Ставрополь, ООО "Пиролиз"
Использование RDF топлива в пиролизных отопительных котлах "Барс".
Компания «ООО Пиролиз» завершила проектирование современного газогенераторного котла, работающего на РДФ топливе (RDF— топливо, полученное из отходов).
Использование RDF топлива в пиролизных отопительных котлах "Барс".
Котел для отопления на РДФ топливе "БАРС".
Устройство сочетает энергоэффективность, экологичность и автоматизацию — и может стать драйвером развития рынка РДФ топлива в регионе.
Отопление помещений на альтернативном топливе
По прогнозам, к 2030 году в России ежегодно будет образовываться не менее 48 млн тонн твердых коммунальных отходов. Из них можно будет производить 12 млн тонн RDF-топлива в год. При этом по характеристикам оно не будет уступать природному газу.
Отопительный котёл "Барс"- решение для промышленного отопления
К 2030 году в России можно будет производить до 12 млн тонн топлива из отходов. Технологии для этого обсудили на заседании Научно-технического совета РЭО.
Принцип работы котла
Работа котла состоит из четырёх последовательных этапов:
1. Разогрев сырья в топочной камере. Топливо подаётся из бункера в топочную камеру, где начинается его термическое разложение при ограниченном доступе кислорода. В результате выделяются летучие горючие газы.
2. Дожиг горючих газов в эжекторе с добавлением пара. Газы поступают в эжектор, куда дополнительно подаётся пар. Это повышает температуру горения и обеспечивает полное сгорание компонентов, включая сложные углеводороды. Пар также снижает образование сажи и оксидов азота.
3. Полное разложение и окисление сырья при высоких температурах. В высокотемпературной зоне все остаточные органические соединения разлагаются и окисляются до простых соединений (углекислый газ, вода). Это исключает выделение токсичных веществ и обеспечивает экологичность процесса.
4. Нагрев теплообменника. Тепло, выделяемое в процессе газификации и дожига, передаётся теплообменнику. Оттуда теплоноситель (вода или антифриз) направляется в систему отопления.
Ключевые характеристики
• Мощность: от 50 до 350 кВт — подходит для обогрева цехов, складов, ангаров и других промышленных объектов.
• Автоматизация: работа в режиме 24/7 без постоянного присутствия оператора. Система контролирует подачу топлива, температуру, подачу воздуха, пара, давление и другие параметры.
• Бункер для топлива: объём 5 м³ обеспечивает автономность на несколько дней в зависимости от нагрузки.
• Экологичность: полная газификация сырья исключает появление чёрного дыма и неприятных запахов. Выбросы соответствуют действующим экологическим нормам.
• Универсальность: котёл спроектирован специально для работы на РДФ, что делает его готовым решением для использования этого вида топлива.
Преимущества для промышленных потребителей
1. Экономия на энергоносителях. РДФ топливо дешевле традиционных видов (газ, уголь, мазут), особенно вблизи полигонов ТБО и перерабатывающих предприятий.
2. Снижение экологической нагрузки. Использование отходов в качестве топлива сокращает объёмы захоронения на полигонах и снижает углеродный след предприятия.
3. Автономность. Большой бункер и автоматический режим работы позволяют минимизировать трудозатраты на обслуживание.
4. Соответствие нормативам. Котёл отвечает требованиям по выбросам, что упрощает получение разрешений и прохождение проверок.
5. Локализация рынка. Спрос на РДФ и котлы для него будет формироваться в радиусе 100 км от места производства топлива — это снижает логистические издержки и повышает рентабельность.
Перспективы применения
Котёл оптимально подходит для:
• промышленных предприятий с собственными отходами (деревообработка, упаковка, текстиль);
• логистических комплексов и складов;
• сельскохозяйственных объектов (теплицы, зернохранилища);
• муниципальных котельных, переходящих на альтернативные виды топлива.
Развитие рынка РДФ котлов может стимулировать создание инфраструктуры по переработке отходов в топливо, что даст дополнительный экономический и экологический эффект для региона.
Работа котла состоит из четырёх последовательных этапов:
1. Разогрев сырья в топочной камере. Топливо подаётся из бункера в топочную камеру, где начинается его термическое разложение при ограниченном доступе кислорода. В результате выделяются летучие горючие газы.
2. Дожиг горючих газов в эжекторе с добавлением пара. Газы поступают в эжектор, куда дополнительно подаётся пар. Это повышает температуру горения и обеспечивает полное сгорание компонентов, включая сложные углеводороды. Пар также снижает образование сажи и оксидов азота.
3. Полное разложение и окисление сырья при высоких температурах. В высокотемпературной зоне все остаточные органические соединения разлагаются и окисляются до простых соединений (углекислый газ, вода). Это исключает выделение токсичных веществ и обеспечивает экологичность процесса.
4. Нагрев теплообменника. Тепло, выделяемое в процессе газификации и дожига, передаётся теплообменнику. Оттуда теплоноситель (вода или антифриз) направляется в систему отопления.
Ключевые характеристики
• Мощность: от 50 до 350 кВт — подходит для обогрева цехов, складов, ангаров и других промышленных объектов.
• Автоматизация: работа в режиме 24/7 без постоянного присутствия оператора. Система контролирует подачу топлива, температуру, подачу воздуха, пара, давление и другие параметры.
• Бункер для топлива: объём 5 м³ обеспечивает автономность на несколько дней в зависимости от нагрузки.
• Экологичность: полная газификация сырья исключает появление чёрного дыма и неприятных запахов. Выбросы соответствуют действующим экологическим нормам.
• Универсальность: котёл спроектирован специально для работы на РДФ, что делает его готовым решением для использования этого вида топлива.
Преимущества для промышленных потребителей
1. Экономия на энергоносителях. РДФ топливо дешевле традиционных видов (газ, уголь, мазут), особенно вблизи полигонов ТБО и перерабатывающих предприятий.
2. Снижение экологической нагрузки. Использование отходов в качестве топлива сокращает объёмы захоронения на полигонах и снижает углеродный след предприятия.
3. Автономность. Большой бункер и автоматический режим работы позволяют минимизировать трудозатраты на обслуживание.
4. Соответствие нормативам. Котёл отвечает требованиям по выбросам, что упрощает получение разрешений и прохождение проверок.
5. Локализация рынка. Спрос на РДФ и котлы для него будет формироваться в радиусе 100 км от места производства топлива — это снижает логистические издержки и повышает рентабельность.
Перспективы применения
Котёл оптимально подходит для:
• промышленных предприятий с собственными отходами (деревообработка, упаковка, текстиль);
• логистических комплексов и складов;
• сельскохозяйственных объектов (теплицы, зернохранилища);
• муниципальных котельных, переходящих на альтернативные виды топлива.
Развитие рынка РДФ котлов может стимулировать создание инфраструктуры по переработке отходов в топливо, что даст дополнительный экономический и экологический эффект для региона.
Параметры, необходимые для использования RDF‑топлива в пиролизных котлах для отопления.
Альтернативное RDF-топливо получают из отходов после сортировки. В него попадают неперерабатываемые фракции, которые можно использовать для получения тепловой и электрической энергии. В противном случае такие отходы могут направить лишь на захоронение.
Низшая теплота сгорания: 16000–20000 кДж/кг (или 4200–5200 ккал/кг). Оптимально — не менее 18000 кДж/кг.
Высшая теплота сгорания: до 23970 кДж/кг в зависимости от состава.
Энергетическая эквивалентность: 1,7 кг RDF ≈ 1 м3 природного газа.
2. Физические параметры
Размер фракции: 20–25 мм (оптимально), максимум — 50 мм. Крупные куски ухудшают равномерность подачи и горения.
Влажность: не более 20% (оптимально 10–15%).
При влажности свыше 30% резко падает КПД из‑за затрат энергии на испарение воды.
Насыпная плотность:
в рыхлом состоянии: 150–250 кг/м 3 ;
в гранулированном виде: 400–500 кг/м 3 .
Зольность: 10–20%. При превышении этого значения возрастает нагрузка на системы золоудаления.
3. Химические параметры
Элементный состав (на сухую массу):
углерод ©: 40–55% — основной горючий компонент;
водород (H): 5–8%;
кислород (O): 20–35%;
азот (N), сера (S), хлор (Cl): в малых концентрациях (требуют контроля для соблюдения экологических норм).
Содержание хлора: строго контролируется (по ГОСТ 29087-91), так как хлор вызывает коррозию оборудования и образует токсичные соединения.
Содержание серы: согласовывается с производителем котла; высокие концентрации приводят к выбросам SO2.
Отсутствие ПВХ и хлорсодержащих материалов: их присутствие недопустимо из‑за риска образования диоксинов.
4. Технологические параметры процесса
Температура горения: 850–1100 ∘C для полного дожига вредных веществ. В зоне основного горения — до 1700–1850 ∘C.
Коэффициент избытка воздуха (α): 1,4–1,6. При α>1,6 снижается температура газов и увеличивается их объём, что сокращает время нахождения продуктов сгорания в зоне дожига.
Время нахождения газов в зоне высоких температур: не менее 2 с при 850–1100*C — для полного окисления органических вредных веществ.
Температура в топке: 1450–1850 *C (зависит от конструкции котла и состава RDF).
5. Конструктивные требования к котлу
Система подачи топлива: шнековые или шлюзовые питатели с весовыми дозаторами для равномерной подачи.
Горелочное устройство: адаптировано для сжигания твёрдого топлива (может включать форсунки для распыления жидких фракций).
Зона дожига: дополнительный газоход между топкой и конвективной частью для полного окисления вредных веществ.
Системы очистки дымовых газов:
фильтры для улавливания пыли и золы;
скрубберы или адсорберы для нейтрализации SO 2, HCl, NO x
Автоматика контроля: датчики температуры, давления, содержания O₂, CO, NOx в дымовых газах.
Теплоизоляция: минимизация потерь тепла и поддержание стабильного температурного режима.
6. Экологические и эксплуатационные требования
Выбросы загрязняющих веществ: должны соответствовать нормам СанПиН и ГОСТ (контроль за NO
x, SO 2, HCl, диоксинами, тяжёлыми металлами).
Система золоудаления: автоматическая или механизированная, с учётом повышенной зольности RDF
Насыпная плотность:
в рыхлом состоянии: 150–250 кг/м 3 ;
в гранулированном виде: 400–500 кг/м 3 .
Зольность: 10–20%. При превышении этого значения возрастает нагрузка на системы золоудаления.
3. Химические параметры
Элементный состав (на сухую массу):
углерод ©: 40–55% — основной горючий компонент;
водород (H): 5–8%;
кислород (O): 20–35%;
азот (N), сера (S), хлор (Cl): в малых концентрациях (требуют контроля для соблюдения экологических норм).
Содержание хлора: строго контролируется (по ГОСТ 29087-91), так как хлор вызывает коррозию оборудования и образует токсичные соединения.
Содержание серы: согласовывается с производителем котла; высокие концентрации приводят к выбросам SO2.
Отсутствие ПВХ и хлорсодержащих материалов: их присутствие недопустимо из‑за риска образования диоксинов.
4. Технологические параметры процесса
Температура горения: 850–1100 ∘C для полного дожига вредных веществ. В зоне основного горения — до 1700–1850 ∘C.
Коэффициент избытка воздуха (α): 1,4–1,6. При α>1,6 снижается температура газов и увеличивается их объём, что сокращает время нахождения продуктов сгорания в зоне дожига.
Время нахождения газов в зоне высоких температур: не менее 2 с при 850–1100*C — для полного окисления органических вредных веществ.
Температура в топке: 1450–1850 *C (зависит от конструкции котла и состава RDF).
5. Конструктивные требования к котлу
Система подачи топлива: шнековые или шлюзовые питатели с весовыми дозаторами для равномерной подачи.
Горелочное устройство: адаптировано для сжигания твёрдого топлива (может включать форсунки для распыления жидких фракций).
Зона дожига: дополнительный газоход между топкой и конвективной частью для полного окисления вредных веществ.
Системы очистки дымовых газов:
фильтры для улавливания пыли и золы;
скрубберы или адсорберы для нейтрализации SO 2, HCl, NO x
Автоматика контроля: датчики температуры, давления, содержания O₂, CO, NOx в дымовых газах.
Теплоизоляция: минимизация потерь тепла и поддержание стабильного температурного режима.
6. Экологические и эксплуатационные требования
Выбросы загрязняющих веществ: должны соответствовать нормам СанПиН и ГОСТ (контроль за NO
x, SO 2, HCl, диоксинами, тяжёлыми металлами).
Система золоудаления: автоматическая или механизированная, с учётом повышенной зольности RDF
Предварительная подготовка топлива:
сортировка (удаление металлов, стекла, камней, пищевых отходов);
сушка (при влажности > 20 %);
дробление до требуемого размера фракции.
Мониторинг качества RDF: регулярный анализ калорийности, влажности, элементного состава (возможно использование оптических анализаторов в режиме реального времени).
Вывод
Краткий итог: чек‑лист для запуска RDF в пиролизном котле
Перед использованием RDF убедитесь, что:
Топливо соответствует параметрам: влажность ≤ 20 %, фракция ≤ 25 мм, теплотворность ≥ 18 000 кДж/кг.
Котёл оснащён системой дозированной подачи, зоной дожига и системами очистки дымовых газов.
Коэффициент избытка воздуха поддерживается в диапазоне 1,4–1,6, а температура в зоне дожига — не менее 850 C в течение 2 с.
Проведён пробный запуск с мониторингом выбросов и корректировкой режима горения.
Организован регулярный контроль качества RDF (калорийность, влажность, содержание Cl, S).
Установки серии "Барс"
контакты
Для связи
Время работы
Пн - Пт: 9:00 - 19:00
