Энергия древесины

ОПТИМАЛЬНЫЙ РАЗМЕР ЧАСТИЦ ДРЕВЕСНОГО ТОПЛИВА

Древесное топливо можно подразделить на дрова, твердые или кусковые древесные отходы и мягкие древесные отходы.

Мягкие древесные отходы — это опилки, стружки и древес­ная пыль. Наибольшее значение как топливо имеют опилки. Они образуются при продольной и поперечной распиловке дре­весины и имеют частицы размером не более 5...6 мм. Мягкие древесные отходы обычно сжигают в том виде, в каком они образуются при обработке древесины.

Стружки — частицы древесины, отделяемые в процессе строгания древесных заготовок, отличаются очень малым раз­мером по толщине, большой парусностью и малой насыпной массой.

Древесная пыль образуется при шлифовании фанеры и дре­весных плит, имеет размеры частиц менее 0,5 мм, обладает вы­сокой парусностью и способностью образовывать с воздухом взрывоопасную смесь.

Кусковые древесные отходы состоят из отходов кроны и стволовой древесины. К отходам кроны относят ветви, сучья, вершины и хворост. Отходы стволовой древесины — это отком­левки, козырьки, горбыли, рейки, торцовые обрезки и т. П. Ку­сковые отходы перед сжиганием должны пройти соответствую­щую подготовку — измельчение до получения из них массы с приблизительно одинаковыми размерами частиц, позволяю­щими успешно применить для их погрузки, разгрузки и транс­портирования обычные средства механизации этих процессов, а также обеспечивающими эффективное сжигание таких ча­стиц простейшим слоевым способом.

Полностью механизировать процесс топливоотдачи дров в топочные устройства котлоагрегатов трудно, поэтому дрова перед их использованием в котельных обычно измельчают. Весьма сложным является вопрос определения оптимальных размеров частиц, до которых надо измельчать дрова и куско­вые древесные отходы перед их сжиганием.

Обратимся к опыту сжигания горючих ископаемых. Сжига­ние каменных углей в современных мощных котельных уста­новках осуществляется при измельчении кусков топлива в высокодисперсную угольную пыль. При этом угольная пыль сжигается при помощи элементарных горелок в простейших топочных устройствах, представляющих собой камеру, экрани­рованную со всех сторон трубными решетками (экранами). Такой способ позволяет эффективно сжигать даже отходы каменного угля с весьма малой активностью, непригодные для сжигания слоевым способом. Пылеугольный способ сжигания твердого топлива дает возможность механизировать все про­цессы производства тепла при минимальном количестве об­служивающего персонала, предельно упростить и унифициро­вать топочные устройства.

Однако сжигание каменных углей в пылевидном состоянии целесообразно только в случае, если паропроизводительность котлов превышает 35 т в час. Это обусловлено тем, что для применения пылеугольного сжигания необходимо построить дополнительную сложную систему пылеприготовления, для об­служивания которой требуется дополнительный штат обслужи­вающего персонала, что экономически целесообразно только для мощных котельных.

В котельных лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятий применяются в основном котлоагрегаты с паро - производительностью до 20 т в час, а следовательно, топливо - подготовка, предусматривающая сжигание всего древесного топлива в пылевидном состоянии экономически не оправдана. При этом следует иметь в виду, что приготовление высоко­дисперсной пыли из древесины задача более сложная, чем из­мельчение до такой же степени дисперсности каменных углей и антрацитов, отличающихся большей по сравнению с древеси­ной хрупкостью.

В топочных устройствах слоевого типа освоено сжигание древесного топлива различного гранулометрического состава, начиная с дров в виде метровых поленьев и кончая опилками с размером частиц не более 6 мм. Таким образом, оптимальный размер частиц, до которого следует измельчать дрова и куско­вые древесные отходы, в принципе нужно определять исходя из минимальных затрат энергии на измельчение древесины, с одной стороны, при обеспечении возможности полной механи­зации и автоматизации процессов топливоподачи — с другой.

Создание специальных машин для измельчения дров и дре­весных отходов в топливную щепу с оптимальными размерами частиц в настоящее время встречает определенные трудности. Поэтому для производства топливной щепы применяются руби - тельные машины, разработанные для производства технологи­ческой щепы. Это оправдано, с одной стороны,' необходимостью унификации парка рубительных машин в лесозаготовительной отрасли. С другой стороны, топливную щепу, полученную на таких рубительных установках, можно успешно сжигать вместе с опилками в одних и тех же топочных устройствах. Таким об­разом, все многообразие древесных отходов может быть сведено к трем видам: смесь топливной щепы и опилок; древесная пыль от шлифования фанеры и древесных плит; кора.

Смесь топливной щепы и опилок может эффективно сжи­гаться в слоевых топочных устройствах. Древесная пыль тре­бует применения топочных устройств, предусматривающих сжигание во взвешенном состоянии. Кора, полученная от сухой окорки, после ее измельчения может успешно сжигаться в слое­вых топках, где сжигаются опилки и топливная щепа. Высоко­влажная кора после ее сушки и достаточно большой степени измельчения может сжигаться в топочных устройствах для сжи­гания древесной пыли.