Все существующие виды топлива разделяются на твердые, жидкие и газообразные.
Для топки печей применяют твердое, жидкое и газообразное топливо. Наибольшее распространение имеет твердое топливо — дрова, торф, каменный уголь. Различные виды жидкого топлива (соляровое масло, мазут, керосин) используют главным образом в местностях, где их добывают или производят. Природный газ в последние годы получает все большее распространение.
Выбор топлива для печей определяется, главным образом, удобством его применения, а также его теплотворной способностью. Теплотворной способностью топлива называется количество тепла, выделяемого при сжигании 1кг твердого, жидкого или 1м 3 газообразного топлива. Размерность этой единицы для жидкого и твердого топлива — ккал/кг, а для газообразного — ккал/м 3 .
Основными горючими составляющими любого топлива являются углерод, водород и летучая горючая сера. Углерод в чистом виде представляет собой твердое вещество черного цвета, водород — горючий газ, не имеющий ни цвета, ни запаха. В состав топлива входят еще кислород и азот, а также минеральные вещества, из которых после сгорания топлива образуется зола и шлак. Содержится в топливе и вода. Минеральные вещества, вода и азот не принимают участия в горении, составляя так называемый балласт топлива.
Чище едешь — дальше будешь. Выпуск о сравнении альтернативных видов топлива (метан)
Дрова являются наиболее распространенным видом твердого топлива для комнатных печей и кухонных очагов.
Теплотворная способность дров зависит от их влажности. Сухие дрова легко загораются. При горении они развивают более высокую температуру, чем сырые, следовательно, дают больше тепла.
Теплотворная способность дров различных пород на единицу массы практически одинакова. Однако на единицу объема дрова более плотной и тяжелой древесины дают значительно больше тепла, например, березовые дрова дают на 20 — 25% больше тепла, чем осиновые, и на 15—18% больше, чем сосновые.
Торф представляет собой остатки перегнивших растительных веществ. По способу добычи различают торф резной, кусковой, прессованный (в форме брикетов) и фрезерный (в виде торфяной крошки). Влажность кускового торфа, которым чаще всего пользуются для отопления, колеблется от 25 до 40%.
По своему химическому составу и теплотворной способности торф приближается к дровам, но имеет большую зольность.
В безлесных местностях, где нет ни торфяников, ни каменного угля, печи топят кизяком — высушенными на солнышке плитками из навоза и соломы. По внешнему виду, химическому составу, способности рассыпаться в сухом виде кизяк сходен с торфом низших сортов. Как и торф, кизяк содержит много влаги. Его рекомендуется сжигать в таких же топливниках, что и торф.
Каменный уголь залегает пластами в недрах земли, иногда на очень большой глубине. По своему химическому составу каменный уголь представляет собой, в основном, соединение углерода и водорода. Ценность каменного угля в его высокой теплотворной способности.
Для каждого из видов угля топливник должен иметь свои особенности, однако во всех случаях топливник для сжигания угля должен быть оборудован колосниковой решеткой.
Почему БИОТОПЛИВО — это Обман?
Жидкое топливо. К числу жидких топлив, используемых для сжигания в печах и очагах, относятся сырая нефть и нефтяные остатки, получаемые на местах ее добычи, а также продукты переработки нефти, более легкие сорта нефтяного топлива (соляровое масло, керосин).
Легкие сорта нефтяного топлива имеют плотность около 0,8 г/см 3 , тяжелые — 0,9 г/см 3 . Плотность мазута от 0,9 до 0,93. Содержание серы в мазуте незначительно — от 0,5 — 0,8%. Теплотворная способность всех перечисленных видов жидкого топлива примерно одна и та же и равна 10000 ккал/кг.
Крупные котельные установки в большинстве случаев переведены на жидкое топливо. В домовых мелких очагах и бытовых печах сжигание мазута и других видов нефтяного топлива происходит до сих пор весьма примитивно и неудовлетворительно.
Мазут и нефть сжигают в бытовых печах при подаче их в топливник через небольшую стальную трубу диаметром 15 мм, из которой нефть тонкой струей свободно вытекает на под печи, а затем воспламеняется и сгорает под действием высоких температур в топливнике. Горение сопровождается обильным выделением черной копоти, которая проникает и распространяется по всему помещению, при этом она загрязняет воздух и комнатную обстановку.
В настоящее время разработаны и применяются безнапорные испарительные горелки для жидкого топлива.
Газообразное топливо. К газообразному топливу относится природный и искусственный газ.
Природный газ, имеющий высокую теплотворную способность 8500 ккал/м 3 , экономически целесообразно транспортировать на значительные расстояния.
Искусственный газ, реже применяемый в быту, можно получать из твердого топлива в специальных газогенераторных установках. Теплотворная способность искусственного газа значительно ниже теплотворной способности природного газа и равна примерно 1400 ккал/м 3 .
В химический состав природных газов входят как горючие части — метан (СН4), водород (Н2) и окись углерода (СО), так и негорючие, которые называются балластом — азот (N2) и углекислота (СO2).
Одним из наиболее часто встречающихся газов, входящих в состав природных горючих газов, является метан (СН4). Теплотворная способность метана 8500 ккал/м 3 .
Особенность другого газа — бутана (С4Н10), входящего также в состав горючих газов, является то, что он при нормальном атмосферном давлении и минусовой температуре (-10 °С) переходит в жидкое состояние.
Природные газы ядовиты и не имеют запаха, поэтому для быстрого обнаружения их в воздухе к газам перед подачей их в городскую сеть подмешивают пары жидкостей, обладающих резким запахом. [14]
Выбор вида топлива или энергии зависит от:
· доступности того или иного вида топлива в месте нахождения;
· от цены данного вида топлива и расходов, связанных с его применением;
· удобства и комфортности связанные с использованием выбранного вида топлива.
Магистральный газ на сегодняшний день является самым оптимальным для потребителей видом топливом. Несмотря на высокие цены подключения (растущие с каждым годом), преимущества данного вида топлива очевидны – это:
· низкая (на сегодняшний день) цена,
· высокая теплоотдача и КПД,
· возможность полностью автоматизировать работу генератора тепла (котла) и отопительных приборов в зависимости от наружной температуры и прочих условий,
· высокая безопасность (при соблюдении правил и нормативов) и надежность работы котлов,
· крайне редкие перебои в подаче газа.
К недостаткам могут быть отнесены
· высокая стоимость подключения к газовой сети,
· необходимость использования для подключения к газовой сети, монтажа и обслуживания, только сертифицированные и лицензированные подрядные организации (как правило, более дорогие),
· падение (обычно зимнее) давления газа в подающем газопроводе в два или три раза от нормированного (130 мм вод. ст. или 13 м бар), снижающее тепловую мощность котла, а иногда делающего его работу не возможной.
Отопление электричеством – самое дорогое отопление. Необходима возможность подключения к электролинии кабелем большой мощности. Обязательно разрешение на это снабжающей организации.
К достоинствам отопления электричеством можно отнести:
· невысокую стоимость оборудования,
· легкую возможность контроля температуры в каждом помещении,
· легкость монтажа и обслуживания.
В пользу выбора отопления электричеством можно отнести факт перехода на двойной (пониженный ночью) тариф на электроэнергию.
Отопление дизтопливом (соляркой), является возможностью организовать самое независимое отопление вдали от газовых и электрических магистралей.
Отопление на солярке довольно дорогое по затратам на эксплуатацию и покупку оборудования. Необходимо приобрести и смонтировать топливные баки, системы для подвода и очистки топлива.
Другие проблемы использования жидкого топлива таковы:
· сезонный запас топлива может составлять 5…20 тонн и для него необходимо выделить место на участке,
· отечественная солярка нуждается в очистке, так как в ней имеется песок, смолы, вода и прочее,
· возможное появление специфического запаха в помещениях.
При отоплении на дизельном топливе разумно потратить деньги на автоматические устройства для экономии энергии. Так приборы климатконтроля, установленные в систему отопления, сэкономят топливо и возможно окупятся за год или два.
Отопление твердым топливом — это отопление дровами, углем, брикетами торфа и пр. Для России, с ее огромными запасами древесины и угля такое отопление очень актуально. Запастись дровами проще всего: можно покупать готовые с доставкой; заготовлять самостоятельно в лесу; лесопилки обычно по бросовым ценам отдают отходы разделки бревен. Уголь, даже сортированный антрацит, также оказывается обычно дешевле солярки.
Недостатки использования твердого топлива очевидны:
· необходимость пополнения и хранения большого запаса топлива на участке,
· твердотопливные котлы обычно громоздки и тяжелы,
· приходится регулярно очищать трубы, колосники и топки от продуктов горения,
· сложность в применении автоматики для повышения эффективности системы отопления,
· необходимость топки котла несколько раз в день по несколько часов.
По оценке специалистов, можно ожидать, что за 20-летний период цены на природный газ в России повысятся в 5…7 раз, а цены на уголь – только в 2 раза. Следовательно, возрастет потребление более дешевых видов топлива: угля, отходов производства, биотоплива и древесины.
1. Газ – самый дешевый и удобный на сегодняшний день вид топлива.
2. Дизтопливо – применяем там, где нет возможности подключения к газовым и электрическим магистралям и сетям, но необходим комфорт.
3. Электричество для отопления применяем в небольших домах и сезонном проживании, при возможности выделения необходимой мощности местными энергетиками.
4. Твердое топливо используем, зная, что обслуживание и уход за котлом системы отопления займет много времени и отнимет значительные силы. [15]
1.3.2.2 Типы печей для бань
Печи для бани существуют дровяные, газовые и электрические.
Такую печь для бани можно назвать промышленной. За рабочий день она теряет температуру на 150-250°С, а за ночь эту потерю восполняет. Полностью остывает эта печь только раз в год на период ремонта. Протопить ее с нуля можно лишь дней за пять.
В газовых печах для бани камней в среднем около 200 кг. Этого достаточно для того, чтобы 4-5 часов париться в парной площадью 12-15 м 2 , если даже при этом не топить печь. Но топить ее можно и нужно, поэтому париться можно сколько угодно — ведь камни лежат в специально изготовленном баке из нержавеющей стали. Дымовые газы не проходят через камни.
Эти объемы не связаны между собой, поэтому огонь невозможно залить. Строится печь из огнеупорного кирпича на глиняном растворе. В качестве нагревателя используется стандартная горелка для газовых котлов.
Газовая печь для бани может составить серьезную конкуренцию печи дровяной. В эксплуатации она дешевле, проще, чище.
Газовая печь может топиться не природным магистральным газом, как обычно, а баллонным газом пропаном. Им еще заправляют автомобили, если установлено специальное оборудование. Для одной хорошей бани требуется целый большой бытовой баллон. Пропан имеет более высокую теплотворную способность, чем природный газ. Кроме того, он позволяет хранить и возить его в сжиженном виде.
Природный газ переходит в жидкую фазу при очень высоком давлении, поэтому транспортируется он почти исключительно по магистралям.
Емкость с жидким газом (пропаном или пропан-бутановой смесью) кубов на пять можно закопать в землю около дома. Ее заполняют жидким газом из специального газовоза. Такой емкости хватает, чтобы целый сезон отапливать дом площадью до 200 м 2 , не говоря уже о бане.
Электропечи для бани совмещают как элементы печей прямого нагрева, так и элементы печей непрерывного нагрева.
Электрические печи не требуют отвода дыма, поэтому они позволяют построить настоящую русскую баню даже там, где дымоотвод не предусмотрен.
Температура камней в электрической печи для бани — 650 градусов, что практически приближается к температуре камней в периодической печи.
Электрические печи имеют малый размер, примерно 1м на 1м и высоту 1,7м.
Дровяные и газовые печи для бани, конечно, чаще используются при строительстве русских бань. Наибольшей популярностью сейчас пользуется газ. Но при топке дровами или газом существует проблема отвода дыма, которую иногда решить сложно, особенно в многоэтажных домах. Кроме того, электричество — самое экологически чистое топливо.
Жизнь показала, что обкладывать такие электрические печки плиткой смысла не имеет, также как в газовых и дровяных холодных печах. Просто нужно использовать снаружи хороший кирпич. Само собой разумеется, что литьё должно быть финским. К сожалению, отечественные литейщики только пытаются начать выпуск качественных печных приборов, но ассортимент их пока мал.
Электрические печи для бани существенно потеснили на рынке газовые и дровяные. С газовыми печами существует вечная проблема согласований с газовыми службами, а с дровяными печами много хлопот и мусора от дров. Электрическая печь быстрее прогревается и весит всего 2,5 тонны, тогда как газовые и дровяные холодные печи весят по 6 тонн. Размеры электрической печи всего 1х1м и 1,7м в высоту. Все эти преимущества и определили успех электрической печи на рынке.
В большинстве печей для бани стенки печи нагреваются до температуры 100 градусов и перегревают парную еще до подбрасывания пара.
Расход дров дровяной печи примерно 12 кг в час, в зависимости от породы и влажности древесины, а прогрев печи и парной от комнатной температуры до готовности — 6 часов.
Если перерыв между банными сеансами составляет 2 суток, то для выхода на режим достаточно 3 часов. Если перерыв составляет 1 сутки, то для выхода на режим достаточно 2,5 часов.
Если перерыв между банными сеансами составляет 0,5 суток, то для выхода на режим достаточно 1,5 — 2 часа.
Одно из неудобств дровяной печи является то, что во время банного сеанса печь необходимо подтапливать с такой периодичностью, чтобы не прекращалось горение дров.
Банные печи бывают прямого нагрева или периодические, и печи постоянного нагрева или непрерывные. Исключением здесь являются электрические банные печи. Они устроены совершенно иначе, поэтому находятся вне этой классификации.
В печах непрерывного действия, камни расположены в специальной духовке из нержавеющей стали. Камни нагреваются до несколько меньшей температуры, зато можно одновременно и топить, и париться. Количество камней в такой печи может быть гораздо меньшим, так как потери тепла восполняются топкой.
Непрерывные и периодические банные печи постоянно борются друг с другом. Есть горячие поклонники периодических банных печей и столь же убежденные сторонники печей постоянных. В периодической печи, если она топится дровами, присутствует приятнейший аромат. Но мы должны отдавать себе отчет в том, что это аромат копоти, то есть, небольшого количества не сожженного дерева.
При строительстве таких печей одна из важнейших задач — максимально сжечь копоть, которая неизбежно образуется на камнях при растопке печи. Полностью копоть сжечь все равно не удастся, поэтому и появляется приятный аромат при приготовлении пара. В хорошей периодической банной печи копоти практически не видно. Не видно ее и в паре, который выходит из печи при подбрасывании воды. Однако, стенки парной быстрее темнеют, покрываясь копотью.
В постоянных банных печах этого не происходит, так как дым не проходит через камни. Можно поддерживать высокую температуру камней в закрытой духовке, постоянно подтапливая печь во время банного сеанса. Приятный аромат отсутствует, зато обшивка парной дольше сохраняет свежий вид. Практически, в банях с постоянными печами, обшивка может потемнеть только из-за высокой температуры. Но этот процесс длительный и зависит главным образом от породы дерева.
Независимо от вида топлива, банные печи бывают «горячие» и «холодные». Это классификация по температуре наружных стенок печи. Горячая печь имеет температуру наружных стенок примерно 100 градусов, поэтому она своими стенками прогревает парную. Такие печи могут быть установлены в любой парной, но чаще всего используются в тех случаях, когда помещение парной и самой бани не имеет постоянного отопления другим источником тепла до комнатной температуры.
Холодную банную печь нельзя устанавливать в помещениях, не имеющих постоянного отопления, потому что холодная печь не сможет зимой прогреть парную до нужной температуры. В этом преимущество горячей печи. Есть, однако, и недостатки.
Горячая банная печь в процессе приготовления пара может перегреть парную, так как температура стенок парной будет медленно стремиться к температуре стенок печи. При незначительном перегреве существуют специальные техники, как остудить парную, не остужая при этом печь. А при значительном перегреве, уже не удастся создать должную влажность в парной, поскольку человеку трудно это выдержать. То есть, без специальных мероприятий, баня с горячей печью постепенно стремится к режиму сауны.
На практике холодная печь наиболее явно показывает свои преимущества, если никто никуда не торопится. Холодная печь протапливается долго. Вопрос регулирования теплового режима в парной особенно актуален, когда баня используется подолгу и часто: каждый день или через день-два.
Холодные банные печи имеют температуру стенок 40-50 градусов, что соответствует стартовой температуре приготовления пара в русской бане. Однако, прогрев парной холодной печью происходит главным образом не от стенок печи, а через специальные каналы, которые забирают прохладный воздух у пола парной и возвращают его в парную уже прогретым.
При достижении в парной стартовой температуры для приготовления пара, каналы подогрева сухого воздуха можно закрыть. В этом случае прогрев парной практически прекращается, и температура может расти только вместе с влажностью при подбрасывании пара. При таком способе прогрева, температура растет гораздо медленнее, чем влажность, за счет этого, режим в парной более стабильный. Регулируя с помощью каналов стартовую температуру приготовления пара, мы получаем возможность выбирать желаемое соотношение между влажностью и температурой в парной. Иначе говоря, температура и влажность регулируются независимо друг от друга. [16]
Информация о работе «Эколого-экономическая оценка деятельности МУП «Сыктывкарский банно-прачечный трест»»
Источник: kazedu.com
1. Часовые пояса на территории России. Местное и поясное время.
В астрономии местное время (или солнечное время) – это время, определенное для данной точки на Земле, которое зависит от географической долготы данного места. Местное время одинаково для всех точек, расположенных на одном меридиане. Разность местного времени двух мест равна разности долгот этих мест. Местное время различается на 4 минуты в точках, долгота которых различается на 1°, на 1 час – 15°.
Система отсчета поясного времени основана на разделении поверхности Земли на 24 часовых пояса (от 0 до 23). Во всех точках и населенных пунктах в пределах одного пояса в каждый момент поясное время одинаково. За нулевой (24 пояс) принят часовой пояс с долготой среднего меридиана 0°.
Территория России расположена в 11 часовых поясах. 1-й и 12-й пояса объединены в один, и фактически в России десять часовых поясов.
Для определения времени в разных географических пунктах России понадобится карта часовых поясов. На карте номера часовых поясов, как правило, обозначены римскими цифрами. Например, мы проживаем в Москве и хотим узнать время во Владивостоке. Владивосток расположен в 9-м часовом поясе, Москва – во 2-м, т. е. разница значений во времени между этими пунктами составляет 7 часов.
Владивосток по отношению к Москве расположен восточнее, значит, мы к значению московского времени прибавляем эту разницу, и если в Москве 8 утра, то во Владивостоке – (8 + 7) = 15 часов дня. Если нам известно время во Владивостоке, то чтобы узнать его значение в Москве, нужно произвести вычитание из владивостокского времени (15 часов дня) разницы между этими двумя часовыми поясами (7 часов), т. е. в Москве – 8 часов утра.
2. Топливная промышленность: состав, размещение главных районов добычи топлива, проблемы развития. Топливная промышленность и проблемы охраны окружающей среды.
Топливная промышленность состоит из трех главных отраслей: газовой, нефтяной и угольной.
Газовая промышленность. Россия занимает 1-е место в мире по запасам и добыче природного газа. По сравнению с нефтью и углем добыча газа обходится дешевле, и к тому же газ – наиболее экологически чистый вид топлива. В последнее десятилетие роль газа в России значительно выросла.
Газ используется на тепловых электростанциях, в коммунальном хозяйстве и в химической промышленности.
Основной район добычи газа в России – северная часть Западно-Сибирской равнины (месторождения Уренгой и Ямбург). Газ добывают в Урало-Поволжском районе (Оренбургское месторождение, в Саратовской области), на Северном Кавказе, в бассейне реки Печоры, в некоторых районах Восточной Сибири, у берегов Сахалина и на шельфе Баренцева и Карского морей.
Транспортировка газа идет по трубопроводам: из Западной Сибири в Европейскую часть России, в страны Центральной, Восточной и Западной Европы. Газопровод проложен по дну Черного моря в Турцию (проект «Голубой поток»). Осуществляется проект постройки газопровода в Японию (по дну Японского моря) и в Китай (из Ковылкинского месторождения Восточной Сибири).
В России добычей, транспортировкой и переработкой газа занимается концерн «Газпром» (крупнейшая российская монополия). Главные партнеры «Газпрома»: немецкий «Рургаз» и украинский «Нафтагаз».
Нефтяная промышленность. По запасам нефти Россия входит в первую пятерку стран мира, а по добычи занимает 1—3-е места. В настоящее время добыча нефти в России снижается из-за истощения некоторых богатых месторождений, повышения себестоимости добычи нефти, из-за недостатка инвестиций в геолого-разведочные работы.
Основной район добычи нефти – центральная часть Западно-Сибирской равнины. В последнее время возросла роль месторождений, расположенных на морском шельфе (Каспийское, Баренцево и Охотское моря). Нефть обнаружена на дне Черного и Берингова морей.
Почти вся нефтяная отрасль России находится в ведении частных компаний («Лукойл», «Татнефть», «Сибнефть», ЮКОС и т. д.).
Угольная промышленность. Угольные запасы в России размещены неравномерно. Большая часть сосредоточена в Сибири и Дальнем Востоке (Тунгусский бассейн). В настоящее время главный каменноугольный бассейн России – Кузнецкий. Затем следуют Печорский, Южно-Якутский бассейны и часть Донбасса.
Самый крупный действующий буроугольный бассейн – Канско-Ачинский.
Экологичесая ситуация в районах размещения ТЭС и нефтеперерабатывающих заводов, как правило, неблагополучная, примером может служить один из самых экологически грязных городов – Дзержинск (Подмосковный бассейн), в котором отмечаются высокая степень заболеваемости и низкая средняя продолжительность жизни населения. Большой урон природе наносит добыча нефти и газа в Западной Сибири, особенно в зоне тундры.
Проблемы развития топливной промышленности.
1. Повышение себестоимости топлива из-за смещения центров добычи нефти и газа в районы Крайнего Севера.
2. Истощение запасов и отсутствие геолого-разведочных и поисковых работ.
3. Закрытие нерентабельных шахт, приводящее к массовой безработице в этой отрасли и увеличению социальной напряженности.
4. Износ добывающего оборудования.
3. Определение по карте факторов, оказавших влияние на размещение химического предприятия
(по выбору учителя).
На размещение химического предприятия могут оказывать влияние:
1. Наличие комплекса технологического сырья.
2. Обеспеченность топливно-энергетическими источниками, особенно дешевой электроэнергией.
3. Обеспеченность водными ресурсами.
4. Удаленность от мест потребления готовой продукции. Этот фактор существенен для предприятий производящих сложно транспортируемую продукцию.
5. Комбинирование химического производства с нефте-, газоперерабатывающим и металлургическим производствами.
6. Экологический, природоохранный.
Примеры. 1. Крупный центр по производству суперфосфата и фосфорных удобрений находится в городе Воскресенске, рядом с крупнейшим месторождением фосфоритов (сырьевой фактор).
2. Производство пластмасс, искусственного волокна, шин из синтетического каучука сконцентрировано главным образом в Центральном районе (потребительский фактор).
3. Азотнотуковая промышленность, как правило, приурочена к металлургическим предприятиям: Магнитогорск, Нижний Тагил, Новокузнецк, Липецк, где сырьем служит коксовый газ.
4. Калийные удобрения выпускают только в тех местах, где рядом находятся месторождения калийных солей (например, Березники).
5. Тобольский нефтехимический комбинат создан на базе Западно-Сибирских нефтяных месторождений.
6. В «химической столице» России – Дзержинске выпускают разнообразную химическую продукцию, здесь есть сочетание многих факторов: ресурсный, транспортный (на линии нефтепровода), потребительский, водообеспеченность (р. Ока), энергообеспеченность.
- Альтернативная медицина
- Астрономия и Космос
- Биология
- Военная история
- Геология и география
- Государство и право
- Деловая литература
- Домашние животные
- Домоводство
- Здоровье
- История
- Компьютеры и Интернет
- Кулинария
- Культурология
- Литературоведение
- Математика
- Медицина
- Научная литература — прочее
- Педагогика
- Политика
- Психология
- Религиоведение
- Сад и огород
- Самосовершенствование
- Сделай сам
- Спорт
- Технические науки
- Транспорт и авиация
- Учебники
- Физика
- Философия
- Хобби и ремесла
- Шпаргалки
- Эзотерика
- Юриспруденция
- Языкознание
Источник: www.tinlib.ru
Современное состояние и перспективы использования местных видов топлива в энергетическом комплексе республики Беларусь Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»
Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Ледницкий Андрей Викентьевич
В данной статье рассмотрены особенности производства и использования местных видов топлива в Республике Беларусь. Проанализировано современное состояние и определены перспективы использования древесного топлива в стране. Приведены сведения о ежегодном экономически доступном потенциале древесного топлива.
Представлены технологические процессы производства топливной щепы. Выполнен анализ работы энергетических объектов, работающих на местных видах топлива. Даны результаты сравнительной экономической оценки эффективности производства различных видов древесного топлива.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Ледницкий Андрей Викентьевич
Развитие потенциала использования древесного топлива в Новогрудском районе
Оценка перспективы применения древесного биотоплива в Новогрудском районе
Использование местных топливдля комбинированной выработки тепловой и электрической энергии
Обеспечение устойчивого снабжения энергообъектов древесным топливом с созданием минимально необходимых запасов
Организация расчетов между поставщиками и потребителями древесного топлива
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Текст научной работы на тему «Современное состояние и перспективы использования местных видов топлива в энергетическом комплексе республики Беларусь»
А. В. Ледницкий, кандидат экономических наук, доцент, заведующий кафедрой (БГТУ)
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕСТНЫХ ВИДОВ ТОПЛИВА В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
В данной статье рассмотрены особенности производства и использования местных видов топлива в Республике Беларусь. Проанализировано современное состояние и определены перспективы использования древесного топлива в стране. Приведены сведения о ежегодном экономически доступном потенциале древесного топлива.
Представлены технологические процессы производства топливной щепы. Выполнен анализ работы энергетических объектов, работающих на местных видах топлива. Даны результаты сравнительной экономической оценки эффективности производства различных видов древесного топлива.
This article describes the features of the production and use of local fuels in the Republic of Belarus. The current state and identify the prospects of using a wood fuels in the country. Data of potential annual cost of wood fuel available. We present production processes of fuel chips. The analysis of power plants running on local fuels.
The results of the comparative economic assessment of the efficiency of production of wood fuels.
Введение. Республика Беларусь в среднем за год потребляет энергии в эквиваленте 33 млн. тон условного топлива (т у. т.) и только на 15% обеспечивается собственными ресурсами. На закупку недостающих энергоносителей и электроэнергии расходуется около 3 млрд. дол. США в год, что превышает 30% объема всего импорта республики и делает ее экономику зависимой от внешних факторов [1].
Общая установленная электрическая мощность энергосистемы Беларуси на 1 января 2010 г. составила около 8247 МВт.
В 2011 г. в Беларуси на древесном топливе работало более 3000 котлов мощностью от 0,012 до 20 МВт. Кроме того, в комбинированном цикле выработки тепловой и электрической энергии работало 11 мини-ТЭЦ. В республике должен быть построен и введен в эксплуатацию 161 энергоисточник на местных видах топлива с установленной электрической мощностью 39,5-47,5 МВт и тепловой мощностью 1025,7 МВт [2].
Правительством страны поставлены стратегические задачи — обеспечить долю использования собственных энергоресурсов в балансе энергоресурсов для производства тепловой и электрической энергии не менее 28,0% в 2015 г. и 32,0% в 2020 г. В достижении поставленных целей значительная роль отводится использованию низкокачественной древесины и древесных отходов в энергетических целях.
Ресурсный потенциал для производства древесного топлива. Лесной фонд Беларуси составляет 45,4% ее территории, или 9,43 млн. га. Лесистость территории Республики Беларусь составила на 1 января 2011 г. 38,8% и является самой высокой за последние 100 лет. Общий запас насаждений достиг 1598,2 млн. м3, в том числе возможных для эксплуатации 81,3%. По данным официальной статистики доля лесного комплекса в валовом внутреннем продукте
составляет 4,2-4,5%. В нем занято около 110 тыс. человек (3,0% от численности занятых в народном хозяйстве) [1, 3].
Площадь лесов, большую чем в Беларуси, в Европе имеют Швеция — 22 млн. га, Финляндия —
19.5 млн. га [1]. Более лесистыми, чем Беларусь, являются Финляндия (72%), Швеция (67%), Эстония (48%), Австрия (46%) и Россия (46%).
На каждого жителя Беларуси приходится
0,98 га лесов и 166 м3 древесного запаса, что практически в два раза выше среднеевропейского уровня [1].
В среднем за год прирост всех древостоев в республике составляет 27,7 млн. м3. Заготовка древесины в Беларуси в последние 3-5 лет равна 13,5-15,5 млн. м3 в год, в том числе по главному пользованию — 5-6,5 млн. м3, промежуточному — 5,5 млн. м3, прочим рубкам 34,8 млн. м3 [1, 3].
Объем заготовки дров в последние годы составляет 5,6-5,7 млн. м3. При этом значительная часть заготавливаемых дров отпускается населению, гор(рай)топам, бюджетным организациям. В 2011 г. этим потребителям было отпущено 3,6 млн. м3 дров или 64% всех заготовленных дров в республике. Остальные 2 млн. м3 дров частично уже используются котельными ЖКХ и мини-ТЭЦ для производства тепловой и электрической энергии [1, 2].
Возможный среднегодовой объем заготовки древесных топливных ресурсов в лесах Республики Беларусь в 2012-2015 гг. составит
13.6 млн. м3. Среднегодовое потребление населением и организациями в качестве котельно-печного топлива и на технологические нужды — 8,2 млн. м3.
Современное положение в области использования древесного топлива. В соответствии с «Государственной комплексной программой модернизации основных производственных фондов белорусской энергетической системы в 2006-
2010 годах» в Беларуси построены 11 энергоисточников (мини-ТЭЦ), работающих на древесном топливе. В настоящее время производства по выпуску щепы созданы в 41 лесхозе с суммарной мощностью — 932 тыс. пл. м3 в год. При этом в 2011 г. ими было реализовано только около 468 тыс. пл. м3 щепы. Основная причина — отсутствие спроса на щепу, особенно в летний период времени, и невысокая платежеспособность организаций жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ). Средняя цена производства топливной щепы при ее средней рабочей влажности (№’) 49% и содержании золы в расчете на рабочую массу топлива (Ар) 1,1% по созданным производствам на предприятиях системы Минлесхоза в
2011 г. составила 96 570 руб./пл. м3, а средняя себестоимость производства топливной щепы -89 720 руб./пл. м . Средняя цена технологической щепы для поставки на экспорт по созданным производствам на предприятиях системы Минлесхо-за в 2011 г. составила 30 дол. США/пл. м3 [2].
Производством древесных пеллет и брикетов занимаются более чем в 30 организациях республики. В 2011 г. было произведено около 75 тыс. т. Суммарная мощность действующих производств составляет около 145 тыс. т в год [2].
Системы машин и технологические процессы производства топливной щепы. Для заготовки возрастающих объемов древесины и производства топливной щепы в БГТУ был разработан комплекс технологий и ряд отечественных машин. Совместно с РУП «Минский тракторный завод» было создано семейство колесных лесозаготовительных машин для рубок главного и промежуточного пользования, среди которых харвестеры, форвар-деры, прицепные тележки с манипуляторами, различные трелевочные тракторы. Выпуск аналогичных машин был освоен и ОАО «Амкодор». Отличительной особенностью данных машин является широкое использование на них импортных узлов и технологического оборудования [1, 2, 4].
Для реализации технологий комплексной заготовки деловой древесины с утилизацией лесосечных отходов в энергетических целях на данных предприятиях также был освоен выпуск мобильных рубильных машин с использованием агрегатов барабанного типа фирм «1еп2 ОшЬИ» (Германия) и концерна «Ке81а ОУ1» (Финляндия) с производительностью 40-100 нас. м3/ч.
С РУП «Минский автомобильный завод» создан автопоезд для перевозки щепы с нагрузкой на рейс 80 нас. м3 и автощеповоз со съемными контейнерами с нагрузкой на рейс 35-40 нас. м3. В стране освоен выпуск фронтальных колесных погрузчиков грузоподъемностью 400-6000 кг со съемным технологическим оборудованием, позволяющим работать как с круглыми лесоматериалами, так и топливной щепой.
Наличие отечественной лесозаготовительной техники с широко представленными в стране зарубежными машинами позволяет реализовать ряд технологических процессов лесозаготовок с производством топливной щепы в условиях лесосеки, промежуточных и межсезонных складов. Однако, как показывает накопленный отечественный опыт, наибольшее распространение в природно-производственных условиях страны получил технологический процесс производства и поставки топливной щепы потребителю, разработанный в БГТУ, с использованием промежуточного склада [1, 2].
Анализ работы мини-ТЭЦ на древесном топливе. При создании мини-ТЭЦ, работающих на древесном топливе в республике, были использованы различные подходы, основанные на применении оборудования зарубежных и белорусских производителей [1].
В результате реконструкции Вилейской мини-ТЭЦ два котла ДКВР-10/13, работавшие на мазуте 4320 ч в год при полной нагрузке, и 1 котел с нагрузкой 9 т пара/ч, работавший 4320 ч в год, были заменены котлом КЕ-25-24-350 ЗАО «AXIS Industries» (Литва) с нагрузкой 25 т пара/ч, давлением пара 2,3 МПА, температурой перегретого пара 350°C, работающим на древесном топливе. Суммарные капитальные вложения на строительство мини-ТЭЦ составили 17,16 млн. дол. США.
Для работы мини-ТЭЦ г. Вилейка требуется 150 тыс. насыпных м3 топливной щепы в год, что составляет 60 тыс. плотных м3 (16 тыс. т у. т.) древесного топливного сырья.
Начиная с 2007 г. ГОЛХУ «Вилейский опытный лесхоз» поставляет на мини-ТЭЦ г. Вилейки около 48 тыс. пл. м3 топливной щепы в год. Производство топливной щепы осуществляется мобильной системой машин как в условиях лесосеки, промежуточных складов, так и на складе межсезонного хранения топливной щепы.
В результате ввода Вилейской мини-ТЭЦ ежегодная экономия энергоресурсов составляет около 12,5 тыс. т. условного топлива благодаря замещению мазута и газа местными видами топлива. Дополнительный энергосберегающий эффект в размере около 4,5 тыс. т у. т. в год получается за счет выработки электроэнергии.
Вилейская мини-ТЭЦ на древесном топливе вошла в число демонстрационных объектов проекта ПРООН/ГЭФ «Применение биомассы для отопления и горячего водоснабжения в Республике Беларусь».
Белорусская ГРЭС (г. Ореховск Витебской обл.) построена в 1930 г. и является первой станцией в электроэнергетике республики. Тепловая энергия на ГРЭС вырабатывается тремя паровыми котлами БКЗ-75-33-400, работающими
на газу, электрическая получается с использованием турбины мощностью 6 МВт.
В настоящее время БелГРЭС работает на местных видах топлива вместо использования газа. В качестве топлива здесь применяются древесная щепа и торф в соотношении примерно 50% на 50%. Годовой объем потребления древесного топлива составляет около 40 тыс. пл. м3. Основным потребителем тепловой энергии, вырабатываемой на Белорусской ГРЭС, является тепличный комбинат.
Поставщиками древесного топлива являются лесохозяйственные и лесозаготовительные предприятия, расположенные на территории Витебской области, а также предприятия системы РУП «Витебскэнерго». Торф поставляет предприятие «Осинторф».
Измельчается дровяная древесина на межсезонном складе древесного топлива с помощью четырех рубильных машин.
Транспортируется щепа автощеповозами МАЗ-64229+МАЗ-9506 и МАЗ-5433+САТ-105 производства РУП «МАЗ» и завода «Спецавто-техника», г. Бобруйск. Погрузка щепы в авто-щеповоз производится одноковшовым фронтальным погрузчиком Амкодор-352 Л, производства ОАО «Амкодор».
Модуль на местных видах топлива БелГРЭС вошел в число пилотных демонстрационных объектов на местных видах топлива в энергетической отрасли республики.
Пружанская мини-ТЭЦ является одним из самых энергоэффективных объектов подобного класса, действующих в Беларуси. Преимущество поставленной энергоустановки заключается в том, что она может работать со щепой влажностью до 60%. Электрическая мощность теплоэлектроцентрали — 3,5 МВт. Пружанская мини-ТЭЦ способна бесперебойно обеспечивать теплом и электричеством весь город (20 тыс. населения).
Себестоимость генерируемой электроэнергии составляет 4,9 цента за 1 кВт/ч, что на 0,7 цента дешевле, чем при выработке электричества на природном газе.
В сутки мини-ТЭЦ потребляет до 200 пл. м3 топливной щепы. Основной объем топлива для станции поставляет ГЛХУ «Пружанский лесхоз». Ежедневно лесхоз готовит для этих целей 50-70 пл. м3 щепы и до 120 м3 дровяной древесины.
Эксплуатация Пружанской мини-ТЭЦ позволит ежегодно замещать около 11 млн. м3 природного газа, а увеличение загрузки торфяных и лесозаготовительных предприятий региона и создание 40 рабочих мест на самой ТЭЦ способствуют решению вопроса занятости населения.
Речицкая мини-ТЭЦ является одним из последних энергетических объектов, созданных
в Беларуси с использованием передовых технологий в данной сфере. Мини-ТЭЦ была запущена в эксплуатацию в октябре 2011 г. На станции установлен термомасленный котел производства РОЬУТЕСНМК мощностью
19,6 МВт в час для сжигания древесного топлива и торфа, паротурбинная установка (ПТУ) мощностью 4,2 МВт.
На Речицкой мини-ТЭЦ в качестве топлива применяются древесная щепа и брикетированный торф. Вместо воды в котлах используют органическое масло. Оно имеет более низкую температуру испарения и дольше удерживает тепло, что позволяет расходовать топливо более экономно. Проект реализован с применением передовой технологии с использованием ОЯС-модулей и термомасляных котлов, что является новым словом в белорусской энергосистеме.
Организация расчетов между поставщиками и потребителями древесного топлива.
Для организации заготовки, поставки и хранения древесного топлива в Беларуси были разработаны и утверждены ТУ ВУ 100145188.003-2009 «Щепа топливная». Однако, с одной стороны, они не учитывали различную влажность поставляемого древесного топлива, а с другой стороны, не обеспечивали сопоставимость единиц измерения, официально принятых на предприятиях лесного (пл. м3) и топливно-энергетического (т н. т., тыс. м3, т у. т.) комплексов.
В этой связи дальнейшим шагом по организации расчетов между поставщиками и потребителями древесного топлива стала разработка Инструкции по расчетам организаций, входящих в состав государственного производственного объединения электроэнергетики «Белэнерго» [5], учитывающей физико-химические свойства древесного топлива и позволяющей осуществлять расчеты путем пересчета стоимости топлива в условное выражение. Однако относительная сложность методики, необходимость создания специализированных лабораторий на всех энергетических объектах привели к временному отказу от использования инструкции и к применению упрощенного подхода, базирующегося только на влажности топливной щепы.
Экономическая эффективность производства древесного топлива. Для обеспечения древесным топливом построенных мини-ТЭЦ Правительством страны была поставлена задача по выбору наиболее рационального технологического процесса и системы машин. Ее решение потребовало от автора выполнения многовариантных расчетов себестоимости и отпускной цены производства топливной щепы из различных видов древесно-топливного сырья в условиях лесосеки, промежуточных и межсезонных складов. Расчеты
проводились на основании разработанной автором методики [6].
Производство топливной щепы в условиях лесосеки менее эффективно по сравнению с производством щепы в условиях промежуточного склада. Об этом свидетельствует значение отпускной цены топливной щепы, которое ниже для производства щепы в условиях промежуточного склада по сравнению с лесосекой примерно на 22,3%.
В настоящее время в Республике Беларусь дрова и топливная щепа конкурентоспособны по сравнению с ископаемыми видами топлива. Однако коэффициент полезного действия у котлов на дровах ниже, чем у котлов на щепе. Стоимость топливной щепы в условном выражении ниже стоимости природного газа на 31%, топочного мазута — на 34%.
Древесные пеллеты и брикеты, несмотря на высокие потребительские качества, в настоящее время в республике не конкурентоспособны. Так, стоимость пеллет в условном выражении выше стоимости природного газа на 10% и топочного мазута на 5%. В этой связи древесные пеллеты и брикеты в основном поставляются на экспорт.
Необходимо отметить, что цена дров, топливной щепы и других видов древесного топлива во многом определяется внутренней политикой страны.
Заключение. Тема исследования возобновляемых источников сырья и биологического топлива находится среди приоритетов устойчивого развития и поддерживается правительствами многих развитых лесодобывающих и лесоперерабатывающих стран Европы, включая Республику Беларусь [1]. В этом контексте повышение энергоэффективности и внедрение энергосберегающих технологий становится первоочередной задачей для большинства национальных экономик. Данным процессам способствуют как рост цен на энергоносители, так и увеличивающийся объем выбросов парниковых газов, который приводит к негативным последствиям, связанным с изменением климата и окружающей среды.
Ожидается, что к 2020 г. доля природного газа в структуре потребления первичных топливно-энергетических ресурсов в Беларуси снизится почти на 25%, а доля местных видов топлива возрастет до 16,2% против имеющихся 8,3% [1]. Сравнивать целесообразность использования природного газа и древесного топлива только по ценовому фактору не совсем корректно. При покупке газа валюта вывозится из страны и увеличивается отрицательное сальдо внешнеторгового баланса. Поскольку древесина является местным топливом, формирующаяся инфраструктура по его заготовке, транспор-
тировке и хранению работает на благо государства. Предприятия создают рабочие места, платят налоги, задействуют невостребованное ранее сырье и отходы.
В настоящее время в Республике Беларусь создана новая система обеспечения энергетических объектов древесным топливом, требующая ресурсного и финансового обеспечения. Разработаны отечественные машины и оборудование, технологии, выбраны наиболее целесообразные формы организации производства. Сегодня все усилия направлены на снижение себестоимости производства древесного топлива и повышение его конкурентоспособности по отношению к ископаемым видам топлива путем формирования наиболее эффективных систем машин, оптимизации расположения складов и решения задач логистики доставки топлива [1, 3].
Белорусский опыт свидетельствует: проекты по использованию древесного топлива требуют скурпулезной экономической проработки, ибо они могут оказаться как высокорентабельными, так и глубоко убыточными. Причем приобрести в этой области готовые технологии вряд ли удастся. Слишком много факторов влияет на эффективность его использования [2].
1. Федоренчик, А. С. Энергетическое использование низкокачественной древесины и древесных отходов: монография / А. С. Федоренчик, А. В. Ледницкий. — Минск: БГТУ, 2010. — 446 с.
2. Ледницкий, А. В. Анализ использования древесного топлива в Республике Беларусь // Энергоэффективность. — 2011. — № 8. — С. 6-11.
3. Состояние и использование лесов Республики Беларусь. Ежегодный обзор. 2010 / Между-нар. союз охраны природы. — Минск, 2011. — 75 с.
4. Fyedorenchik, A. S. Equipment and technologies of combined procurement of merchantable wood with cutting wastes utilization for energy production in Belarus / A. S. Fyedorenchik, A. V. Lednitsky // FORMEC’08: 41. International Symposium in Schmallenberg, Germany, 02-05 june 2008 / Kuratorium fur Waldarbeit und Forsttechnik e. V.; Scientific Committee Anneliese Klares and others. — Schmallenberg, 2008. — P. 111-116.
5. Инструкция по расчетам организаций, входящих в состав государственного производственного объединения электроэнергетики «Бел-энерго»: утв. М-вом энергетики Респ. Беларусь 04.07.2007, № 21. — Минск, 2007. — 12 с.
6. Ледницкий, А. В. Методические подходы к оценке экономической эффективности производства древесного топлива / А. В. Ледницкий // Труды БГТУ. — 2010. — № 7: Экономика и управление. — C. 122-126.
Источник: cyberleninka.ru