Использование древесных отходов в качестве энергоносителе!’
Основными энергоносителями в настоящее время являются ископаемые уголь, нефть, газ. Однако запасы этих ресурсов значительно истощены, и уже сейчас наблюдается острый дефицит в энергоносителях. Одним гз реальных и экономически доступных направлений покрытия дефицита в энергоносителях является использование для вырабо/ки энергии древесного сырья. Замечательным свойством древесного сырья является его способность самовоестанавлНваться за относительно короткие сроки.
Практически все без исключения вторичные древесчыс ресурсы могут быть использованы при соответствующей их обработке как котельное топливо. Древесные отходы при использовании их в качестве топлива целесообразно брикетировать — методом прессования г. рила вать им форму (цилиндров или шашек), удобную для транспортировки и применения.
Технологический процесс брикетирования кусковых древесных отходов прост и состоит из следующих операций: измельчения куско - еых отходов, сортировки дробленки, ее сушки, прессования и транспортировки брикетов на склад готовой продукции. При использовании в качестве сырья опилок операции дробления и сортировки исключаются.
Кировским научно-исследовательским институтом лесной про - мышленности (КирНИИЛП) разработана линия производства топливных брикетов из отходов окорки и мелких древесных отходов. Теплотворная способность топливных брикетов 19600 кДж/кг, плотность 0,8-1,1 т/кбм.
Одним из направлении использования древесного сырья для получения тепловой энергии является его предварительная газификация. Такое направления использования древесных отходов наряду с получением горючего (генераторного) газа дает возможность получать дополнительные продукты (уксусный порошок, смолы, эфирные масла и пр.). Генераторный газ при сухой перегонке древесины имеет состав: С02 — 50-56 %; СО — 28-30%; СН4 -11-18%; С^Н4 — 2-3 %; Н — 0,5-1,0%. 1 кбм такого газа весит 1,5-1,6 кг. Калорийность генераторного газа 2200-2800 ккалорий/кс. Примерный выход генераторного газа составляет 1,5 кбм из 1 кг сухой древесины. Газификация 1 кг древесного угля заменяет около 0,6 кг бензина.
В Японии ведутся работы по производству жидкого топлива из древесных отходов аналогичного по энергетическим показателям ископаемой нефти. Цель подобных исследований — преобразование с 90-процентной эффективностью древесных отходов в жидкое топливо теплотворной способностью 8000 ккал/кг.
По сравнению с непосредственным сжиганием древесины газификация имеет преимущества: температура сжигания древесного газа выше температуры сжигания древесины; позволяет без больших капиталовложений использовать существующие топки котлов, работающих на гарном масле или природном газе; древесный газ можно использовать как моторное топливо.
Значительные работы по использованию древесных отходов в электроэнергетике проводятся в США. Имеется опыт по производству генераторного газа и в России. В период Великой Отечественной войны и до 1955 года у нас широко использовались на автомобилях и тракторах газогенераторные двигатели. В газогенераторе без доступа воздуха мелкие кусковые отходы (чаще всего чурки длиной 10-15 см) в результате пиролиза превращаются в древесный уголь. При подаче лимитированного объема воздуха уголь окисляется в двуокись углерода, которая прогоняется через слой раскаленного угля и превращается в моноокись углерода — основную составляющую горючего газа. Газ очищается, охлаждается и поступает в двигатель внутреннего сгорания, предварительно в пропорции 1: 1 смешиваясь с воздухом.
Сравнительная эффективность газогенератора: при сушке пиломатериалов 3 кг древесных отходов эквивалентны 1 л дизельного топлива; при использовании газа в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания 2,3 кг древесных отходов эквивалентны 1 л бензина, 2,7 кг отходов — 1л дизельного топлива; при производстве электроэнергии расход 1 кг/г древесины дает 0,46 кВт-ч энергии.