Технологический комплекс по производству древесного угля 80 тонн/месяц

Описание комплекса

Данный комплекс преназначен для переработки в высококачественный древесный уголь различного рода некондиционных отходов растительного происхождения: дровяной древесины, отходов лесозаготовки и деревообработки, скорлупы кокосового, грецкого, лесного и прочих орехов, топливных брикетов типа nestro, Pini-Kay, ruff и т. д.

Производственный объем комплекса составляет от 80 тонн высококачественного древесного угля в месяц. Производительность будет зависеть от параметров исходного сырья. Так например 80 т/месяц, будут произведены при использовании в качестве сырья древесины восточно-европейского дуба с влажностью до 40%, в случае использования в качестве сырья - березы, производительность составит 60-70 т/месяц, в зависимости от влажности сырья. Если же в качестве сырьевого материала предполагается использовать топливные брикеты типа Pini-kay производительность составит - 100-120 т/месяц.

Комплекс является современным высокотехнологичным, экологически-безопасным и включает все необходимое вспомогательное оборудование, которое обеспечивает стабильную, эффективную работу.

В результате работы комплекса, возможен выпуск следующих видов продукции:

• Древесный уголь для бытовых и промышленных целей
• Древесный уголь из брикета Pini-Kay 
• Брикеты Pini-Kay
• Каминные дрова

Сравнительные характеристики видов топлива

Сравнительные характеристики		Дрова	Уголь каменный	Древесный уголь из топливных брикетов	Древесный уголь из дров
Теплотворность, ккал/кг		до 3500	до 5500	до 8300	до 8300
Время горения, кг/час		1	3	5-7	2-4
Остаток золы, %		до 10	до 50	до 4	до 3

Участки комплекса

1. Участок заготовки и складирования сырья

2. Участок для загрузки вагонеток сырьем, охлаждения и выгрузки угля из вагонеток 

3. Железная дорога для перемещения платформ с вагонетками (элемент логистики)

4. Участок пиролиза на базе углевыжигательных печей УП-4 ЕВРО-м

5. Склад готовой продукции

Дополнительно участок может включать:

А. Оборудование для подготовки сырья к процессу (пилы и колуны)

Б. Камеру принудительного охлаждения вагонеток - существенно снижает длительность охлаждения угля в вагонетках, особенно необходима для использования в жарких климатических регионах

В. Линию по производству топливного брикета Pini-Kay 

Г. Линию по упаковке древесного угля в бумажные пакеты

Д. Котел-утилизатор - используется для применения избыточного тепла для бытовых и прочих целей

Е. Центральный пульт управления (операторская)

Ж. Сушильный комплекс для производства каминных дров

З. Устройство для стабилизации древесного угля

Схема участка с обозначениями

Краткое описание участков комплекса

Участок 1. Сюда подвозится сырье для пиролиза. В случае необходимости, на участке 1 производится подготовка сырья к процессу (резка по длине, колка по диаметру).

Участок 2. Здесь установлены стационарные эстакады и производится загрузка сырья в вагонетки и выгрузка древесного угля из них. Дополнительно данный участок может быть оборудован камерами принудительного охлаждения, что существенно ускоряет процесс охлаждения вагонеток.

Участок 3. Этот участок используется для перемещения вагонеток с использованием платформы. Данный участок относится к элементам логистики комплекса и позволяет осуществлять перемещение вагонеток с сырьем и готовой продукцией по всем участкам с минимальными физическими усилиями.

Участок 4. Это основной участок, где непосредственно осуществляется процесс получения древесного угля. Участок включает углевыжигательные печи типа УП-4 ЕВРО-м в количестве 2-х шт.

Участок 5. Предназначен для упаковки и складирования готовой продукции. Здесь может быть установлена линия для упаковки древесного угля в бумажные мешки, виброшкаф, паллетообмотчик и прочее упаковочное оборудование.

Краткое описание технического процесса

Сырье для процесса складируется на участке 1, после заполнения сырьем на участке 2 вагонетки устанавливаются на платформы участка 3. Время загрузки сырьем вагонетки составляет 40-50 минут. Платформы с вагонетками, перемещаются по рельсам участка 3 на участок пиролиза 4, с платформы вагонетки загружаются в свободную камеру углевыжигательной печи, с установленным режимом сушка. По факту завершения процесса пиролиза в камере углевыжигательной печи, на участке 4, вагонетки с углем выгружаются на пустую платформу, которая установлена на участке 3 (железная дорога). Вагонетки с горячим углем перемещаются на участок 2, где производится охлаждение угля в вагонетках, время охлаждения вагонеток 12-24 часов и зависит от температуры окружающей среды. После охлаждения древесный уголь должен пройти процесс стабилизации, без этого может произойти процесс самовозгорания, стабилизация может осуществляться различными методами с применением и без применения специального оборудования. После стабилизации, древесный уголь упаковывается и складируется на участке 5, откуда отгружается потребителям.

При организации производства важно учитывать  следующие факторы 

• Обеспечение технологического процесса углежжения собственным теплом, которое обеспечивается за счет полного сжигания продуктов пиролиза древесины в топке. Образующийся при этом теплоноситель обладает энтальпией, достаточной для осуществления сушки древесины, проведения процесса пиролиза древесины и прокалки древесного угля, а также для производства горячей воды для технологических и бытовых потребностей.
• Это же решение обеспечивает утилизацию жидкой фазы, образующейся при пиролизе древесины, устраняя тем самым существенную экологическую проблему попадания кислотных остатков в почву и сточные воды.
• Повышенный выход, высокие качественные характеристики древесного угля достигаются за счет автоматического контроля температурных режимов сушки и пиролиза древесины.
• Утилизация избыточного тепла осуществляется за счет установки котла утилизатора, что позволяет использовать его для хозяйственных, технических и прочих нужд.
• Максимальная оптимизация перемещения сырья и готовой продукции с одного участка на другой с применением системы рельс, платформ и вагонеток с использованием естественных сил притяжения.
• Все операции связанные с перемещением сырья и готовой продукции максимально механизированы и осуществляются с использованием электрической лебедки.

Обслуживающий персонал комплекса

Количество обслуживающего персонала является расчетным. Далее, Вы сможете ознакомиться с общей численностью всех участков связанных  со всеми этапами производства древесного угля. Стоит отметить, что возможна организация 5-ти дневного графика работы, для всех участков, кроме участка пиролиза. При этом нужно рассчитать объем запасных вагонеток, а так же увеличить производственный объем всех участков на 30%. Так же возможно существенно снизить количество обслуживающего персонала склада не подготовленной древесины и участка подготовки сырья путем использования автомобильных манипуляторов для погрузки и перемещения сырья, а так же линий автоматизированной разделки древесины.

Участок 1 (заготовки и складирования сырья), участок 2 (загрузки вагонеток сырьем, охлаждения и выгрузки угля), участок 5 (склад сырья). Количество обслуживающего персонала зависит от степени автоматизации и организации производственного процесса. Минимальное количество обслуживающего персонала 2-х участков без учета трудовых затрат на подготовку сырья - 2 человека, максимальное 4 человека. В объем работ персонала входит: загрузка сырья в вагонетки, выгрузка угля из вагонеток, загрузка/выгрузка вагонеток в/из камеру(ы), а так же упаковка угля в мешки или коробки по 10 кг. Режим работы односменный. Персонал не требует специального образования.

Участок 4 (участок пиролиза). Персонал данного участка включает оператора и помошника оператора, т.е. 2 человека, оператор управляет процессом производства на углевыжигательных печах и является одновременно и бригадиром комплекса, несет ответсвенность за организацию всех работ и ведение процесса. Помощник оператора, в ночное время суток может подменять оператора, в дневное осуществлять работы на участках 1,2,5. Режим работы круглосуточный, по системе "сутки-трое". Общее количество операторов 3 человека, помощников оператора 3 человека. Оператор должен иметь среднее техническое или высшее образование и пройти обучение и стажировку на компании GreenPower.

Общая численность человек: 8-10. 

Усредненный состав и температура уходящих дымовых газов УП-4 «ЕВРО-м»

1. Температура                                                                  150-280 ^оС

2. Кислород О₂                                                                  10-16 %

3. Окись серы SО₂                                                             22-94 ppm

4. Окись азота NО                                                              0-40 ppm

5. Метан CH₄                                                                       0-0,01%

6. Двуокись углерода СО₂                                                  5-9 %

Данный проект является образцовым и предполагает адаптацию для конкретных условий. В целом компанией GreenPower будут разработаны:

1. Концепция и проект предприятия, где будут реализованы оптимальное перемещение, складирование сырья и готовой продукции на всех этапах производства.
2. Централизованное управление и контроль за работой комплекса углежжения.
3. Технический регламент предприятия.
4. Должностные инструкции обслуживающего персонала.
5. Концепция получения тепловой энергии в результате пиролиза брикета, которую рационально использовать при производстве брикета (сушка сырья) или для отопления помещений и получения технологического тепла.

Период производства оборудования, монтажа, наладки оборудования и обучения персонала составляет 1-2 месяца с начала финансирования. Предприятие, производящее оборудование, гарантирует проведение шеф-монтажных, пуско-наладочных работ и работ, связанных с обучением персонала. Помимо этого будет проводиться систематическое сервисное обслуживание оборудования.