Главная » Клиентам » Топливо для котлов » Применение деревянных шпал в качестве топлива

Применение деревянных шпал в качестве топлива

Проблема утилизации железнодорожных шпал — острейшая для транспортной отрасли. Замененные шпалы подлежат захоронению на местных полигонах промышленных отходов, однако из-за их переполненности зачастую складируются в местах, не предусмотренных для их хранения.

shpaly_kak_toplivo

Основные характеристики деревянных шпал:

  • Размер (д/ш/в), мм: 2750x250x180 (2750х230х160)
  • Масса, кг: 80-100
  • Обработка антисептиком — по ГОСТ 78-2004 (ГОСТ 78-89)
  • Пропитка по ГОСТу 20022.5-93
  • Изготавливается из: сосна, ель, пихта, лиственница, береза.
  • Предпропиточная влажность шпалы не более 25%.
  • В 1-й шпале — 0,1012-0,1237 м3 древесины.
  • Норма минимального поглощения антисептика (кг/м3) — 79 — 90
  • Срок службы деревянных — от 7 до 40 лет.
  • Масштабы использования: до 75% железнодорожных путей Украины.

 

Проблемы утилизации отработанных железнодорожных шпал

Для увеличения срока службы деревянных шпал применяют в основном угольные (масло каменноугольное) и нефтяные (жидкость термокаталитическая — ЖКТ) антисептики. Они содержат органические соединения, обладающие высокой летучестью, токсичными, канцерогенными свойствами.

Каменноугольное креозотовое (пропиточное) масло — продукт перегонки каменноугольной смолы при температуре 200…400 °С. Это жидкость темно-коричневого цвета (удельный вес 1,05-1,10 г/см3, температура кипения 180-200 °С) с едким запахом.

Периферийная часть шпалы на 80% состоит из каменноугольного масла, которое, в свою очередь, содержит 20,1% фенолов, 17,2% фенантренов, 16,9% пиренов, 22% ацетона и 12% бутанола. Эти соединения, попав в воздух, способны вызвать тяжелые отравления и онкологические заболевания.

Региональные полигоны промышленных отходов переполнены, и транспортники вынуждены складировать отслужившие срок шпалы в местах, не предусмотренных для их хранения (фото).

Такое несанкционированное размещение отходов приводит к экологическим выплатам, которые при размещении отходов 3 класса опасности на полигонах токсичных отходов обходятся в значительные суммы.

 

Анализ существующих методов утилизации отработанных железнодорожных шпал

Рассмотрим наиболее известные на сегодняшний день способы утилизации отработанных деревянных шпал.

  1. Сжигание — наиболее применяемый метод утилизации шпал. Благодаря креозотовой пропитке, теплотворная способность шпал может превышать НТС абсолютно сухой древесины. Конечные продукты прямого сжигания — зола и значительный объем токсичного летучего вещества (бензапирена), выбрасываемый в окружающую среду! С учетомэтого эффективная (экологически чистая) утилизация должна строиться не на простом сжигании, а на глубокой переработке с промежуточной нейтрализацией креозота.
  2. Использование в качестве строительного материала. Оба эти способа категорически не рекомендуется специалистами по экологическим соображениям.
  3. Пиролиз (термическое разложение без доступа воздуха) отработанных деревянных шпал с дистилляцией каменноугольного масла. Есть надежда, что применение пиролиза для утилизации шпал даст возможность не только предотвратить загрязнение окружающей среды, так как процесс идет в герметичных условиях, но и получить экономическую выгоду. По мнению авторов, при правильной организации технологического процесса этот метод утилизации позволит не только покрыть энергетические потребности процесса пиролиза, но и использовать излишки вырабатываемого тепла в технических или бытовых нуждах.

Однако опыт производства древесного угля в пиролизных установках показывает, что в зимних условиях выделяющегося пиролизного газа часто не хватает даже для собственных нужд при производстве угля, не говоря уж об излишках. Кроме того, сейчас газообразные и жидкие продукты пиролиза в гораздо большей степени можно отнести к отходам производства, нежели чем к товарному продукту. Доведение их до требуемого уровня потребует значительных материальных и временных затрат.

 

Вывод: все рассмотренные способы не могут решить проблемы утилизации имеющихся и вновь образующихся отработанных деревянных шпал

Получение тепловой энергии из отработанных железнодорожных шпал с использованием технологии высокотемпературного пиролизного сжигания

Необходимым условием для успешного и экологически чистого использования шпал в качестве твердого топлива для эффективного получения тепловой энергии является решение вопроса неполноты сгорания углеводородных соединений и степени обезвреживания имеющихся вредных примесей.

Газификация шпал в аппаратах EkoProfit осуществляется путем термического разложения с недостатком кислорода. При этом имеющийся в шпалах антисептик (креозот) параллельно с выделением летучих веществ из древесины переходит в газообразное состояние. Затем полученный горючий газ (водород, окись углерода и некоторое количество метана) поступает в специальные горелки, где происходит высокотемпературное сжигание пиролизного газа в высоко-окислительной среде (с избытком кислорода и высокой концентрацией озона Оз) при температуре около 1100-1650 °С.

После пиролизного сжигания железнодорожных шпал по предлагаемой технологии образуются следующие виды побочных продуктов: сухая зола из зольника камеры горения и летучая зола после циклона, очищенные дымовые газы (после прохождения циклона и скруббера). В случае необходимости просчитываются параметры рассеивания (высота дымовой трубы) с целью обеспечения ПДК возможных вредных примесей.

Выхлопные газы на выходе из аппарата соизмеримы по составу и концентрации вредных веществ с дымовыми газами получаемыми при сжигании природного газа, и не представляют экологической угрозы.

Поскольку содержащийся в составе шпал антисептик практически полностью переходит в летучую фракцию, образующаяся сухая зола не имеет в своем составе вредных веществ и может рассматриваться как отдельный товарный продукт (удобрение).

Полученная тепловая энергия может быть использована для систем отопления как жилых, так и промышленных объектов.

Научно-производственное предприятие «Вармекрафт» предлагает оборудование по использованию отработанных деревянных шпал в качестве топлива на основе технологии газификации, позволяющей решить все насущные проблемы, обеспечив:

  • Эффективное использование шпал в качестве топлива для производства тепловой энергии.
  • Требуемые экологические показатели.
  • Замещение значительного количества природного газа и угольного топлива на возобновляемый вид топлива — отработанные железнодорожные шпалы.

Все это позволит логично замкнуть жизненный цикл использованных деревянных железнодорожных шпал, дав им возможность вторично эффективно отработать на заключительной стадии существования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Вы должны быть авторизованы, чтобы разместить комментарий.