WARTSILA BIOPOWER OY: биоэнергетика – технология будущего

Увеличение доли использования возобновляющихся источников энергии является всемирной политической задачей. Значительный потенциал биоэнергетики обусловлен тем, что это топливо является частью естественного кругооборота веществ в природе, его использование способствует сокращению воздействия парникового эффекта, служит охране окружающей среды и не влияет на климат. Этот аспект очень важен в условиях, когда многие страны, в том числе и Россия, присоединились к Киотскому соглашению.

Финляндия играет роль лидера в области сжигания биомасс, финское «ноу‑хау» является основой развития этой отрасли во всемирном масштабе. Cвыше 25% потребления первичной энергии в Финляндии приходится на биомассу.

Финская компания «Вяртсиля» занимается вопросами использования биотоплива уже около 20 лет, и результатом многолетних исследований явилась запатентованная технология BioGrate. Продолжительный опыт и постоянное усовершенствование продукции нашли свое воплощение в установках BioEnergy и BioPower, которые показывают рекордные достижения в области надежности и экономичной эксплуатации.

В основе технологии лежит сжигание на вращающихся конусообразных решетках с подачей топлива снизу через канал в центре решетки. Звенья решетки (в виде концентрических колец) приводятся в движение с помощью гидроцилиндров и вращаются в разных направлениях. Влага из топ­лива быстро испаряется в центре решетки под воздействием тепла горящего вокруг топлива и тепловой радиации от кирпичных стенок специальной формы. Газификация и видимое горение газов и нелетучего углерода происходят в зоне периферии кольцевой решетки. Зола падает с кромки решетки в заполненную водой емкость, находящуюся под решеткой. При эффективном сжигании биотоплива важную роль играет управление подачей воздуха для горения. Первичный воздух для горения, а также циркуляционные дымовые газы, если они используются, подаются снизу, из-под решетки, через имеющиеся в кольцах отверстия. Вторичный и иногда третичный подают через боковую стенку топки. Использование подогревателей воздуха не требуется, что снижает потребление электроэнергии на собственные нужды установки и увеличивает срок службы решеток.

Одним из наиболее важных факторов, влияющих на непрерывность эксплуатации, является хорошо продуманная система подачи топлива. Жесткие климатические условия северных стран повлияли на стандарты Wartsila при проектировании систем приема и подачи топлива. Установки, работающие на биомассе, проектируются в соответствии с требованиями заказчика в отношении методов загрузки и периода эксплуатации без присутствия оператора. Какую бы систему не выбрал клиент, он может быть уверен в обеспечении надежной работы установки Wartsila в тяжелых условиях без каких-либо компромиссов. Компоненты топлива могут смешиваться в бункере склада топлива с помощью автоматического устройства, которое дает возможность использовать различные виды топлива без снижения мощности котельной установки. Даже смерзшееся в зимнее время топливо может быть использовано благодаря встроенному валику-эквалайзеру, и это только один из стандартных элементов топливной системы компании, обеспечивающей надежную эксплуатацию установки.

Первая установка BioGrate мощностью 4 МВт была поставлена в 1994 году для финского лесопильного завода «Финнфорест». В настоя­щее время 90 установок BioGrate работают в семи странах мира, в том числе и в России. Общая тепловая мощность проданных биокотельных — около 610 МВт.

Примером поставки в Россию может служить котельная установка 10 + 3 МВт, доставленная в 2003 году для ЗАО «Пестово Ново» в Новгородскую область. Мощность завода составляет 200 000 м³ обрезных сушеных пиломатериалов в год с перспективой увеличения к 2007−2008 годам. Котельная установка обеспечивает теплом сушильные камеры и систему отопления завода. Российские специа­листы, посещавшие завод «Пестово Ново», неоднократно отмечали высокий уровень исполнения и надежности котельной установки Wartsila.

В 2005 году была поставлена и смонтирована котельная установка BioEnergy 12 + 3 МВт для ООО «Свирь Тимбер» — нового лесопильного завода, построенного в поселке Подпорожье (Ленинградская область). Инвестором проекта выступила финская компания Metsa-Botnia. Мощность предприятия составит около 200 000 м³ пиломатериалов и 150 000 м³ технологической щепы в год. В котельной «Свирь Тимбер» производится горячая вода с температурой 140°C для теплофикационной сети и сушильных цехов лесопильного завода. Установка работает с прямым подключением к теплофикационной сети, регулировка мощности обеспечена путем регулировки потока воды и температуры прямой воды. Кроме того, горячая вода используется с косвенным подключением в качестве источника тепла для контура сушильных камер Tekmawood. Температура теплоносителя сушильных камер — 115°С. Однако для получения более качественных пиломатериалов необходим также периодический пар в небольших объемах. С этой целью в установке предусмотрен испаритель мощностью 3 т/ч, который подключен к вторичному контуру и позволяет получать пар с температурой 115−120°С и давлением 0,8−1 бар. Давление пара, отходящего от парогенератора, регулируется на пульте управления согласно установленным показателям.

В начале этого года был подписан новый контракт на поставку котельной установки в Россию. ОАО «Онега-Энергия» заказала котельную BioEnergy 2 x 17 МВт + 9 МВт (дизель), которая будет служить для отопления г. Онега (Архангельская область). Проектная документация стадии «А» уже передана заказчику, отгрузка оборудования с завода в Финляндии ожидается в мае.

Все большую долю в поставках компании «Вяртсиля» начинают занимать био-ТЭЦ. В 2005 году три новых био-ТЭЦ были построены в Швеции и одна в Германии. В этом году «Вяртсиля» выиграла тендер и подписала контракт на поставку ТЭЦ на биомассе для бельгийской компании Renogen SA для монтажа в муниципалитете Амел в области Арденнес в Бельгии. Новая установка будет иметь выработку электроэнергии 3,29 МВт и выработку тепла 10 МВт для централизованного теплоснабжения. Выработка электроэнергии при конденсационной модели эксплуатации составляет 5,3 МВт. Дополнительно компания поставит котел на жидком топливе мощностью 12 МВт. Установка «Амел» будет обеспечивать горячей водой две местные фабрики, а выработанная электроэнергия будет поступать в питающие сети. ТЭЦ будет сдана в эксплуатацию в январе 2007 года. Финансирование проекта поддерживается правительством Бельгии, т. к. выработка электроэнергии будет обеспечиваться с использованием возобновляющихся источников энергии.

Установка BioPower эксплуатируется на основе закрытого цикла пара, отделенного от системы горячей воды. Перегретый пар вырабатывается в эффективном водотрубном котле и подается на высокоэффективную конденсационную паровую турбину с регулируемым отбором реактивного типа, соединенную с генератором переменного тока. Горячая вода нагревается с помощью пара из регулируемого отбора турбины.

Установки BioPower являются высокомодульными, основанными на хорошо отработанных стандартизованных компонентах с использованием надежных решений проектирования. Таким образом, установки могут быть быстро поставлены и смонтированы. Испытанная технология обеспечивает надежность их работы и долговечность. Установки Wartsila также высоко автоматизированы и не требуют постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Wartsila Biopower Oy
Teollisuustie 12
FIN-74700 Kiuruvesi
Finland
www.wartsila.com/biopower

Координаты в России
Тел. (495) 937-75-89
Факс (495) 937-75-90
E-mail : tatjana.kryshina@wartsila.com