Реклама

Записи с меткой «использование»

Переработка соломы в топливные брикеты

соломаАльтернативой древесным отходам для прессования топливных брикетов являются сельскохозяйственные отходы (солома и шелуха зерновых культур, риса, кукурузы, подсолнечника). Сельскохозяйственные отходы могут быть значительным источником топлива для большинства сельских регионов, особенно в регионах с небольшими лесными массивами. Этому способствует ряд предпосылок:
- Солома является одним из самых дешевых возобновляемых источников энергии.
При переработке сельскохозяйственной продукции удельный вес отходов весьма значителен. В таблице приведена доля отходов на тонну произведенной сельскохозяйственной продукции.

Вид с/хозяйственных культур Вид отходов Остатки производства на 1 тонну готового продукта
Рис Солома, шелуха 1.7т. отходов
Пшеница Солома, шелуха 2 т отходов
Кукуруза Стебель, листья 2,4 т отходов
Ячмень Солома, отруби 1,5 т отходов
- Высокие энергетические характеристики сельскохозяйственных отходов.
Теплотворная способность соломы при сжигании пшеничной соломы составляет 17 -18 МДж/кг, рапсовой соломы порядка 16-17 МДж/кг , кукурузы –18 МДж/кг. Для сравнения теплотворная способность древесины в среднем составляет 17,5-19 МДж/кг.
Во многих развивающихся странах сельскохозяйственные отходы используются в качестве удобрений, корма скота, а зачастую попросту сгнивает.
В качестве топлива в основном отходы используются в их естественном состоянии, в редких случаях высушенными, порубленными и уплотненными. Недостатками такого использования являются :
- сезонность урожая
- значительные затраты на транспортировку и хранение
- отдельные характеристики, которые отличаются от других видов биотопливного сырья (древесина и древесный уголь).
От древесных опилок солома отличается большим содержанием летучих веществ и низкая плотность (плотность хранения около 0,1-0,2т на м 3 ) и время горения. Большее по сравнению с древесными отходами содержание золы, калия, хлора.
Переработка соломы в топливные брикеты позволяет решить многие проблемы. Брикеты из соломы обладают теплотворной способностью на единицу объема почти в 10 раз большей, чем исходное сырье. Также брикетирование позволит решить вопросы с хранением независимо от времени года, с транспортировкой, автоматизировать процесс загрузки в топочные устройства. Мы предлагаем метод шнекового прессования, который позволяет получать топливные брикеты высокой плотности и повышенной устойчивостью к влажности. На прессе топливных брикетов ПТБ 1.00.00.000 нами получены положительные результаты при прессовании соломы зерновых, рапсовой соломы, костры льна. Полученный брикет по своим характеристикам не уступает брикету из древесных отходов. Согласно полученным нам паспортам на твердое топливо брикет из соломы имеет следующие характеристики:
Влажность рабочая – 4.7 %
· Зольность аналитическая – 5,5 %
· Сера рабочая – 0,01 %
· Теплота сгорания – 4480 Ккал/кг
· Калорийный топливный эквивалент – 0,59
Все основные параметры соответствуют брикету из опилок за исключением зольности. У опилок она в пределах 0,5%. У соломы – порядка 5,5 %. Несмотря на это, по своим показателям это весьма перспективный источник энергии.
Наиболее привлекательными рынками сбыта брикетов из соломы является Дания и Швеция. Датчане давно используют и производят брикет из соломы. Хочется выразить надежду, что и на внутреннем рынке этот эффективный источник топлива будет в скором времени востребован.

Деньги делаем из соломы

соломаЖители села Дрозды экономят на отоплении до 60 тысяч гривен.
Вы тоже по поводу котла, работающего на соломе? — сразу же догадались женщины о цели моего приезда, и гостеприимно пригласили к своему столу. Угостили картошкой в мундирах и селедкой. За столом я оказываюсь между двух Светлан. Одна работает в агрофирме ”Дом”. Живет в частном доме с централизованным газовым отоплением. Вторая — барменша, и у нее отопление от котла на соломе. Дебатов, у кого в доме теплее, за столом не возникает.

— В доме тепло, а отдаю я за отопление вдвое меньше соседей — зимой 60–70 гривен в месяц, — говорит Светлана-бармен. — Только не подключена газовая колонка, потому что она на природном газе.

— Зато я, когда хочу, тогда газ и включаю. Я сама себе хозяйка, могу включить тепло еще до начала отопительного сезона, — в свою очередь хвастается первая Светлана.

В доме тепло, а отдаю я за отопление вдвое меньше соседей

На мой вопрос, почему у одних крестьян природный газ, а у других отопление на соломе, Светланы объясняют, что Дрозды — село старое, основанное еще в начале прошлого века. Поэтому у дроздовчан уже был подведен газ, когда установили котел на соломе — года три-четыре назад. Новых теплоцентралей, специально под котельную, работающую на соломе, не строили. Вот и подключили к котлу, который жителям Дроздов подарили датчане, школу, детский садик, банно-прачечный комбинат и трехэтажную контору агрофирмы. Получают тепло от нового котла и жилые трехэтажные дома в центре села.

— В целом мы отапливаем на котле, работающем на соломе, 33 тысячи кубических метров. Это приблизительно 180 трехкомнатных квартир, — рассказывает главный энергетик агрофирмы Александр Литвин, 43 года. Свою квартиру он также отапливает соломой. — Благодаря датчанам, ежегодно агрофирма экономит на отоплении до 60 тысяч гривен. Три года назад было еще выгоднее. Сейчас подорожала солома, потому что недешевы минудобрения.

Василий охотно показывает мне местную диковину. Внешне отопительное устройство похоже на большой скворечник. Это высокий узкий домик, как бы составленный из двух половинок, под крышей красного цвета. В нижней части расположен собственно котел емкостью 32 кубометра. Выше — расширяющийся бак, где нагревается вода.

— Солому, упакованную в большие тюки весом до 350 килограммов, закидывают каром в котел. Два тюка соломы горят четыре часа. За сутки мы сжигаем от трех до четырех тонн соломы, — объясняет Литвин. — Новую котельную мы не строили, подсоединили подарок датчан к старой, которая раньше работала на угле.

Единственное, что тревожит Василия, то это то, что солома тоже дорожает. Себестоимость тонны достигла почти 100 гривен. Впрочем, в хозяйстве не растерялись. Решили заработать и на этом. Тюкированную солому продают киевской фирме ”Шампиньон”, выращивающей грибы. По 120 гривен за тонну.

— Деньги делаем просто из того, что лежит под ногами, — добавляет Василий Литвин. — Ведь раньше солому сжигали. А котел нам, спасибо датчанам, достался бесплатно, хотя стоит он до 50 тысяч долларов. Это рекламный вариант.

Спасет ли нас солома?

В Украине сельские хозяйства ежегодно собирают 39 млн тонн соломы. Для потребностей животноводства используется 10–12 млн тонн. Остальное — гниет на полях или сжигается. Лишь 20% этой соломы, а точнее 8 млн тонн, достаточно, чтобы обеспечить всех крестьян в Украине теплом и электричеством. Одна только опасность: из-за использования минудобрений солома содержит в себе вредные вещества, загрязняющие воздух.
В Дании — единственная на всю страну большая теплоэлектроцентраль мощностью миллион кВт. Там установлены котлы трех типов, работающие на соломе, норвежской коре и на угле.

Новый источник энергии — солома.

соломаЭтот проект ведется Институтом химико-энергетических технологий Сибирского отделения РАН (г. Бийск), входящим в состав Объединенного института катализа СО РАН им Г. В. Борескова. Научный руководитель проекта – академик РАН Г.А. Сакович.
Общие годовые объемы возобновляемых ресурсов биомассы в России составляют 115,5 млн. т, из которых возможный энергетический потенциал по биомассе составляет 22,0 млн. т, а технически доступный энергопотенциал оценивается в 13,2 млн. т на год.

Пока лишь 0,3% всех энергоресурсов приходится на такой возобновляемый источник энергии как солома. По расчетам, общий потенциал использования соломы как топлива является достаточным для создания 13 тыс. маленьких теплогенерирующих мощностей плюс 700 теплогенерирующих мощностей для систем централизованного теплоснабжения. Солома может служить для получения тепловой и электрической энергии, биогаза и этанола
В качестве топлива солому используют давно. Эта технология успешно используется на Западе, в США и Китае. Неверно полагать, что длительное время солома не использовалась из-за ее низкой теплотворной способности. К примеру, торф и дрова имеют более низкую теплотворную способность, чем солома. Цикл интенсивного горения топлива зависит от его химического содержания — соотношения летучих газообразных компонентов и твердого углерода. Солома сама по себе уже отчасти выполняет функции колосника. Тонна соломы горит пять часов, а теплоемкость ее выше, чем у тонны древесины. С одного га получается примерно три тонны соломы. Этими тремя тоннами в условиях средней полосы России можно обогревать в течение года 10 квадратных метров помещений. Это соотношение 1 га = 10 квадратных метров принято и для условий Алтая.
Солома – воспроизводимый ресурс и она поддерживает баланс двуокиси азота в атмосфере: сколько СО2 выделится при ее сжигании, столько потом будет потреблено в течение следующего лета в ходе роста зерновых. Когда солома начинает рассматриваться как энергоресурс, она получает собственную цену. Для условий Сибири мы исходим из цены 80 коп. за 1 кг, что означает, что за рулон весом 500 кг, находящийся непосредственно у печи, мы должны (расчетно или фактически) заплатить 400 руб. Это фактически сложившийся максимум цены на такой рулон по Новосибирской области. В расчетах цена тонны соломы принимается равной 160 рублям на поле (без учета затрат на транспортировку до котельной).
Отечественный потенциал по соломе огромен. После уборки зерновых на полях ее остается около 24 млн. тонн. В хозяйствах используется лишь малая часть соломы, остальное весной сжигается как ненужный хлам. Ежегодный избыток соломы, который можно использовать для получения тепловой энергии, оценивается в 4,85 млн. т (приблизительно 20 % общего количества). Для сжигания такого количества соломы необходимо установить 13 тыс. малых котлов (менее 1 МВт) и около 700 котлов для централизованного теплоснабжения (от одного до 10 МВт). При этом ежегодная экономия природного газа будет 2,2 млрд. м3, около 5% потребления его в России.
Первый вариант – постепенное внедрение, когда хозяйства на селе за свой счет приобретают у производителя соломосжигающие установки для отопления и получения электроэнергии. В этом случае экономический эффект для них заключается в экономии затрат на получение тепловой и электрической энергии по сравнению с вариантом применения традиционного топлива – угля. За счет реализации тепловой энергии конечным потребителям по действующим тарифам хозяйства будут получать прибыль, которая позволит достичь срока окупаемости вложений в переоборудование котельной с угля на солому за 2,5 года, что будет показано в расчетах. Потребность в инвестициях для установки соломосжигающего котла мощностью 0,32 кВт в одной котельной составит 533 тыс. рублей.
По результатам расчетов окупаемости проекта наиболее перспективным представляется использование в качестве топлива соломы для получения тепловой энергии. При действующих тарифах на тепло проект окупается за 2,5 года, в то время как установка котла аналогичной мощности и производительности, работающего на угле, окупится через 5,6 лет. Существенная разница в сроках окупаемости обусловлена низкой ценой соломы для сельхозпроизводителей, а также существенно меньшими расстояниями перевозки соломы по сравнению с углем.
Затраты на получение электроэнергии из соломы существенно выше по сравнению с получением тепловой энергии, срок окупаемости использования такой установки составляет 7,2 года. Обусловлено это существенным увеличением капитальных затрат на создание такой установки по сравнению с отопительным котлом, а также довольно низким КПД.

ДЕТИ ЗИМОЙ МОГУТ СИДЕТЬ НА УРОКАХ БЕЗ КУРТОК, ТЕПЛЫХ ШАПОК

соломаУстановленный в Вахновской школе Винницкой области теплогенератор отечественного производства, работающий на соломе, привел в восторг жителей села. Они не предполагали, что тепло может быть таким дешевым
Новость о том, что в Вахновской школе Липовецкого района Винницкой области хотят установить котел, работающий на соломе, вызвала у сельчан бурю негодования. «Какой толк может быть от соломы, тем более что в разгаре подготовительные работы к газификации села? — недоумевали родители школьников. — Это наши бабуси пытались согреться, бросая в печку охапки соломы, но тепло от нее держалось недолго. «Соломенный котел» отбросит наше село в XIX век!». Жители Вахновки требовали у руководства района отказаться от этой сомнительной затеи или подыскать для подобных экспериментов другое село.

«Руководители хозяйств отдали нам скирды соломы, а местный фермер предложил в аренду тюковальную машину»
Школа в Вахновке — одна из самых больших в районе, в ней около двухсот учащихся. Учителя, ученики, а также их родители не припоминают такого, чтобы за сорок лет существования школы тепла в ней в отапливаемый период было достаточно. Два года назад в учебном корпусе поменяли всю систему отопления, установив два котла, работающих на угле, но температура в классах все равно не поднималась выше 12-13 градусов. Озябшие ребятишки кутались на уроках в теплые шарфы и куртки и писали в рукавичках.

Делегации возмущенных родителей, особенно тех, чьи дети часто болели, осаждали и сельсовет, и райадминистрацию с требованиями наладить теплообеспечение школы. Сельчане считали, что проблема в некачественном угле, и предлагали закупить уголь получше. Однако и после того, как наладили поставку сортового угля и перестали экономить его, теплее стало ненамного.

- Когда в районной администрации мне предложили установить в школе теплогенератор, работающий на соломе, я восприняла это как шутку, — улыбается директор Вахновской общеобразовательной школы Любовь Богатова. — Но вскоре поняла, что, пожалуй, это наш единственный шанс обогреть школу! К тому же утешало, что старую котельную, хоть она и не совсем нас устраивала, не отключат. Это важно. Если с новым оборудованием возникнут какие-то неполадки, всегда можно вернуться к старой системе отопления. Но беспокоило много других вопросов. Как поддерживать чистоту в школьном дворе, ведь вездесущая детвора разнесет солому повсюду! К тому же о новом теплогенераторе мы узнали лишь в конце сентября. Было непонятно, каким образом заготавливать солому, ведь уборка зерновых в хозяйствах района давно закончилась. Одни солому измельчили и перепахали, другие сожгли. Кроме того, чтобы заготовить солому, необходима тюковальная машина, а ее у нас, конечно же, нет. Но когда после пробного запуска теплогенератора убедились, что в школе можно разгуливать в одних майках, эти проблемы начали решаться сами собой. Руководители хозяйств отдали нам скирды соломы, а один из фермеров предложил в аренду тюковальную машину. Конечно, солому легче тюковать, когда она лежит в покосе, но наши заготовители так налегли на работу, что за месяц приготовили около 80 тонн соломы! Складывали тюки в ангаре неподалеку от школы — его нам предоставил местный предприниматель. Теперь не нарадуемся — наконец-то в школу пришло тепло!

- И внешне теплогенератор выглядит довольно привлекательно, похож на небольшой двухэтажный домик, — добавляет завхоз школы Галина Белобородова. — Место для него определила работавшая в школе специальная комиссия, в состав которой вошли строители, архитектор, санитарный врач, пожарные. Затем соорудили фундамент под теплогенератор, позаботились также о подведении к нему теплотрассы. Когда его привезли нам на специальном грузовом транспорте, на школьном дворе собралось почти все село! Оказалось, что эти «домики» европейского образца изготавливает отечественное предприятие по лицензии датской фирмы и поставляет их в страны Европы и СНГ. Двери котла закрывались лишь на хлипкие защелочки, похожие на те, которыми оснащены наши сумки или чемоданы. Пришлось, пока врезали замки, выставить возле него охрану, ведь в селе много «специалистов», желающих исследовать это чудо техники изнутри. Смонтировали котел за два дня.

Увидев во Франции котел, работающий на разном мусоре, директор одного из сельхозпредприятий не мог поверить, что сделана эта чудо-машина в Украине
Как оказалось, неподалеку от Вахновки, в сельхозпредприятии села Струтынка, уже два года работает такой же котел, правда, мощность у него меньше. Директор этой фирмы Игорь Антоник восторженно рассказывал, что впервые увидел его в одном из зажиточных фермерских хозяйств во Франции. Фермер сжигал в котле солому, обрезанные с деревьев ветки и разную ветошь. Но когда директор узнал, что этот котел французам продали датчане, а произведен он в Украине, его удивлению не было предела.

- Котел довольно прост в обслуживании, — уверяет оператор теплогенератора (так теперь называется должность школьного кочегара) механизатор Владимир Шумный. — Автоматика обеспечивает поддержание заданных параметров горячей воды и необходимой температуры в помещении школы, а также необходимый режим горения топлива. Вода в котле, а ее здесь целых 30 тонн, подогревается до 90 градусов, и тогда батареи в школе горячие — не дотронешься! Охлаждается такое большое количество воды постепенно. Даже если не подбрасывать в топку солому, стабильная температура будет держаться в помещении на протяжении двух суток! Это не старая система, когда, бывало, на дежурстве вздремнешь ночью — батареи вмиг остыли. А какой чистюля наш котел! Вот напакуешь в него соломенных тюков, подожжешь спичкой, он подымит минут пять — и дыма больше нет.

- Тюки с соломой загружаете в топку вручную?

- Маленькие прямоугольные по 10-15 килограммов (бывают и по 30 килограммов), конечно же, приходится забрасывать вручную. А вот 200- или 500-килограммовые круглые тюки подаем в топку с помощью трактора. Разные тюковальные машины прессуют солому, выдавая конечную продукцию разной формы и веса. Охотнее наш котел «проглатывает» тюки побольше, да и нам удобнее, ведь орудовать вилами приходиться меньше. Большой тюк стараемся устанавливать посредине топки, а тюки поменьше загружаем поплотнее, чтобы они равномерно обгорали со всех сторон. Горит одна загрузка примерно 5-6 часов. Процесс закрытого горения (тления) регулируется сменой подачи воздуха.

- Солома для загрузки в теплогенератор должна быть сухой, но ведь та, которую продолжаете заготавливать в поле, наверняка уже отсырела?

- Лучшее топливо для теплогенератора — солома, вымытая дождем в валке, а затем высушенная солнцем. Монтировавшие котел специалисты предупредили нас, что прибор определения влажности соломы не должен показывать более 20 процентов в любой точке соломенного тюка. Но как-то в топку попали сырые, прогнившие тюки и горели еще лучше, чем сухие, а температуру воды в системе нагоняли быстрее.

- Годится только солома зерновых культур?

- Опробовали пшеничную, ржаную, из гречки, но заметили, что у бобовых культур теплоотдача немного больше. В общем, используем солому в ассортименте. Надеюсь, теперь отношение людей к соломе будет более уважительным. Топливом для теплогенератора могут быть и отходы древесины, опилки, стружка, торфобрикеты.

- Много топлива расходуете?

- В сутки требуется тонна-полторы соломы. Сейчас расходуем значительно меньше, ведь настоящая зима нас пока обходит стороной. Такая вот приятная закономерность устройства теплогенератора: чем выше температура воздуха на улице, тем меньше соломы для него необходимо. А золу соломы, которую мы периодически выгребаем из топки, у нас покупают, ведь это ценное минеральное удобрение.

«После заготовки для нужд животноводства на полях района остается более 20 тысяч тонн соломы»
Местные специалисты подсчитали, что новый котел намного экономичнее, чем тот, который работает на угле или природном газе. Так, себестоимость тонны соломы с транспортными расходами и расходами на ее тюкование составляет примерно 100 гривен. На весь отопительный сезон понадобится 240 — 250 тонн соломы. Экономия очевидна, если учесть, что 2 тонны соломы заменяет 1 тонну высококачественного угля — антрацита (минимальная стоимость 1 тонны угля 400 гривен. — Авт.), а 3 тонны соломы заменяют тысячу кубометров газа (сейчас природный газ для бюджетных организаций отпускается по 648 гривен, а с января следующего года его цену обещают повысить до тысячи гривен. — Авт.). С такой экономией котел окупится года через три, а то и быстрее, если учесть стремительное подорожание традиционного топлива. В школе мечтают установить пластиковые энергосберегающие окна и двери, тогда тепло удастся сохранять дольше!

Школа в Вахновке стала первым бюджетным учреждением, в котором теплогенератор на соломе установлен на выделенные из областного бюджета средства. Вахновцы не нарадуются этому чуду техники. Ведь дети наконец стали учиться в тепле.

Вот уже целый месяц котел обогревает школу. И чуть ли не каждый день в Вахновку приезжают гости со многих регионов Украины расспросить о работе нового котельного оборудования. К Новому году такой же теплогенератор на соломе получит в подарок от обладминистрации и общеобразовательная школа в селе Ольгополь Чечельницкого района.

- Соломы в районе достаточно, — сообщил заместитель председателя Липовецкой райадминистрации Александр Юрченко. — Ведь каждый год после того, как заготовим солому для нужд животноводства, на полях остается ее более 20 тысяч тонн! Это чудесное сырье для нескольких десятков таких теплогенераторов! Пока же эти остатки приходится сжигать в поле, от чего страдает верхний слой грунта. В нем погибают живущие там жучки- червячки. В общем, использование соломы в котлах решит проблему теплообеспечения и экономии энергетических ресурсов. И хотя большинство сел в районе газифицировано, котлы на соломе не помешают им. Ведь в теплообеспечении одного и того же объекта сегодня целесообразно использовать альтернативные виды топлива. Хотелось бы верить, если в районе заработает несколько теплогенераторов (планируем установить их прежде всего в школах и больницах), солома не станет бизнесом. Рассчитываем на понимание местных предпринимателей, ведь их дети тоже ходят в школу…

- Приятно, что народные традиции обогрева жилища соломой воплотились в современном технологическом оборудовании, — говорит заместитель председателя Винницкой обладминистрации по вопросам жилищно-коммунального хозяйства, транспорта, энергетики и связи Василий Жердецкий. — Мы позаботимся, чтобы уже в следующем году теплогенераторы на соломе работали в каждом районе! Их установка — часть областной программы по теплообеспечению и энергосбережению. Также мы активно работаем над возможностью использования низкотемпературных источников тепла — энергии рек, очистных сооружений.

Бороться с пожарами в полях

соломаБороться с пожарами в обладминистрации планируют … с помощью соломы.Сельхозпроизводителям, которые иногда сами поджигают оставшуюся на полях солому, могут предложить продавать ее теплоэнергетикам. Пилотный проект по получению тепла из соломы будет реализован в одном из районов области уже в этом году. Об этом сегодня на брифинге рассказал исполняющий обязанности председателя облгосадминистрации Александр Старух.

Август для запорожских пожарных, действительно, стал горячим. Только на прошлой неделе в области огонь повредил 126 гектаров леса. Причина пожаров — экстремальная жара. Поля же после уборочной иногда поджигают сами cельхозпроизводители, чтобы уничтожить солому. Теперь в борьбе с огнем к пожарным присоединились и чиновники обладминистрации. Сегодня глава обладминистрации Александр Старух подписал распоряжение, в котором перечислен целый ряд мер, направленных на обепспечение пожарной безопасности в регионе. Наступать на огонь чиновники решили с двух сторон. До следующего года надо навести порядок с бесхозными лесополосами, разделяющими поля — говорит исполняющий обязанности губернатора.
Александр Старух — вр.и.о. председателя ОГА:
“І на наступний рік системно опрацювати питання, щоб ці лісосмуги обов»язково були під відповідальність арендарям передані під час укладання договорів на користування земельними ділянками, щоб була відповіадльна особа”.
А вот с горящей соломой можно бороться, извлекая выгоду — считают в обладминистрации. Солома — альтернативный энергоноситель, который может компенсировать для области большую часть потребляемого сегодня газа.
Александр Старух:
“Власники , сільхозвиробники будуть мати альтернативу. Не випалювати стерню. Збирати ії, здавати на ці підприємства і таким чином взимку не треба буде споживати газ. 1000 кубів газу — це 2 тони соломи”.
При урожае в 3 миллиона тонн зерновых — продолжает считать глава области — можно будет компенсировать 1,5 миллиарда кубов газа при общей потребности региона в 2 миллиарда. Так что солома — хороший ресурс — уверен и.о. губернатора. И уже в этом году будет запущен пилотный проект предприятия, перерабатывающего солому в тепло. И только после изучения экономистами этого опыта его можно будет внедрять и дальше. Это дело нескольких лет. И вот тогда жечь летом солому сельхозпроизводителям будет просто невыгодно.

Сжигание соломы для производства

соломаВо многих европейских государствах важное место в их топливно-энергетическом балансе занимает солома. Сжигание соломы, которая не используется как корм или подстилка для животных, в котлах специальной конструкции является рациональным способом получения тепловой энергии. У соломы как у топлива есть ряд преимуществ:
❏ солома — это СО2-нейтральный вид топлива, и поэтому солома представляет собой экологически чистый источник энергии;
❏ солома является местным видом топлива, достаточно распространенным в сельскохозяйственных районах;
❏ солома — побочный продукт производства зерна, и поэтому является относительно дешевым видом топлива, в сравнении с традиционным топливом (газ, уголь, мазут).

Однако с другой стороны, солому очень не просто использовать в качестве топлива как на этапах сбора, транспортировки и хранения, так и на этапе непосредственно сжигания. Это связано с ее неоднородностью, относительно высокой влажностью, малым объемным энергосодержанием, низкой температурой размягчения золы и повышенным содержанием хлора.

Выход летучих при сжигании соломы (около 70%) обуславливает специальные требования к распределению и смешиванию воздуха, поступающего в зону горения, а также к конструкции котла. Диапазон влажности, допустимый для сжигания соломы составляет 10-25% (оптимальное значение — 15%).

Сбор, хранение и транспортировка соломы
В Украине, как и в большинстве стран восточной Европы на сегодня наиболее распространенным методом сбора и транспортировки соломы является ее измельчение и накопление в грузовых прицепах. После этого солома хранится в больших стогах, как правило, некрытых. Такой способ не совсем подходит для зим Западной Европы, отличающихся большим количеством осадков и сильными ветрами. В странах западной Европы наиболее распространенным способом обработки соломы является прессование тюков. Солома прессуется в малые, цилиндрические или большие тюки. При прессовании солома может измельчаться, для того, чтобы тюки легко разнимались на части при использовании в качестве подстилки для животных.

Солома, предназначенная для сжигания должна храниться в сухих условиях. Поэтому лучше всего хранить солому под крышей, например, в относительно дешевых полевых сараях без боковых стен (т.е. под навесами) или же в закрытых помещениях. При использовании навесов, навесы должны иметь большой козырек, чтобы дождевая вода не попадала на солому. Важно обеспечить свободный доступ к соломе, для того чтобы упростить процедуру хранения и загрузки/разгрузки соломы. При перемещении и хранении малых тюков очень удобно использовать конвейер. Для операций с большими тюками необходим трактор с фронтальным погрузчиком. Кроме того, в помещении должно быть достаточно места для маневра трактора. Можно хранить солому под пленочным покрытием, но это не рекомендуется при условии климата, характеризующегося сильными ветрами. При хранении соломы на открытом воздухе существует риск повышения ее влажности (особенно в верхних слоях) до уровня, который выше допустимого для сжигания соломы (25%).

Погрузку и транспортировку соломы можно организовать различными способами. Маленькие тюки можно грузить вручную или при помощи более или менее сложных устройств. Теперь на смену малым тюкам пришли большие или цилиндрические тюки, что значительно сократило затраты труда. В табл. 1 приведены результаты исследования различных методов хранения и транспортировки различных тюков [1].

Котлы для сжигания соломы
В данной статье сделан акцент на котлы, которые могли бы уже сейчас быть установлены в фермерских хозяйствах Украины для сжигания соломы, которая сейчас полезно никак не используется и могли бы таким образом заменить использование дефицитного и дорогого природного газа. Фермерские котлы мощностью до 1 МВт делятся на установки с периодической и автоматической загрузкой топлива. Котлы периодического действия представляют собой жаротрубные котлы с большой топкой, которая окружена водяной рубашкой. В зависимости от мощности, топка котла может быть приспособлена для сжигания малых, цилиндрических, или больших тюков. Котлы разного размера могут вмещать от трех малых тюков до двух-трех больших тюков.

Подача воздуха в зону горения может регулироваться вентилятором по сигналу от термостата, установленного в жаровой трубе, или в системе контроля за содержанием кислорода в дымовых газах. Кроме того, для улучшения условий протекания процесса горения расход воздушного дутья регулируется, постепенно изменяясь по мере выгорания тюка. Путем постепенного перемещения области подачи воздуха, достигается равномерное горение тюка соломы.

КПД работы котла периодического действия составляет примерно 77- 82%, уровень содержания СО в продуктах сгорания — меньше 0,5%. [2] Для обеспечения более качественного сжигания и стабильной скорости горения при максимальной нагрузке котла, все котлы периодического действия оснащены баком-аккумулятором. Объем бака-аккумулятора обычно составляет 60-80 л воды на 1 кг соломы, который подается в топку. Типичный бак аккумулятор выполняется в виде отдельного резервуара, расположенного над котлом.

Котлы с автоматической загрузкой сырья отличаются тем, что в состав установки входит устройство непрерывной автоматической подачи соломы в котел. Различаются устройства подачи для целых тюков соломы и для соломы-сечки. В установке отсутствует теплоаккумуляционный бак, но появляется необходимость в промежуточном хранилище соломы, из которого она непрерывно подается в котел. Автоматические котлы, как правило, имеют более высокий КПД и меньшие выбросы в атмосферу. Однако основное преимущество неавтоматических котлов периодической загрузки над автоматическими — более низкие капитальные затраты на их внедрение и более высокая надежность при применении соломы повышенной влажности и загрязненности. Различие цен для указанных выше типов котлов одинаковой мощности составляет 2-3 раза.

Установка котла и его работа
приведена схема подключения соломосжигающего котла к системе теплоснабжения. Объем расширительного бака должен составлять не менее 8% от общего объема воды в котле.

При отсутствии бака-аккумулятора объем воды в котле (в литрах) должен быть как минимум в 4 раза больше мощности установки (в кВт). Так, например, установка мощностью 90 кВт должна иметь бак объемом 360 л.

С помощью фронтального погрузчика в топку котла помещаются два тюка. Они поджигаются, и дверца топки закрывается. Горение тюков продолжается около 5 часов. При этом автоматика регулирует расход дутьевого воздуха в зависимости от содержания кислорода в дымовых газах, а также направление дутья в зависимости от степени выгорания тюков и перемещения фронта горения. За это время теплота, которая выделяется, аккумулируется в водяном баке-накопителе. Через теплообменник она из циркуляционного контура котла передается в тепловую сеть и подводится потребителям. По мере потребления теплоты температура в баке-аккумуляторе падает, и через определенное время необходима новая загрузка тюков.

Безопасность эксплуатации котла, работающего на соломе
Котел должен быть установлен таким образом, чтобы отвечать всем нормам пожаробезопасности, в том числе и в зданиях, которые расположены поблизости. Необходимо обеспечить соответствующие противопожарные меры, так как солома представляет собой горючий материал, который легко рассеивается при загрузке/разгрузке и транспортировании. В случае взрыва газов в котле, горящие частицы из дымовых газов могут легко вызвать возгорание соломы. А если между котлом и хранилищем для соломы не предусмотрены необходимые противопожарные средства, огонь может распространиться и на солому в хранилище.

Согласно существующим в Украине правилам эксплуатации котельного оборудования, аналогичные установки требуют обязательного обслуживания оператором. Поэтому в зоне постоянного пребывания оператора должны быть размещены показатели уровня воды с нанесенными нижним и верхним допустимыми уровнями воды. Кроме того, установка должна иметь тяго-напоромер для контроля тяги газохода. Дополнительные лестницы/площадки, специально оснащенные смотровые окна могут быть необходимыми для установок большей мощности.

Удаление золы после сжигания соломы
При сжигании соломы образуется достаточно большое количество золы (ее содержание в соломе составляет 3-5%). Более того, зола мешает нормальному протеканию процесса горения из-за ее достаточно низкой температуры плавления. Ошлаковывание может начаться уже при температуре 800-850 °С.

В золе содержится ряд питательных веществ (в виде солей), главным образом калий, фосфор, и кальций.
Эти вещества могут быть возвращены назад в почву вместе с золой. Основной вклад в процесс шлакования вносит калий. Если перед подсушкой и прессованием тюков солома очень сильно промывается дождями, часть солей калия из нее вымывается. В результате качество соломы как топлива повышаются, а возможные проблемы при сжигании уменьшаются. Золу можно раскидывать по полю при помощи разбрасывателя гноя либо извести.

Экономические показатели работы соломосжигающих котлов
Первым соломосжигающим котлом, установленным в Украине, был котел мощностью 980 кВт в селе Дрозды, Киевской обл. на агрофирме «ДиМ». Это произошло в рамках украино-датского пилотного проекта в 2000 г., в котором НТЦ «Биомасса» выступил в качестве субподрядчика. Успешная работа этого первого котла привела к тому, что вскоре украинская компания «ЮТЭМ» приобрела у датской компании Passat Energy — поставщика оборудования для первого в Украине проекта, лицензию на производство таких котлов периодического действия в Украине. Отсутствие в Украине рынка для таких котлов, вызванное в основном информационным барьером и низкими на то время ценами на природный газ привело к тому, что все котлы, произведенные в Украине, экспортировались в те же европейские страны, такие, например, как Дания, или Польша. Лед тронулся в январе 2006 г., когда в с. Струтинцы, Винницкой обл. заработал первый котел украинского производства. Фермерское хозяйство ТОВ «Рапсодия» самостоятельно за свои деньги решило установить котел мощностью 250 кВт для обеспечения тепловой энергией мельницы [4]. Сначала планировалось отапливать мельницу, сжигая природный газ. Было потрачено даже 40 тыс. грн. на проект подведения газопровода. Но, как говорится, «не было бы счастья, так несчастье помогло…» — цены на природный газ в конце 2005 г. выросли — и собственнику пришлось искать альтернативу. Теперь он вряд ли жалеет о своем выборе в пользу новой технологии. Стоимость проекта составила примерно 200 тыс. грн. Себестоимость тепловой энергии с учетом амортизационных затрат составляет примерно 42 грн./Гкал. Прошлой зимой при температуре -20 °С уходило три-четыре 400-килограммовых тюка соломы в день, что позволило поддерживать температуру в баке аккумуляторе на уровне 65-68 °С — и этого вполне хватило для обеспечения теплом мельницы площадью 336 м2 и высотой 6 м.

После того, как природный газ для коммерческих потребителей в Украине увеличился в цене примерно в два раза за последний год, и его цена теперь составляет около 1000 грн. За 1000 м3, следует наверняка ожидать, что количество соломосжигающих котлов в нашей стране будет только расти. Следует отметить, что средняя стоимость 1 МВт установленной тепловой мощности котла произведенного в Дании составляет примерно 100 долл. США, а котла, произведенного в Украине, — около 60 долл. Результаты сравнения показателей работы котельной на соломе и природном газе мощностью 600 кВт приведены в табл. 2.

Проект замены газовой котельной мощностью 600 кВт на котельную такой же мощности, но работающую на соломе при существующих условиях* имеет следующие экономические показатели: общие инвестиционные затраты — 69 500 евро (из них 32 700 евро — стоимость котла) срок окупаемости — 3,8 лет, чистая приведенная стоимость проекта — 50 300 евро, внутренняя норма рентабельности — 23,3%.

Выводы
В данный момент существует немало барьеров для широкого и быстрого распространения новых энергоэффективных технологий использования соломы в качестве топлива для производства энергии. В первую очередь агропредприятия не располагают собственными (свободными) финансовыми ресурсами на внедрение таких проектов, а кредитование является для них пока еще достаточно дорогим удовольствием.

Также отсутствует последовательная государственная политика в области развития возобновляемых источников энергии. Очень важной проблемой является информационный барьер — информация по энергетическому использованию соломы очень слабо распространяется в селах, среди самых заинтересованных пользователей новой для нас технологии.

По статистическим данным в последние годы в Украине каждый год производится около 25 млн т соломы, из которых 20% (5 млн т) не используется ни в качестве подстилки, ни в качестве корма для животных. Очевидно, что эта масса должна быть направлена на производство тепловой энергии.

Так, общий потенциал оборудования, необходимого для ее сжигания оценивается в 113 тыс. фермерских установок мощностью 0,1-1 МВт и в 700 установок централизованного теплоснабжения мощностью 1- 10 МВт. Первые котлы уже установлены, рынок потребителей и производителей оборудования начал свое формирование, теперь повышения цен на природный газ и другие традиционные энергоресурсы будут работать только на развитие этого рынка.

Солома вместо нефти

соломаДумаю, все согласятся, что энергосбережение для Украины — вопрос чрезвычайной важности.

Сегодня энергозатратность украинской экономики в 2,6 раза больше, чем в среднем в странах Европы. Тем не менее, в этом году мы не можем полностью использовать 700 млн. грн., выделенных государством на льготное кредитование энергосберегающих технологий. Почему?

Да просто наши предприятия не подают на рассмотрение никаких проектов. Причём когда в 2006 г. готовился бюджетный запрос на эти средства, все кричали: только дайте деньги — проекты мы найдём! И вот деньги выделили, а проекты мы до сих пор ищем.

Бюрократические сложности — только одна из причин, и мы уже проводим работу по облегчению процедуры выдачи кредитов. Но нам бы ещё и менталитет поменять! Ведь отношение украинцев к энергосбережению ещё не такое серьёзное, как хотелось бы. Например, все говорят о дорогих коммунальных услугах. Но скажите, может ли быть дешёвым тепло, если в качестве энергоносителя в котельных используется дорогостоящий мазут? В Украине сегодня лишь 0,7% энергии вырабатывается с использованием так называемой зелёной энергетики. Это смешная цифра. Потенциально мы могли бы иметь 30% — по такому пути уже успешно идут страны Скандинавии. А в Украине даже в таком неудачном для сельского хозяйства году, как нынешний, сожгли или запахали на полях 19 млн. тонн соломы, то есть эквивалент 19 млн. тонн угля, причём качественного!

Точно так же мы ежегодно не используем другие местные виды топлива: древесину, торф, бурый уголь и даже геотермальные источники — 22 млн. тонн горячей воды. Только в Полтавской области есть около 200 законсервированных скважин: бурили под газ и нефть, а подняли горячую воду. В этой связи мне вспоминаются слова Козьмы Пруткова: хочешь быть счастливым — будь им. Здесь то же самое: если мы хотим стать энергонезависимым государством — мы просто должны использовать те возможности, которые у нас есть.

Греться зимой соломой

соломаГреться зимой соломой — предлагают областные власти Запорожья.
Из-за подорожания газа и электроэнергии, сегодня в области пытаются искать альтернативные источники тепла. Пока что для этих целей использую только вторичное тепло заводов.
Кризис, подорожание энергоносителей – все играет не на руку концерну «Городских тепловых сетей». Поэтому сегодня, как никогда раньше, стоит задуматься об альтернативных источниках тепла – говорят представители концерна. Иначе долг населения будет только увеличиваться. Люди и так не платят, а при росте цен на газ, а значит и на услуги теплосетей, вообще перестанут.

Николай Черниченко, заместитель технического директора концерна «Городские тепловые сети»:
“Существующая технология производства тепла ставит предприятие «Теплосетей» в полную зависимость от стоимости газа. Учитывая, что реальные темпы роста дохода населения ниже темпа роста цен на газ в 3 раза, ожидается, что неплатежи населения будут расти”. Надо принимать комплексные меры: ремонтировать старые здания, чтоб они лучше удерживали тепло, заменять оборудование. А главное искать альтернативу газу. Солома идеально подходит для этого — говорит заместитель председателя облгосадминистрации Александр Бережной. И рассказывает случай, как иностранные гости хотели у нас солому тоннами закупать.
Александр Бережной, первый заместитель председателя облгосадминистрации:
“Мы предлагаем сейчас вам контракт. Мы всю солому у вас через порты Бердянска выкупим”.
Однако, как говорят, не срослось. В области не оказалось техники для сбора и упаковки этой соломы. Так она и осталась на полях. А вот в селе Полтавка Гуляйпольского района сено все же пустили в дело. Там им будут отапливать школу.
Александр Дудка, председатель Гуляйпольской райгосадминистрации:
“Ця школа споживає за рік 220 тон вугілля, вартістю 650 гривень за тону. Річне споживання соломи – 385 тон, вартість соломи 220 гривень за тону”.
За год на отоплении эта школа сможет сэкономить более 50 тысяч гривен – говорит Александр Дудка. Однако такие котельни скорее исключение, чем правило. В город солому пока что никто везти не собирается. Тут используют вторичное тепло заводов. Только за год благодаря такому обогреву теплосети сэкономили 20 миллионов кубов природного газа. И это не предел — уверены местные власти, главное, чтоб хватило финансирования на новые технологии. Но с этим, как всегда, в Украине проблема.

В Запорожской области внедрят соломенный обогрев

соломаЗапорожские власти выделили из областного бюджета 500 тыс. грн. для приобретения и установки работающего на соломе теплогенератора, с помощью которого будет отапливаться целое село — Чкалово Приазовского района

Там началась реализация проекта альтернативной системы отопления в тех населенных пунктах Запорожской области, для которых перспектива газификации является призрачной. Если пилотный проект отопления соломой докажет свою эффективность, его начнут реализовывать и в других отдаленных селах региона.

Как сообщил «i» начальник территориального управления Государственной инспекции по энергосбережению Сергей Ушенко, идею отапливать помещения социальной сферы с помощью теплогенератора, работающего на соломе, власти района скопировали у одной из западных областей Украины, где подобный проект уже осуществлен. В с. Чкалово уже идет монтаж сетей под установку теплогенератора. Скорее всего, работы будут закончены к началу осени, и зиму текущего года сельчане встретят уже с соломенным теплом. По словам господина Ушенко, сырья для биокотельни в области предостаточно — ежегодно сгнивает на полях около 1,5 млн. т соломы. А одному генератору для полноценной работы в год ее потребуется не более 300 т.

Система работает так: солома подается в печь особым способом, поэтому она постепенно тлеет, а не сгорает сразу. Вредные выбросы в атмосферу от данной системы крайне низки. Сергей Ушенко отмечает: «Солома, которая гниет на полях, выделяет метана не меньше, чем сгорающая в теплогенераторе. Этот генератор намного безопаснее для окружающей среды, чем обычный». У биотоплива довольно высокий КПД, а сам теплогенератор малозатратный и находится рядом с объектами отопления. Для запорожских новаторов сейчас главное, по словам господина Ушенко, «чтобы продавцы соломы не подняли цены». Биотопливо планируют закупать в близлежащих фермерских и коллективных хозяйствах, и цена 1 т соломы сейчас колеблется в зависимости от ее качества от 350 до 500 грн.

Поджог соломы на полях преступление

соломаПоджог стерни и остатков соломы на полях заместитель председателя облгосадминистрации Виктор Зверев считает преступлением.

«В результате этих действий в верхнем слое почвы уничтожается вся микрофлора и все микроорганизмы, которые перерабатывают остатки растений. Как говорят в народе, земля становится «мертвой». Кроме того, из-за поджога стерни и остатков соломы на полях загрязняется воздух, и люди задыхаются от этого дыма», — объяснил свою точку зрения вице-губернатор.

Виктор Зверев также подчеркнул, что из-за поджогов стерни горят лесополосы, леса и деревья на обочинах дорог, а в двух районах области — Близнюковском и Великобурлукском — даже сгорели десятки гектаров озимой пшеницы.

Как заявил заместитель руководителя области, в ближайшую пятницу в облгосадминистрации состоится заседание Координационного совета по вопросам противодействия преступности и коррупции, на котором будут заслушаны представители МЧС, земельной и экологической инспекции относительно ситуации с поджогом полей и путях эффективного решения этой проблемы.