Holz House и «Теплоресурс»

История надежного партнерства и новый шаг в утилизации древесных отходов

Компания Holz House (ООО «Хольц Хаус») хорошо известна в России как один из ведущих производителей домов из клееного бруса и продукции глубокой переработки древесины. Четыре производственные площадки предприятия расположены в Даровском, Котельничском и Лузском районах Кировской области, крупнейшая из них находится в Лузе. Этот завод, открывшийся в 2016 г., по праву можно назвать образцом современного деревообрабатывающего комплекса: здесь функционируют лесопильный и домостроительный цеха, линии по выпуску клееного бруса и древесных гранул (пеллет).

С первых дней работы предприятия в Лузе в его технологической цепочке важную роль играет котельное оборудование ООО «Производственное объединение “Теплоресурс”» из города Ковров Владимирской области. Именно оно обеспечивает производственные процессы мощностью, а помещения теплом, но не только.

Современное деревообрабатывающее производство в Лузе

Объем переработки этой площадки Holz House – около 200 тыс. м³ круглых лесоматериалов в год. Технологический процесс предприятия предполагает ряд этапов: сначала кругляк с биржи сырья поступает на окорочный станок, далее проходит распиловку, сушку, сортировку, торцовку, маркировку, упаковку и отгрузку уже готовой продукции – пиломатериалов транспортной влажности. Часть досок после обработки в сушильных камерах отправляется в домостроительный цех для изготовления клееного бруса. На каждом этапе образуется значительное количество древесных отходов – коры, щепы, опилок. Эти остатки активно вовлекаются в повторное использование: сухие фракции идут на производство пеллет, а влажные и смешанные – на топливо для котельных.

На заводе процесс удаления отходов полностью автоматизирован. Кора, снятая на окорочном станке, вместе со щепой и опилками, образующимися при распиловке, по ленточным транспортерам доставляется в отдельные бункеры. Отходы, предназначенные для производства топливных гранул, поступают на соответствующий участок, а для сжигания перемещаются на топливный склад, откуда скребковые транспортеры в строго заданном объеме подают их к котлам.

Начало сотрудничества: тепло для запуска завода

Когда в 2016 г. в Лузе строился лесопильный цех, важнейшей задачей стало обеспечение его тепловой энергией. От этого зависела работа сушильных камер и отопление производственных помещений, а значит, и бесперебойный выпуск готовой продукции. Выбор был сделан в пользу отечественного оборудования – продукции производственного объединения «Теплоресурс».

Первой была запущена котельная с двумя водогрейными котлами мощностью 2 МВт каждый. Оборудование работает на смеси опилок, щепы и кородревесных отходов, полностью автоматизировано, с подачей топлива в топку через гидротолкатели. Уже через полгода работы стало очевидно, что мощности нужно наращивать. В 2019 г. в котельную № 1 добавили третий котел на 3 МВт, что обеспечило растущие потребности лесопильного производства.

Расширение теплоэнергетического комплекса

С запуском линии по производству пеллет в 2020 г. объемы переработки древесины увеличились, а вместе с ними и потребность в тепловой энергии. Было принято решение о строительстве второй котельной, которая включала два котла по 3 МВт того же производителя – ПО «Теплоресурс».

Эти котельные рассчитаны на использование в качестве топлива исключительно древесной коры с высокой зольностью, что подразу­мевает специальные конструктивные решения. Среди них такие:

• блочный мультициклон для очистки дымовых газов;
• пневмоочистка теплообменника;
• механизированная система золоудаления;
• увеличенная площадь механической колосниковой решетки для стабильного горения и легкого вывода образующейся золы.

В результате общее тепловое хозяйство предприятия стало включать две автоматизированные котельные суммарной мощностью 13 МВт. Они полностью обеспечивают тепловой энергией 16 сушильных камер с разовой загрузкой 130 м³ каждая и отапливают более 7 тыс. м2 производственных помещений.

Проблема избытка отходов

Несмотря на то что две котельные перерабатывают значительное количество отходов, образующихся в процессе производства, полностью потребить весь их объем невозможно, да и не нужно. Особенно это касается коры, которая остается после окорки бревен хвойных пород.

Длительное хранение больших массивов коры на открытом воздухе создает серьезные риски. Даже в холодное время года они способны к самовозгоранию из-за внутренних процессов разложения. Такой пожар сопровождается неконтролируемыми выбросами и опасен как для предприятия, так и для окружающих территорий. Захоронение древесины также не является решением: это нарушает экологический баланс и не исключает возгораний на полигонах. Поэтому в 2023 г. было принято решение об установке на предприятии в Лузе котла-утилизатора – оборудования, предназначенного для сжигания отходов без выработки тепловой энергии. Для реализации решения поставщика менять не стали, вновь отдав предпочтение партнерам из Коврова.

Котел-утилизатор: конструкция и работа

Осенью 2023 г. на Holz House был введен в эксплуатацию котел-утилизатор производства ПО «Теплоресурс». В отличие от традиционных котельных, он работает исключительно на уничтожение излишков древесных отходов, не производя тепловую энергию. На предприятии нет потребности в дополнительной ее выработке – все текущие нужды полностью покрываются действующими котельными. Избыточное тепло попросту некуда было бы направить, а его «сброс» потребовал бы установки дорогостоящего насосного и вентиляционного оборудования. Котел-утилизатор решает задачу иначе: он позволяет напрямую, без выработки тепла и дополнительных затрат, утилизировать необходимый объем древесных отходов.

Принцип работы котла-утилизатора

Кора доставляется погрузчиком на механизированный топливный склад утилизатора, откуда с нужной периодичностью гидравлический толкатель подает ее в топку. В случае повышенной влажности отходов в топливную смесь добавляется до 10% опилок для стабилизации процесса горения. На первом этаже установки расположена подвижная колосниковая решетка, обеспечивающая эффективное сжигание топлива практически без образования дыма. Далее продукты сгорания направляются во второй, обмурованный, этаж утилизатора, где происходит догорание и отделение тяжелых частиц – остатков золы. После этого газы удаляются в атмосферу через дымовую трубу без применения тягодутьевых вентиляторов: установка работает на естественной тяге. Поскольку высота трубы 22 м, возможность попадания горячих частиц на землю исключена. Дополнительно на верхушке трубы установлен сетчатый искрогаситель, предотвращающий вылет крупных искр, способных сохранить энергию и стать источником возгорания.

Котел-утилизатор, несмотря на высокий уровень безопасности, установлен на окраине территории предприятия, что позволяет максимально удалить источник выхода горячих газов от основных производственных зон.

Мощность топки утилизатора достигает 8 МВт, однако на практике она ограничивается требованиями безопасности. Главный фактор – температура на выходе: ее нельзя превышать, чтобы избежать образования высокоэнергетических искр и предотвратить повреждение нержавеющей дымовой трубы. При потенциальной возможности разогрева до 900 °C установка стабильно поддерживает температуру горения около 550 °C, что обеспечивает практически бездымное сжигание коры. Соответственно, температура выходящих газов контролируется автоматикой и не превышает 500–550 °C. С учетом этих параметров утилизатор перерабатывает в среднем до 85 м³ складской коры в сутки (в пересчете на объем складирования, а не плотный вес).

Почему это решение оптимально

Хотя любое сжигание сопровождается выбросом газообразных продуктов, котел-утилизатор решает главную проблему – регулирование избыточного накопления отходов, которое в противном случае неизбежно привело бы к пожароопасным ситуациям. Сжигание в утилизаторе происходит при контролируемой температуре, практически без дыма и с минимальным риском выброса искр. Такое решение позволяет поддерживать производственные площади в порядке, не складировать опасные объемы коры и работать в более безопасных для предприятия и окружающей территории условиях.

Эксплуатация и обслуживание

Как показал двухлетний опыт работы, котел-утилизатор в эксплуатации прост и надежен. Все процессы автоматизированы, контроль над установкой осуществляет один оператор. При этом, как отмечают в Holz House, несмотря на максимальную безопасность, при желании и/или необходимости, например, в пожароопасный период, утилизатор может быть остановлен. Сама по себе конструкция рассчитана на длительную работу без сложных ремонтов.

Партнерство, проверенное временем

Сотрудничество Holz House и ПО «Теплоресурс» началось с решения задачи теплоснабжения нового производства и со временем переросло в комплексный подход к управлению тепловыми ресурсами и древесными отходами предприятия. За девять лет партнерство доказало свою эффективность – от первых котлов в 2016 г. до установки котла-утилизатора в 2023-м.

Новая установка не только ликвидировала проблему излишков отходов, но и повысила пожарную безопасность, сохранив при этом высокий уровень экологической ответственности. Пример Holz House и ПО «Теплоресурс» показывает, что грамотное сочетание производственной и инженерной компетенции позволяет находить оптимальные решения на любом этапе развития предприятия. 

Основные узлы и особенности установки

• механизированный топливный склад с подачей коры погрузчиком;
• гидравлический толкатель для дозированной загрузки в топку;
• камера первичного сгорания с подвижной колосниковой решеткой, обеспечивающей эффективное горение с минимальным дымообразованием;
• камера дожигания для полного сгорания тяжелых частиц;
• камера смешения топочных газов с внешним воздухом;
• система механизированного золоудаления;
• система автоматического управления;
• золоуловитель;
• дымовая труба высотой 22 м из нержавеющей стали с высокотемпературным утеплением из минераловатных материалов и сетчатым искрогасителем (ячейка 5×5 мм) для предотвращения выхода искр.

Текст ООО ПО «Теплоресурс»