Elektrane koji omogućavaju našu današnju civilizaciju ujedno su, na žalost, jedan od glavnih onečišćivača zraka sumpornim oksidima, dušičnim oksidima, benzopirenom i krutim česticama, a njihov doprinos emisijama ugljičnog dioksida ne treba ni spominjati. Jedan od načina za smanjenje štetnih emisija u atmosferu je i zamjena neobnovljivih izvora energije (nafte i ugljena) obnovljivim izvorima goriva biološkog porijekla. Prema tome, industrijalizirane zemlje za smanjenje utjecaja stakleničkih plinova na klimu planeta Zemlje sve više potiču zamjenu fosilnih goriva biogorivima.
Uspješno iskorištavanje energije iz otpada koji nastaje tijekom prerade drvne sirovine moguće je samo pomoću pouzdanih postrojenja koja zadovoljavaju suvremene zahtjeve za proizvodnjom topline, ali i pomoću sve pomoćne opreme koja omogućava rad s gorivom niske kvalitete.
Ruska tvrtka Lesozavod 25 već niz godina poduzima uspješne korake prema integriranom poboljšanju učinkovitosti uporabe energije iz lošeg drvnog otpada. Pri tome u posljednjih pet godina uspješno surađuje s poznatim austrijskim proizvođačem naprednih rješenja za energetsko iskorištavanje biomase, tvrtkom Polytechnik Luft- und Feuerungstechnik.
Prvi rezultat njihove suradnje je izgradnja kotlovnice na mjestu Ciglomenu u Arhangelskoj oblasti na sjeverozapadu Rusije. Postrojenje se sastoji od dva kotlova tipa PR-2500 koji kao gorivo koriste drvni otpad i koru koji nastaje tehnološkom ciklusu u tvrtki. Rezultati dobivenih energetskih pregleda i ispitivanja rada, odnosno analize kotlova u vrijeme teške i duge zime 2005. - 2006. godine pokazali su da se radi o kotlovima s izvanrednim tehničkim, ekonomskim i ekološkim raznim značajkama.
U skladu s time, još 2008. godine u tvrtki Lesozavod 25 započela je druga faza projekta koja je omogućila čak za 5 - 6 puta jeftiniju proizvodnju toplinske i električne energije iz drvnog otpada. Takav način korištenja energije nekvalitetnog drvnog otpada najviše obećava jer iskorištava prednosti spojene proizvodnje toplinske i električne energije (tj. kogeneracije) i ujedno značajno smanjuje ovisnost o uvoznim izvorima energije.
Kako postrojenje radi?
Postrojenje je smješteno u zgradi dimenzija 36,3 × 34,6 m i ima dva skladišta goriva (pojedinačnih dimenzija 7,2 × 11,7 m) i opremljeno je automatskim sustavom za dovod goriva do ložišta. Gorivo se isporučuje posebnim prijenosnicima, a razina goriva u oknu za punjenje kontrolira se optičkim osjetnicima, kako bi se ostvarila zaštita od povrata plamena, a tu je i dodatna toplinska i električna zaštita.
Kako bi se smanjila velika razina vlage u gorivu ugrađeni su i kotlovi RRD-7500 na koje se spaja dimnjak visine 30 m. Uz to, postrojenje je opremljeno automatskom kontrolom koja omogućava nadzor nad svim dijelovima procesa. Kotlovi RRD-7500 imaju pojedinačni učin 7,5 MW i namijenjeni su za proizvodnju vruće pare pri tlaku 2,4 MPa i na temperaturi 420 °C. Nazivni učin pare iznosi 9,5 t/h, a električna snaga turbine 2,2 MW.
U komori za izgaranje ono se odvija u tri faze. Pri tome su radi dodatnog smanjenja emisija NOX i povećanja pouzdanosti rada kotlovi opremljeni s dva sustava recirkulacije dimnih plinova. U ložištu se nalazi 27 redova rešetki, od kojih je 13 pomični, a svaki red sastoji se od 45 rešetki koje su izrađene od toplinski otpornog lijevanog čelika legiranog kromom (udio kroma je veći od 30%). Uz to, na bočnim stijenkama rešetke nalaze se četiri fotoćelije koje kontroliraju razinu goriva u ložištu. Kao što je spomenuto, izgaranje se odvija u tri faze, odnosno u tri zone. U prve dvije zone kao zrak za izgaranje služi topli zrak koji dolazi iz predgrijača zraka (LUVO), a u trećoj zrak koji je najprije prošao kroz rashladne kanale u stijenkama kotla. Kotlovi RRD-7500 također su opremljeni s dvije linije za recirkulaciju zraka.
Stijenke ložišta, tj. komore za izgaranje izvedene su od vatrostalne opeke. Razinu temperature stijenki kontroliraju termoelementi koji su postavljeni u četiri točke duž toka produkata izgaranja, dok se peti termopar kontrolira temperaturu dimnih plinova s kojom oni napuštaju komoru izgaranje.
Kotlovi su opremljeni s dva plamenocijevna izmjenjivača topline dimni plinovi - voda. Uz to, tu je i sva potrebna sigurnosna oprema (sigurnosni ventil, odzračni ventil, kontrola razine vode itd). Toplinska izolacija kotla izvedena je od mineralne vune (debljine 200 mm), koji s vanjske strane prekriva metalni plašt.
Dimni plinovi izlaze iz kotla s temperaturom 315 °C (pri nazivnom opterećenju) i ulaze u ekonomajzer PRH-7500 u kojem se hlade na 175 °C. Površina za izmjenu topline u ekonomajzeru iznosi 398 m2, a voda se u njemu može zagrijati na maksimalnu temperaturu 220 °C. Nakon ekonomajzera dimni plinovi ulaze u ciklon, u kojem se čiste od čvrstih čestica, koje su potom automatskim sustavom za uklanjanje pepela uvode u posebne spremnike koji se redovito prazne. Tako pročišćeni dimni plinovi zatim odlaze u rekuperativni izmjenjivač topline LUVO 7500, u kojem se zagrijava primarni zrak za izgaranje, a istodobno se odvija dodatno odvajanje čestica pepela.
Od kada je postrojenje izvedeno (2008. godine) do dana provode se sveobuhvatna ispitivanja glavnih energetskih značajki. Tako je utvrđeno da se opterećenje kotla pri radu može mijenjati u rasponu 40 - 93% nazivnog, dok temperatura pregrijane pare iznosi 388 °C. Istodobno, električna snaga postrojenja iznosi 1,1 - 1,5 MW.
Dakako, svi dijelovi postrojenja zadovoljavaju ključne međunarodne i ruske norme i propise, što je potvrđeno brojnim certifikacijama i ispitivanjima u laboratoriji i pogonu.
