «Осовец-агро» Любанского района, Минской
области испытан газогенератор ГГ-С-2,3 работающий на соломе, который
подтвердил работоспособность сушилки на этом виде топлива.
ОАО «Минскоблагросервис» разработало газогенераторы ГГ-С-1,2 и
ГГ-С-2,3 тепловой мощностью 1200 и 2300 кВт, работающий на
биотопливе - прессованной в рулоны или тюки соломе, дровах, отходах
древесины и других растительных отходах (табл. 8).
В 2006 году в ОАО «Могилёвагрокомплект» разработана конструкция,
изготовлен и испытан опытный образец воздухонагревателя ВНС-1,5
(рис. 1), работающий на соломе (табл. 8).
Рис. 1. Воздухонагреватель ВНС-1,5:
1 – топка; 2, 5 – воздуховоды; 3 – теплообменник; 4 – дымовая труба; 6 –
дымосос; 7 – растяжка; 8 – вентилятор; 9, 10, 11 – термометры; 12 – воздуховод,
соединяющий топку с теплообменником.
Воздухонагреватель ВНС-1,5 предназначен для сжигания местного
твердого топлива (рулоны или тюки соломы) и подачи теплоносителя в
сушилку для сушки зерновых культур, работает с теплообменником
сушилки М 819. Он состоит (рис. 1) из топки 1, теплообменника 3,
воздуховодов 12 для соединения топки с теплообменником 3, газоходов для
соединения дымососа с теплообменником 5 и дымовой трубой 4, дымососа
6 и эстакады для загрузки рулонов, вентиляторов 8.
10
Топливом для воздухонагревателя служит солома, прессованная в
рулоны: диаметр рулона до 1800 мм, длина рулона до 1450 мм, влажность
не более 25%.
Топка воздухонагревателя ВНС-1,5 (рис.2) состоит из стального
сборного корпуса 1, внутри которого расположены камеры горения 3 и 15,
стенки 13 которых выложены из огнеупорного кирпича. Между камерами
горения 3, и 15 размещена разделительная перегородка 18 также из
огнеупорного кирпича. Стенки 13 камер горения 3 и 15 снаружи покрыты
теплоизоляционным материалом 8.
Рис. 2. Топка воздухонагревателя:
1 – корпус; 2 – рычаг; 3, 15 – камеры горения; 4 – заборник атмосферного
воздуха; 5 – люк; 6 – крышка люка; 7 – указатель уровня топлива; 8 –
теплоизоляция; 9 – винт регулировочный; 10 – камера загрузочная; 11 – двери
загрузочной камеры; 12 – шлюзовые затворы; 13 – стенка камеры; 14 –
колосниковая решётка; 16 – камера зольниковая; 17 – опора; 18 – перегородка
разделительная; 19, 20 – топочная дверца; 21 – дверца зольниковая; 22 – труба
горизонтальная; 23 – смотровое окно; 24 – термометр.
Камеры горения содержат составные колосниковые решетки 14, под
которыми размещены зольниковые камеры 16 с зольниковыми дверцами
21.
Топка воздухообменника представляет собой стальной корпус, внутри
которого расположены камеры горения, стенки которых выложены из
огнеупорного кирпича, как и разделительная перегородка между ними.
Между кирпичом и стальными стенками находится теплоизоляционный
материал. В топку через две боковые двери осуществляется загрузка
рулонов соломы. Для предотвращения выхода пламени за пределы топки в
11
момент загрузки имеются шлюзовые затворы. Топочные двери имеют
клапаны которыми регулируется количество подаваемого воздуха, а,
следовательно, скорость и температура горения, чистка топки
осуществляется через две зольниковые дверки. Наличие топлива
контролируется через указатели его уровня. В верхней части топки
установлены люки с крышками, выполняющими функцию взрывных
клапанов.
В задней стенке топки из огнеупорного кирпича выполнены окна, через
которые жаровые каналы камер горения соединены с общим жаровым
каналом. Жаровые каналы снабжены дверцами для их обслуживания и для
подачи холодного воздуха при необходимости быстрого снижения
температуры дымовых газов. В общем жаровом канале имеется клапан,
обеспечивающий также подачу холодного воздуха для регулирования
температуры теплоносителя, выходящего из теплообменника.
В верхней части топки расположен воздуховод с крышкой,
соединенный с теплообменником.
Т а б л и ц а 8. Техническая характеристика воздухонагревателей
Наименование показателя
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
ВНС-1,5
Значение показателя
ГГ-С-2,3 ГГ-С-1,2
Стационарный
Тип воздухонагревателя
Номинальная тепловая мощность при
сжигании прессованной соломы
1500±10% 2300±10% 1200±10%
влажностью до 22% и QPH не менее
14300 кДж/кг, кВт
Расход топлива при номинальной
450
740
350
тепловой мощности, кг/ч, не более
Удельный расход топлива, кг/кВт, не
0,3
0,3
0,3
более
Коэффициент полезного действия при
номинальной тепловой мощности, % (не
70…85
85
90
менее)
Температура топочных газов в жаровом
300…600
–
950…1200
канале, °С
Продолжительность рабочего цикла
1
1
1
между загрузками топлива, ч, не менее
Габариты, мм, не более
длина
15000
7500
5000
ширина
11500
4500
4000
высота
5000
4500
5000
Установленная мощность
18
–
10
электродвигателей, кВт, не более
Удельный расход электроэнергии,
0,1
–
0,01
кВт·ч/кВт, не более
Пределы
1
регулирования температуры
50…110
60…120
60…140
теплоносителя, °С
Температура
1
уходящих дымовых газов,
100
120
120
12
12
13
14
°С, не менее
(Количество
1
обслуживающего
персонала, чел.
1
Срок службы, лет, не менее
2
2
1
10
10
10
В передней стенке топки размещены горловины с шарнирно
установленными в них шторками. Снаружи к горловинам прикреплены
топочные дверцы 20 с перегородками, клапанами подачи и регулирования
подачи воздуха, регулировочными винтами 9 и смотровыми глазками 23.
По оси камер горения 3 и 15, непосредственно на основаниях зольниковых
камер 16, установлены опоры из огнеупорного кирпича. Опоры
возвышаются над колосниковыми решетками 14, составные части которых
опираются на выступы стен и выступы опор. В боковых стенках топки
выполнены прямоугольные проемы для загрузки рулонов топлива в камеры
горения 3 и 15. К загрузочным проемам примыкают загрузочные камеры с
загрузочными дверями 11. Дно в загрузочных камерах выполнено
наклонно. Внутри загрузочных камер установлены вертикальные
шлюзовые затворы 12 из жаростойкой стали, состоящие из нескольких
шарнирно соединенных между собой пластин. Шлюзовые затворы 12
подвешены к перекрытиям загрузочных камер. В задней стенке
воздухонагревателя, напротив топочных дверец, выполнены окна, через
которые жаровые каналы камер горения 3 и 15 соединены с общим
жаровым каналом. Жаровой канал снабжен устройством для подачи
воздуха с клапаном. Со стороны топочных дверец 20 установлены
горизонтальные трубы с соплами с возможностью поворота относительно
их осей в опорах 17. Трубы соединены с вентиляторами и снабжены
задвижками и рычагами для поворота труб.
В верхней части топки над камерами горения расположен воздуховод 9,
который соединен с воздуховодом, который соединен с теплообменником
сушилки. Воздуховод снабжен заборником атмосферного воздуха 4.
Заборник снабжен крышкой и рычагом для открывания и закрывания
крышки.
Жаровые каналы снабжены дверцами для обслуживания каналов и для
обеспечения возможности подачи холодного воздуха при необходимости
снижения температуры дымовых газов, подаваемых в теплообменник.
В верхней части камеры горения 3 и 15 снабжены люками 5 и
крышками 6, которые одновременно выполняют функцию взрывных
клапанов. Для обеспечения возможности открывания и закрывания крышек
с площадки обслуживания они снабжены рычагами 2.
Для визуального контроля за уровнем топлива в камерах горения топки
она снабжена указателями уровня топлива 7.
Для возможности аварийной остановки топки она снабжена люками с
крышками подачи воды. В теплообменнике (рис.3) установлены заслонки
13
1, 2 для регулировки подачи холодного воздуха в теплообменник. На
жаровом канале, дымовой трубе, сушилке установлены термометры 9,10, 1
(рис.1) для контроля температуры.
Рис. 3. Устройство для регулирования подачи воздуха:
1, 2 – заслонки.
В топку 1 при помощи погрузчика или с загрузочной эстакады
поочередно закатываются в загрузочные камеры рулоны топлива и по
наклонному дну под действием силы тяжести опускаются в камеры горения
3 и 15, отодвигая при этом шлюзовые затворы 12.После загрузки рулонов
производится розжиг топки. Для этого открываются топочные дверцы 20 и
зажигаются рулоны в камерах горения 3, 15.
Затем топочные дверцы закрываются, включается тяга и вентиляторы,
дутье из сопел поворотных горизонтальных труб 22, осуществляет
окончательный розжиг топлива. Регулируется подача воздуха при помощи
винтов, клапанов подачи воздуха, выключается принудительное дутье и
закрываются задвижки. Далее при помощи рычага 2 открывается крышка
заборника 6 атмосферного воздуха. Атмосферный воздух, проходя через
воздуховод 9, охлаждает стенки топки, подогревается и через воздуховод
поступает в теплообменник 3 (рис. 1) сушилки. При необходимости
температуру подогрева воздуха в воздуховоде 9 можно регулировать за
счет изменения положения крышки 6. Уровень топлива в камерах горения
определяется визуально по указателю уровня топлива 7. Очередная
загрузка рулонов топлива производится при опускании указателя до
отметки на корпусе топки «минимальный уровень топлива».
При загрузке рулонов топлива в загрузочные камеры во время работы
воздухонагревателя шлюзовые затворы 12 прилегают к цилиндрическим
поверхностям рулонов, предотвращая попадание излишков воздуха в
камеру горения и выброс пламени, и дыма из камер горения при открытых
загрузочных дверях.
14
Прочистка колосниковых решеток производится периодически за счет
принудительного дутья из сопел горизонтальных труб 22. При этом трубы
поворачиваются за рычаги.
Выгрузка золы осуществляется через зольниковые дверцы 21.
При необходимости быстрого снижения температуры воздуха,
подаваемого в сушилку, или в случае экстренной остановки
воздухонагревателя следует полностью открыть дверцы жаровых каналов,
полностью открыть крышку 6 заборника атмосферного воздуха и
полностью прекратить подачу воздуха при помощи винтов клапанов
подачи воздуха в камеру горения, открыть заслонки (рис.2 – 1, 2).
При отключении электроэнергии открыть шибер на газоходе
соединяющий теплообменник с дымовой трубой.
Горение рулонов топлива в топке происходит следующим образом.
После загорания топлива топочные дверцы плотно закрываются.
Устройствами подачи и регулирования подачи воздуха (клапанами и
регулировочными винтами) устанавливаются необходимые потоки воздуха,
которые могут регулироваться в процессе работы воздухонагревателя.
Из топки продукты горения через окна поступают в жаровые каналы, и
общий жаровой канал. Окончательное дожигание продуктов горения
происходит в камере горения теплообменника.
Отдав тепло, дымовые газы выбрасываются через газоходы, дымосос и
дымовую трубу в атмосферу.
Теплопроизводительность топки регулируется изменением тяги
дымососа, подачи в камеру горения воздуха с помощью воздуходувок,
заслонок 1, 2 (рис.2), клапанов 6 (рис. 3).
Теплообменник для ВНС-1,5 поставляется хозяйствам, в которых
производится переоборудование сушилки М-819 для работы на соломе. В
теплообменнике
восстанавливаются
топка,
газоходы,
корпус.
Дополнительно на теплообменнике устанавливаются патрубки с фланцами
для соединения с воздуховодом топки, с дымососом, регулируемые
заслонки для изменения подачи холодного воздуха в теплообменник.
Вентиляторы служат для подачи холодного воздуха в топку через
горизонтальные трубы 22 возможностью поворота труб относительно их
осей.
В
воздухонагревателе
имеется
возможность
регулирования
температуры дымовых газов с помощью клапанов на топочных дверках 20,
вентиляторов, клапана на жаровом канале и регулируемого дымососа и
температуры нагретого воздуха на входе в сушилку с помощью заслонки
верхнего воздуховода топки, регулируемых заслонок в передней и задней
части теплообменника.
На воздухонагревателе установлены три термометра 9, 10, 11 (рис. 1):
для контроля температуры дымовых газов на входе в теплообменник, в
дымовую трубу и нагретого воздуха на входе в сушилку.
15
За время эксплуатации опытного образца на зернотоке д. Лукоть в
УКСП «совхоз «Первомайский» Дрибинского района на сушилке М-819
переработано 2075,7 тонн зерна (табл. 9) со снятием влажности с 16…35%
до 13…14%. Заготовлено семян озимой пшеницы 120 тонн. Израсходовано
для сушки зерна 100 тонн соломы. Температура нагретого воздуха в
сушилке регулируется в пределах 50…110°С, температура уходящих
дымовых газов 100°С, температура в жаровом канале топки 300…600°С,
тепловая мощность воздухонагревателя 1500 кВт.
Наименование культур
Ячмень
Озимая рожь
Озимая рожь
Пшеница озимая
Овес
Гречка
Рапс
Всего
Бункерный вес, т.
% влажности
81,750
683,900
386,750
251,600
593,650
57,150
20,900
2075,700
23
25
35
18
16
21
22
Вес после
обработки
62,948
512,925
251,388
206,312
498,666
45,148
16,302
Работа сушилки подтвердила М-819 на твёрдом топливе (соломе)
подтвердила работоспособность воздухонагревателя ВНС-1,5, и это
позволило сэкономить около 33 тонн дизельного топлива, необходимого
для сушки семенного и фуражного зерна.
Расчеты специалистов хозяйства показали также, что в УКСП «совхоз
«Первомайский» Дрибинского района ежегодно собирается около 500 тонн
озимой соломы, которую можно использовать в качестве топлива для
сушилки. Этого количества соломы достаточно, чтобы просушить около 10
тысяч тонн зерна.
ЛИТЕРАТУРА
1. Использование биотоплива в сельском хозяйстве Украины.
http://kik.artsv.net/rus/articles/11/index.php
2. Биомасса, котлы на соломе. http://www.teploved.ru/menu11_2.html
3. Зерносушильные комплексы на биомассе. http://www.brigzerno.com.ua/PR19.htm
4. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна. – М.: Колос С, 2004. –
240 с.
5. Малин Н.И. Технология хранения зерна. – М.: Колос С, М. 2005. –
280 с.
6. Лебедев В.Б. Промышленная обработка и хранения семян. М.:
Агропромиздат, 1991. – 255 с.
16
Содержание
1. Невозобновляемые источники энергии……………………………..3
2. Возобновляемые источники энергии……………………………...4
3. Технологии сушки зерна……………………………………………..5
4. Энергосберегающая сушка зерна……………………………………9
Литература……………………………………………………………….16
Содержание………………………………………………………………17
17