О "двух ретортных" и "много ретортных" печах.
1.Нельзя читать печи, изготовленные без применения футеровочных материалов профессиональным оборудованием для бизнеса. Сюда можно отнести все виды печей периодического действия, типа «бочки». Применение футеровки в печах периодического действия затруднено. Так как периодический нагрев и охлаждение (частый перепад температур) приводит к быстрому разрушению самой футеровки.
А отсутствие футеровки приводит к следующим проблемам:
- не позволяет сжигать пиролизные газы в топке при высокой температуре. Это означает неэффективное использование тепла от полного сгорания пиролизных газов, и выбросы в атмосферу вредных выбросов.
- низкий срок службы самих печей. Без футеровки, они имеют небольшой срок службы, чем печи с футеровкой.
- требует повышенного расхода на текущий, плановый и капитальные ремонты. Применение дорогостоящий жаропрочных, жаростойких сталей резко увеличивает себестоимость печей, но серьезно образом не увеличивает срок службы печей. Большинство таких сталей быстро теряют свои свойства при контакте с углеродом и его соединениями при высоких температурах.
- увеличивает пожароопасность печей. Расплавленный металл и открывшийся раскаленный уголь, на ветру, да еще в больших количествах…. Так сказать, никакие поджигатели-террористы не нужны…
Не смотря на то что они самые дешевые, но в тоже время самые опасные, эксплуатационно-затратные, с наименьшим выходом конечного продукта (древесного угля). Конструкции печей таковы, что затрудняют применение средств механизации, особенно таких универсальных средств как погрузчики. Погрузчики ликвидный товар, при неудаче в угольном бизнесе, их легче продать, увезти, или применить на другие цели.
2. Поэтому рассматриваем и сравниваем только футерованные ретортные печи.
2.1.Что из себя представляют «двух ретортные» (двух камерные) и много ретортные печи.
К двух ретортным печам, условно, можно отнести печи с одной топкой по середине и двумя пиролизными камерами по краям, оснащенные еще защитными стаканами. Двух ретортные печи могут быть с вертикальным и горизонтальным расположением реторт.
К много ретортным печам, тоже условно, можно отнести все виды распространенных в России печей с одной топкой, с камерами сушки и пиролиза, с большим количеством вымок для реторт, для их вертикальной установки.
При одинаковых условиях:
-на входящее сырье (порода, влажность, логистика, стоимость…),
-на фасовку-упаковку конечного продукта (древесный уголь),
-при применении одинаковых отечественных материалов на изготовление печи
«Двух ретортные» печи имеют следующие конструктивные преимущества перед много ретортными печами, распространенными в России.
2.2. Основные конструктивные особенности и отличия. Чем лучше «двух ретортные» печи, по сравнению с много ретортными печами?
2.2.1. Наличие стакана в камерах
- позволяет защитит реторты от горения. То есть увеличивает срок службы реторт и затраты на их ремонт.
- значительно уменьшает выбросы тепла и газов атмосферу. То есть реальные тепло затраты на единицу продукции меньше чем в других печах.
- нахождение камер в более горячем состоянии из-за меньших потерь тепла, уменьшает время разогрева реторты. Цикл укорачивается.
-уменьшает колебания температур в камерах, увеличивая срок службы печи.
-большие размеры стакана позволяют применять реторты большего размера и емкости. Что значительно уменьшает большое количество операции по замени реторт. Это по совокупности с погрузчиком, значительно увеличивается производительность труда на единицу персонала.
- в фронтальных двух ретортных печах, позволяет применять реторты различных геометрических форм и размеров. Размеры реторт ограничены только размерами стакана. Что удобно, при необходимости, можно применять различный подручный дешевый металл. Включая «чужие» искореженные реторты. То есть в стаканы можно засовывать все что не плавится, и не входит в химическую реакцию со стаканом.
- в фронтальных двух ретортных печах, если очень «хочется», или временно нет денег на погрузчик, то можно поработать и без ретортном режиме. Где выгрузка горячего или остывшего угля из стаканов осуществляется с помощью длинной кочерги в металлическую тару. Но такой травма и пожара опасный способ не стоит применять. Разве что в аварийных случаях. Например, при поломки погрузчика.
2.2.2. Что дает конструктивная особенность, когда в камерах "двух ретортной" печи, одновременно могут находится не более двух реторт.
- что существенно облегчает точность контроля и время реакции на замену реторты.
- нет риска, когда могут возникнуть ситуации с одновременным выбросом пиролизных газов из нескольких реторт в топку, как в много ретортных печах. . Это приводить к перегреву печи и реторт. Покореженную реторту, трудно будет вынуть, или засунуть в выемку камеры. И сложно отремонтировать.
В много ретортных печах, процесс одновременного выброса пирогазов приводит к перегреву и в сушильной камере, или их недожогу и выбросам в атмосферу. В итоге еще неконтролируемые выбросы в атмосферу и перерасход газов. Или в другой ситуации, к «замерзанию» печи и реторт, так что может потребоваться дополнительный расход топлива в топку. Конечный продукт (древесный уголь) получается с недожогом, или с пережогом.
Естественно такие температурные колебания не лучшим образом отразятся на сроке службы печи и реторт.
2.2.3. Сушка древесины, чем более низких температурах проводится, и чем дольше, тем меньше потерь углеродосодержащих соединений. Тем больше выход угля на единицу сырья. Поэтому для двух ретортных печей, изначально дорогие, сложные как для технологическом, так и ремонтном обслуживания, камеры сушки не применяются. Достаточно иметь один, и более дешевый и простой сушильный канал (площадку) для всех печей, куда направляются дымовые газы с остаточным теплом. На таком канале лучше всего применить более эффективный способ сушки сырья, как сушка дымовыми газами напрямую. При прямой «холодной» сушки, «вредные» газы в атмосферу не выбрасываются. Водяной пар и его конденсат не являются «вредными».
Двух ретортные печи, могут работать и без сушильного канала (площадки), хоть и с меньшим эффектом. Мобильно-полевые двух ретортные печи, для большей эффективности, целесообразнее сблокировать по несколько штук (2, 4 и более), объединив их дымопроводами. Это при отсутствии сушильного канала (площадки).
2.2.4. Относительно небольшие размеры печи позволяют их легко транспортировать на новые «неосвоенные» места. Поближе к сырью!. В условиях дорогой логистики это имеет существенно значение. Перевозить тяжелую и сырую древесину, который 4 раза тяжелее и 2 раза больше, чем древесный уголь, намного дороже. Можно строить и (или) изготавливать мобильно-полевые легковесные варианты, для более быстрой транспортировки. Печи можно сделать и разборными и цельными.
2.2.5. Конструкция печи позволяет механизировать, и даже автоматизировать наблюдения за температурными режимами, управлением потоками газов и заслонками. В этом случае нужен подвод электричества, например от моторных электростанции. При визуальном контроле и ручном управлении заслонками электричества не требуется.
2.2.6..Относительно легко превратить двух ретортные печи, в печи с разной организацией движения дымовых газов. Например, сушка сырья установкой реторт на сушильных каналах, или площадках, или в камере самой печи. Так же способ сушки сырья, как же через стенку реторты (косвенный нагрев), и (или) напрямую дымовыми газами.
2.2.7. Конструктивные особенности двух ретортных печей таковы:
- что позволяет в них применять и традиционные огнеупорные материалы, и современные, и будущие. Без больших затрат менять одни виды на другие.
- легко ремонтируются и обслуживаются.
- при желании, модернизируются легко и с малыми затратами, с добавлением множества других свойств.
2.2.8. Применяемость. Двух ретортные печи можно использовать
- в качестве источника как тепла, как с использованием прямых дымовых газов, так и с применением бойлера, экономайзера, теплообменника…Можно, даже для получать электричество с применением газовых мини турбин.
- для сушки, обжига, прокалки, пиролиза другого сырья, изделий, материалов
- для получения пиролизного газа. При применении специальной реторты можно получать синтез-газ, из уже горячего (лучше раскаленного) после пиролиза, древесного или другого угля.
- для утилизации (уничтожении, инсенерации) биологических и иных отходов
- для регенерации активных (активированных) углей и сорбентов
2.2.9. Персонал. 4 (четыре) печи обслуживает всего один человек с погрузчиком. А в много ретортных печах, довольно большое количество персонала, бегает по площадке и по печи, в холод и жару, в дождь и слякоть, ветер и снег, обслуживая технологические и ремонтные нужды.
Когда оплата труда является одним их основных затрат на себестоимости продукции. Каждый «лишний» человек уменьшает рентабельность производства значительно.
2.2.10. Себестоимость изготовления и (или) строительства «двух ретортных» печей на единицу продукции, при выполнении «нормальных» футеровочных работ, для одинаковых условий эксплуатации, с соблюдений всевозможных норм, не больше, чем в других много-ретортных печах.
2.2.10.1. Большие много-ретортные печи имеют:
- высокую первоначальную себестоимость, в основном, из-за наличия малоэффективной, но в тоже время дорогостоящей камеры сушки. Затраты на печь, на единицу производительности в месяц, у них больше чем 2 раза, по сравнению с двух ретортными печами.
- неудобная и дорогостоящая технологически - эксплуатационная стоимость камеры сушки печи.
- неудачная конструкция системы длинных труб, для движения пиролизных газов в топку.
- неудобно расположенная конструкция песчаного затвора на месте установки реторт в камере.
- реторты с малым диаметром реторт, по сравнению с двух ретортными, имеет меньший коэффициент заполнения. Заполнять малые диаметры сложно.
- реторты с малым диаметром требует повышенного расхода на подготовку сырья (распилку-расколку). Для них сырье должно быть меньшего размера чем для реторт двух ретортных печей. Затраты на подготовку сырья нельзя оправдывать с незначительным увеличением скорости сушки более мелкого сырья. Они несопоставимы.
В совокупности большие много-ретортные печи имеют очень высокую первоначальную и технологически - эксплуатационную стоимость. Высокую себестоимость продукции, низкую рентабельность производства. Незначительный эффект от «перевернутой» реторты тянет за собой множество неудачных конструкторских решений в много-ретортной печи.
2.2.10.2. Малые много-ретортные печи хотя и имеют небольшую первоначальную себестоимость, из-за отсутствия камеры сушки и «экономной» футеровки. Но к другим проблемам много ретортных печей, добавляют свои. Это:
-отсутствие предварительной сушки уменьшает выход угля и ухудшает его качество. Мелкий древесный уголь не слишком популярен.
-реторты с еще меньшим малым диаметром реторт имеет еще меньший коэффициент заполнения, а так же требует еще более повышенного расхода на подготовку сырья (распилку-расколку). Для них сырье должно быть еще меньшего размера.
-приводит к потерям тепла и перерасходу пиролизных газов, и из-за «плохого» горения слишком влажных пиролизных газов. Толком несгоревшие пиролизные газы уходят в атмосферу, вместе с влажными дымовыми газами.
- излишне малые размеры реторт увеличивает количество технологических операции, а значит растут не только затраты на персонал, но и на ремонт печи, реторт, механизмов. Очень частые колебания температур печи, реторт ускоряют их износ.
В совокупности малые много-ретортные печи имеют очень высокую технологическую и ремонтно- эксплуатационную стоимость. Высокую себестоимость продукции, низкую рентабельность производства.
В совокупности, выше названные и другие конструктивные свойства двух ретортной печи, делают их самыми экономичными и экологичными; с наилучшими условиями труда в углежжении; имеющим наибольший удельный выход продукции, с наименьшими затратами на единицу продукции. Различные конструктивные решения обеспечивают более надежную, долговечную и безопасную работу печи, по сравнению с другими ретортными печами.
