ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДРЕВЕСНОГО ТОПЛИВА В ЭНЕРГЕТИКЕ
Древесное топливо – возобновляемый экологически чистый вид топлива с калорийностью на уровне бурых углей. Доступность этого вида топлива определяется наличием в крае предприятий по заготовке и глубокой переработке древесины, а также лесов с малоценной древесиной, пригодных для заготовок на дрова.
Следует отметить, что промышленно развитые страны широко используют древесное топливо в энергетике. В Швеции и Финляндии доля древесины в топливном балансе на выработку тепловой энергии доходит до 60 %.
Выработка электроэнергии на альтернативном возобновляемом топливе относится по определению Федерального Закона «Об энергосбережении» к энергосберегающим технологиям. Такие производители по упомянутому закону имеют льготы, ратификация Россией Киотского протокола позволяет надеяться на льготы в будущем.
Технология сжигания древесных отходов позволяет, при необходимости, попутно утилизировать бытовые горючие отходы посёлков и городов.
Под древесным топливом понимается топливо, производимое из малоценной и низкокачественной древесины непосредственно с лесосек, отходов рубок деловой древесины на верхних и нижних складах лесозаготовителей, отходов рубок осветления и прореживания, отходов глубокой переработки древесины (кора, опилки, горбыль, обрезки) и др.
Древесное топливо делится на два вида:
- первичное, полученное на лесозаготовках и в качестве отходов глубокой переработки древесины;
- вторичное - древесное сырье, которое ранее использовалось в других целях (рейки, ящичная тара, отходы от строительства и др.).
По способу производства и форме древесное топливо может быть необлагороженное и облагороженное. К необлагороженному древесному топливу можно отнести: топливные дрова, топливную щепу, стружку, опилки, отходы после раскряжевки и лесопиления. К облагороженному - топливные брикеты, таблетки, гранулы, пеллеты, древесный порошок. Основные характеристики древесного топлива приведены в таблице 1.
Таблица 1
|
Виды древесного топлива
|
Краткая характеристика
|
|
Дробленые древесные отходы ТУ 13-539-85
|
Дрова, кора, хвоя и/или листья, которые дробятся валками или цепами на куски различной величины.
|
|
Обдирное топливо
|
Топливо, которое почти полностью состоит из дробленой коры.
|
|
Топливная щепа ТУ 13-735-83
|
Древесное топливо, полученное путем разрушения сырья с помощью ножеобразного инструмента. Имеет кускообразную форму с относительно чистой поверхностью среза и довольно одинаковый размер кусков. Большая часть материала имеет размер 5¸50 мм.
|
|
Топливные опилки
|
Получаются главным образом как побочный продукт при пилении. Имеют размер частиц от 1 до 5 мм.
|
|
Топливные брикеты
|
Облагороженное древесное топливо, полученное путем прессования хорошо размельченного древесного сырья. Размельчение сырья может достигаться путем дробления, размола и т.п., после чего материал прессуется чаще всего в поршневых прессах в цилиндры или параллелограммы диаметром и длиной, превышающими 25 мм.
|
|
Топливные таблетки
|
Производятся аналогичным способом, что и брикеты, имеют преимущественно цилиндрическую форму с диаметром менее 25 мм, формируются с помощью матричных прессов
|
|
Топливный порошок
|
Получается путем сушки и размола топлива, так что большая часть частиц имеет размер меньше, чем 1 мм.
|
Древесные отходы образуются на всех стадиях заготовки и переработки древесины. Источниками древесного топлива могут быть:
- деревообрабатывающие предприятия с большим объемом древесных отходов;
- отходы заготовки деловой древесины;
- специальная или побочная заготовка малоценной и низкокачественной древесины.
Выход продукции при глубокой переработке древесины на заводах составляет в среднем 40% от сырья на заводе (окоренного) или 26% и менее от эксплуатационного запаса на лесосеке. Часть древесных отходов нижних складов и от глубокой переработки разбирается населением на дрова, часть сжигается в котельных промплощадок деревоперерабатывающих предприятий для сушки древесины и отопления, значительная доля утилизируется (сжигается, закапывается).
Ввиду малой плотности и невысокой объёмной калорийности древесного топлива затраты по его перевозке могут иметь решающее значение для оценки рентабельности использования. В каждом случае требуется уточнение в зависимости от длины, сложности маршрута, объёма и регулярности перевозок.
Технология заготовки деловой древесины (и, соответственно, количество отходов) зависит от объёма заготовки, располагаемой для заготовки техники, вида рубки (сплошные, выборочные, рубки осветления и прореживания). Срезанное на лесосеке дерево трелюется хлыстами (освобождённое от сучьев и вершинок) на верхний склад. На верхнем складе делается предварительная сортировка хлыстов. Хлысты лесовозами вывозятся на нижние склады. На нижних складах лес сортируется по виду древесины, диаметру, длине и пилится на сортимент на продажу: хвойные 3,65 м; 3,8 м и 4,0 м диаметром от 80 мм, твёрдолиственные 2¸4 м. Отходы традиционных нижних складов (при ориентации лесозаготовителя, в основном, на экспорт круглого леса) откомлёвка, вершинки и нестандартные к размеру сортимента брёвна. Хлыстовую вывозку частично применяют только крупные предприятия, входящие в объединение «Приморлеспрома» и ОАО «Тернейлес», имеющие базу для дальнейшей переработки. В лесном бизнесе на сегодня много предприятий, не обладающих достаточной материально-технической базой, и традиционная хлыстовая вывозка с верхних складов все чаще заменяется сортиментной. В этом случае отходы не доходят до нижних складов и количество отходов, брошенных на верхних складах, увеличивается.
При заготовке деловой древесины попутно образуется древесное сырьё, которое объединяют в «отходы». Процент отходов связан с видом древесной породы, ее отпускным диаметром. Теоретически сюда допускаются только дрова технологические и топливные, кора деловой древесины, вершинки деревьев.Сумма деловой древесины и планируемых отходов дают объем ликвидной древесины, назначенной в рубку. В данном случае не учитывают ветки, древесную зелень. Деловая древесина в какой-то мере отслеживается в отчетных документах предприятий как лесной продукт. Чаще всего это круглый лес. Наша задача ограничивается определением отходов, образующихся на лесосеках на верхних и нижних складах. Там, в основном, скапливается большая часть производственных "отходов", которые в своем большинстве не вывозятся и в значительной мере остаются неучтенными. Это деловая древесина менее отпускного диаметра, не имеющая сбыта и в этой связи оставленная на корню, сучья, вершинки, откомлевки, поломанные манипуляторами и раздавленные гусеницами тракторов деревья хвойных и лиственных пород, "забытая" у пня деловая древесина.
Потери и отходы переработки по отношению к эксплуатационному запасу (в лесу) ориентировочно составляют:
25 – 30 % - остается в лесу на лесосеке (недорубы, спиленные и брошенные, вывернутые с корнем, сломанные и раздавленные, верхушки, комли, ветки);
5 % на верхнем складе (выбраковка), 5 - 10 % на нижнем (откомлёвка, вершинки) складе при вывозке хлыстами;
Возможный выход деловой древесины – 50 - 55 %;
При раскрое деловой древесины на сортименты дополнительно образуется отходов (дрова технологические и топливные) 30 %;
Итого отходов дровяных (в сумме с выбраковкой, откомлёвкой и вершинками) – 40 – 45 % от ликвидной древесины, назначенной в рубку;
Следовательно, сегодня при освоении лесосек готовят около 40 % деловой древесины, учитывая преобладание сортиментной вывозки у большинства лесозаготовителей, 60 % бросаются на лесосеках и верхних складах.
В процессе рубки возможна заготовка древесной зелени. Она, вообще, нигде не учитывается. При использовании в качестве регламентирующего норматива лесосеки равномерного пользования он будет равен около 7 %.
Бросаемая в лесу древесина в значительной степени ухудшает экологическую обстановку, способствует размножению энтомоловредителей, является источником возникновения лесных пожаров. Лесозаготовители деловой хвойной древесины на экспорт скорее пойдут на нарушение Правил рубок, чем будут собирать и вывозить "отходы" при нынешнем соотношении дохода от экспорта и от дров. Максимум образования отходов от предприятий по заготовке деловой древесины (комли, верхушки, отбраковка от сортимента) приходится на зимний период. Поэтому, в первую очередь, необходимо брать отходы от верхних и нижних складов лесозаготовителей.
Расчётная лесосека по деловой хвойной древесине, в основном, осваивается. При выборочных рубках лесозаготовители берут в аренду участки с количеством хвойных пород не менее 30%. За главным хребтом Сихотэ-Алиня в сторону моря расположены преимущественно лиственные леса, промышленно готовят только дуб, платы за 1 м3 на корню самые низкие за мягколиственные породы. Разрешённая лесосека по мягколиственным породам (берёза, осина, ольха) освоена частично, при её промышленной заготовке особых проблем не предвидится.
Промышленная заготовка дровяной древесины в больших объёмах - самостоятельный бизнес. Учитывая проблемы с доставкой, максимум заготовки приходится на зимний период. В каждом конкретном случае требуется проводить технико-экономическую оценку рентабельности, способа заготовки и транспортировки, места рубки на щепу на лесосеке или доставка хлыстами с последующей рубкой на котельной и т.п. При этом следует иметь в ввиду, что предельная по рентабельности стоимость древесного топлива для замещения ископаемого органического топлива будет определяться не только себестоимостью тепла от котлов на традиционном и древесном топливе, но и возможностью продажи квот на парниковые газы по Киотскому Протоколу, политики страны по платам за выбросы в атмосферу «вредностей» от сжигания ископаемого топлива и т.п.
Оборудование разного калибра для различных технологий заготовки низкотоварной топливной древесины выпускается рядом фирм Германии, Италии, Австрии, США и Канады.