Effective Ways To Burn Grinding Dust.docx

УДК 662.933.2:674 Эффективные способы сжигания шлифовальной пыли Кошкарев А. Ю., [email protected]; Дохновская С. Ю., [email protected] Научный руководитель Иванова Е. С. г. Ухта, Ухтинский государственный технический университет В настоящее время экономия всех видов энергии, ее эффективное использование, внедрение энерго- и ресурсосберегающих технологий становятся приоритетными направлениями хозяйственной деятельности предприятий. Наряду с дефицитом ископаемого топлива, его повышающейся стоимостью, в лесной и деревообрабатывающей промышленности скапливается большое количество древесных отходов, которые могут быть использованы в качестве топлива. Поэтому утилизация образующихся отходов является одним из важнейших направлений снижения себестоимости продукции и повышения эффективности деревообрабатывающего производства. Кроме того, она позволяет получить больший объем продукции из того же количества сырья, ликвидировать свалки и отвалы, сберегать почвы. В данном докладе представлен один из наиболее эффективных способов сжигание шлифовальной пыли производства МДФ плит. Существуют следующие способы сжигания пылевидного топлива:  факельное сжигание  вихревое сжигание Основным недостатком первого способа является образование на теплообменных поверхностях топки очень плотных сплавленных шлаков, что приводит к длительным простоям котлов и значительным затратам труда на очистку. Для устранения этого и других недостатков факельного сжигания был разработан способ сжигания во взвешенном состоянии, так называемый вихревой способ. В вихревой топке при вводе топлива в топку скорость воздушного потока значительно больше скорости движения частиц топлива, то есть частица топлива постоянно обдувается новыми порциями свежего воздуха, обеспечивающими высокую интенсивность горения. Но по мере потери частицей топлива массы и размера скорость ее движения приближается к скорости движения воздушного потока. В этой части топки воздушный поток уже значительно обеднен кислородом, поэтому, несмотря на малый размер частиц, процесс горения резко замедляется. В результате возникает значительный механический недожог. Увеличению механического недожога способствует центробежная сила, образующаяся в результате кругового движения частиц топлива. При этом более крупные частицы отбрасываются в периферийную область, к стенкам топки, где они не успевают догореть, поскольку температура стенок топки ниже температуры газового потока в центральной части топки. Для устранения механического недожога применяют распределенную по высоте подачу воздуха в топку. Такая подача, с одной стороны, турбулизирует поток и способствует дожиганию мелких частиц, а с другой отбрасывает крупные частицы топлива в центральную часть топки, где существуют обратные газовые потоки, возвращающие крупные частицы в очаг горения. Следовательно, глубокое выжигание горючих элементов топлива обеспечивается за счет эффективного удержания его в топке, а также высокой турбулизацией потока создаваемого вторичным дутьем. Этого можно добиться путем установки так называемого завихрителя (кольцевое сопло), который размещается на выходе из топочной камеры. Таким образом, топочное пространство будет поделено на непосредственно саму вихревую топку, расположенную в нижней части топочного объема ограниченную пережимным экраном с газовыпускным окном и камеру догорания, расположенную в верхней части топки. Благодаря этому, в котле по ходу факела организуется двухступенчатый низкотемпературный топочный процесс. Воздух подается непосредственно в вихревую топку

через тангенциальные сопла вторичного дутья, колосники, а также через завихритель. Этот завихритель ориентируется по касательной к условной окружности и служит для создания активной аэродинамики в топочном объеме. Внутри топки за счет перемешивания создаются благоприятные условия для глубокого выжигания летучих и коксового остатка. Подавляется эмиссия вредных веществ и стабилизируется топочный процесс. Аналогичное техническое решение было реализовано на отопительнопроизводственной котельной ЗАО «Жешартский фанерный комбинат». В ходе модернизации на существующий газопылевой котел КЕ-10-14 №5 были установлены следующие элементы: вихревая топка, линия пневмотранспорта, пережимной экран с завихрителем (кольцевое сопло) [1]. В результате, расходы на резервное топливо (газ – для поднятия необходимой температуры для сжигания шлифовальной пыли) сократились десятикратно, с 2 млн. руб. до 200 тыс. руб. (данные на декабрь 2013 года). Капитальные вложения в проект составили 5200 тыс. руб. Далее был проведен расчет себестоимости 1 Гкал тепловой энергии вырабатываемой котлоагрегатом после модернизации согласно методикам [2,3]. В таблице 1 представлены статьи затрат на выработку 1 Гкал теплоты. Таблица 1 - Эксплуатационные затраты Показатели затрат (за месяц в руб.) После модернизации Затраты на топливо (газ) 200 000 Затраты на топливо (шлифовальная пыль) − Затраты на электроэнергию 210 888 Затраты на воду 63 576 Затраты на оплату труда 90 000 Страховые взносы (30%) 27 000 В т.ч.: - страховой взнос на социальное страхование (2,9%); - страховые взносы в Пенсионный Фонд РФ (22%); - взносы в ФОМС (Фонд обязательного медицинского страхования) (5,1%) Отчисления в Фонд страхования от несчастных случаев (0,2%) Амортизационные отчисления 6% в год (0,5% в месяц)

2610 19 800 4590 180 25 000

Отчисления в ремонтный фонд (1,5%)

75 000

Котельные расходы

141 929

Итого затраты в месяц 851 573 Выработка тепловой энергии в месяц, Гкал 2500 Себестоимость 1 Гкал тепловой энергии 340 руб. 63 коп. При этом себестоимость 1 Гкал до модернизации котлоагрегата составляла 480 руб. Для сравнения, себестоимость теплоты полученной от основного газового топлива равна 747,75 руб./Гкал (на 1.07.2013 года). Далее были рассчитаны экономический эффект от сокращения затрат на производство 1Гкал теплоты и чистая прибыль согласно методикам [2,3]. В таблицу 2 занесены показатели плана прибылей и убытков данного проекта. Таблица 2 - План прибылей и убытков Год начала Показатели 2013 Экономический эффект от сокращения затрат на производство 1Гкал 3500 теплоты, тыс. руб.

Год начала 2013

Показатели

Налоги, относимые на финансовый результат деятельности (налог на имущество (2,2 %)), тыс. руб. Налогооблагаемая прибыль, тыс. руб. Налог на прибыль (20 %), тыс. руб. Чистая прибыль, тыс. руб. В таблицу 3 занесены результаты расчет срока окупаемости проекта. Таблица 3 - Оценка коммерческой эффективности проекта

77 3 423 684,6 2738,4

Показатели

2013 г

2014 г

2015 г

1

2

3

4

2738,4 300

2738,4 300

2738,4 300

Капитальные вложения, тыс. руб.

5200

−−−−

−−−−

Поток реальных денег, тыс. руб.

3038,4 12 1

3038,4 12 0,89

3038,4 12 0,78

3038,4

2704,2

2370

5200

−−−−

−−−−

- 2161,6

2704,2

2370

Чистая прибыль, тыс. руб. Амортизационные отчисления, тыс. руб.

Ставка дисконтирования, % Коэффициент приведения Дисконтированный поток реальных денег, тыс. руб. Дисконтированные капитальные вложения, тыс. руб. Чистый дисконтированный доход, тыс. руб.

Кумулятивный чистый дисконтированный - 2161,6 542,6 2912,6 доход, тыс. руб. Срок окупаемости, год 1,8 Анализ экономических показателей, доказал экономическую обоснованность данного решения. Итоги реализации проекта: 1. Предприятие снизило затраты на основное топливо (природный газ), что скажется на экономических показателях. 2. Предприятие решило для себя проблему по утилизации части отходов от деревообрабатывающего производства, в частности шлифовальной пыли. Аналогичная модернизация может быть проведена на предприятиях деревообрабатывающей промышленности Республики Коми. Литература 1. Техническое перевооружение котла КЕ-10-14 ОГ №5 с обеспечением проектной нагрузки при сжигании пыли шлифования в вихревой топке «Торнадо». Рабочая документация. 2. МДС 81-25.2001 «Методические указания по определению сметной прибыли в строительстве», Москва 2001. 3. МДС 81-34.2004 «Методические указания по определению величины накладных расходов в строительстве, осуществляемом в районах Крайнего Севера и в местностях, приравненных к ним», Москва 2004.