Спалювання тирси

До тирси народ придивляється вже давно. Начебто те ж дерево, а горить якось не дуже. Швидше тліє і димить, що більше підходить для копчення продуктів.

За оцінками фахівців, у відходи деревообробки йде до 70% видобутої деревини. Сюди крім тирси слід віднести ще й тріску, кору, спили і пр. Враховуючи величезні запаси деревини в Росії, складові чверть світових, можна закладати зведення вітчизняного Евересту з одної тирси. А поки вони гниють в незліченних відвалах по всій країні, виділяючи нещасливий вуглекислий газ і забруднюючи грунт.

Розрахунки показують, що всю електроенергію, що виробляється ТЕЦ Росії на традиційному паливі, можна отримувати, використовуючи лише 2,4% щорічно поновлюваного ресурсу біомаси. Деревина при згоранні дає менше 1% зольності, не містить до того ж, на відміну від вугілля і нафтопродуктів, отруйнї сірки і окису кремнію,що викликає силікоз. Тирса чистіше навіть природного газу, обов'язково обробляють в цілях безпеки етілмеркантаном, що містить сірку.

За вартістю (навіть з урахуванням можливо необхідного домелення великих обрізків) деревні відходи в 100 разів дешевше дизельного палива, в 65 - природного газу, і в 30 - кам'яного вугілля.

Всім хороша тирса, ось тільки, як вже нарікали, горять неохоче. Але це якщо кочегарити по-старому: лопатою, внасипку. Тепер так не топлять.

У 2006 р. в Омській області розробили амбітну програму "Альтернативне паливо". Мова йде про створення потужностей з виробництва деревних гранул (пеллети) та брикетів із відходів. Омичи резонно розсудили, що в їх лісовому краю є сенс поступово переводити енергетику з привізних копалин вуглеводнів (вугілля, нафта, газ) на біопаливо.

Звичайно, деревні гранули горять набагато краще, зручніші у транспортуванні і зберіганні. Обладнання для їх виробництва вже пропонують самі різні закордонні фірми. Однак вартість такого палива не виглядає привабливою. Потрібно висушити, подрібнити і спресувати або спекти в гранули вихідну сировину. Це зовсім інші витрати.

Микола Леонідович Егін пропонує просту і ефективну технологію спалювання тирси. Чим більше розвинена активна поверхня палива, міркує винахідник, тим більше воно горить. До прикладу, якщо вату просочити киснем, вона не просто згорить, вона вибухне, чим і користуються інший раз для підриву гірських порід в шурфах. А чим тирса гірше вати? Та ж целюлоза, з поверхнею (якщо їх розпушити) не набагато меншою, ніж у вати. Підживлення киснем теж не проблема: придався розроблений Егіном електролізер Бел-5, успішно впроваджений на транспорті (ІР, 3, 08).

Подивимося на схему енергетичної установки (див. рис.), Що працює на тирсі. Компресор 1 подає атмосферне повітря в імпульсному режимі в ежектор 2. У нього ж надходять порції тирси 5 з дозатора 4. Відбувається дроблення і розпорошення навіть щільно злежалих насипів тирси в паливну хмару. Насичене киснем через ежектор 7 від електролізера 6, воно подається в імпульсну пальник 9. Сюди ж через ежектор 8 надходить ще й водень з того ж електролізера.

Гримучій коктейль нагріває поверхню котла 10, в який через економайзер 11, встановлений на виході котла, подається вода. Ця вода рекуперується тепло відхідних газів, що дозволяє довести кількість утилізованого тепла до 90%.

У робочій частині котла утворюється пара з параметрами, необхідними для роботи турбіни або поршневого двигуна великий або середньої потужності. Гаряча вода після конденсації йде на обігрів і водопостачання.

Електролізер, необхідний для запуску процесу, в подальшому може бути відключений, проте з ним гарантовано рівне і стабільне горіння. Надійний та довговічний пристрій завбільшки з автомобільний акумулятор живиться від мережі 220 В через випрямляч струму потужністю не більше 10 кВт, тому придатний як для потужних стаціонарних ТЕЦ, так і для мобільних енергоустановок контейнерного типу потужністю 1-5 мВт.

Змішувач для приготування паливної хмари може бути спрощений до звичайного білячого колеса і 2-лопатевої турбіни.

Висока вологість тирси для нової технології не перешкода, а скоріше навіть вигідна, оскільки горіння проходить при високій температурі, достатньої для піролізу зайвої вологи. Утворені при цьому кисень і водень ще більш активізують процес.

Заміри у відпрацьованих газах показують повну відсутність оксидів сірки і азоту, чадного газу та ін. Каталітичні добавки молекулярного кисню і водню разом з імпульсним режимом горіння суміші забезпечують практично повне згоряння палива і високу тепловіддачу на поверхні нагріву котла.

Нова енергетична установка не містить ні дефіцитних, ні дорогих компонентів. Вона дешевше обладнання для гранулювання, брикетування, пресування або спікання тирси в пеллети. Технологія придатна для підприємств будь-якого масштабу.