ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ФОРМОВАННОГО ТВЕРДОГО ТОПЛИВА ИЗ ТОРФЯНОГО СЫРЬЯ

Полезная модель относится к области круглогодичной добычи и переработки торфа с получением энергетического и коммунально-бытового топлива, в частности топлива из торфяного сырья, залегающего под водой в пресноводных водоемах (озерах), применяемой в частности для условий криолитозоны.
Известен технологический комплекс по производству продукции из торфа (RU 2295556, кл. C10F 5/04, C10F 7/06, 2007 г), включающий участок добычи торфа, технологически связанный посредством пульпопровода с размещенным в нем насосом-измельчителем с модульным участком переработки торфа, снабженный фракционатором и, по крайней мере, двумя параллельно установленными и взаимосвязанными между собой через фракционатор линиями переработки торфа для крупнодисперсных фракций и мелкодисперсной фракции. Первая линия включает в себя последовательно установленные и взаимосвязанные между собой посредством трубопровода и транспортера центрифугу, многоматричный пресс, ленточную сушилку и фасовочно-упаковочный отдел. Вторая линия переработки мелкой фракции включает последовательно установленные и взаимосвязанные между собой посредством трубопровода и транспортера центрифугу, экструдер с фильерами-насадками, барабанную сушилку и фасовочно-упаковочный отдел, который связан со складом отходов и соединен с газогенератором для пиролизного сжигания некондиционной продукции, связанный через привод с генератором для преобразования тепловой энергии в электрическую.
Данный технологический комплекс рассчитан на добычу и переработку торфа в условиях центральных регионов России при этом в данной технологической цепочке участок механической переработки является заводским. Кроме того, для доставки торфа пульпопроводом с полей добычи необходимо использование большого количества воды с последующей ее утилизацией, что сказывается на себестоимости конечного продукта. Данный комплекс невозможно использовать круглогодично в условиях криолитозоны из-за невозможности фильтрации воды в грунт.
Задачей полезной модели является разработка технологической линии производства формованного твердого топлива из торфяного сырья, обеспечивающей экскавацию торфа из-под воды и получением торфомассы требуемой влажности 78-84%, а также создание условий для высушивания торфяных кусков до нормативных значений влажности.
Техническим результатом является получение формованного твердого топлива из торфяного сырья в условиях криолитозоны в течение всего года.
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что в технологической линии производства формованного твердого топлива из торфяного сырья, включающей участок добычи торфа, последовательно и технологически связанным посредством пульпопровода с участком механической переработки торфомассы и далее с участком складирования готовой продукции, согласно полезной модели участком добычи торфа является дно водоема, при этом перед участком механической переработки торфа расположены участок-сгуститель и участок введения биомассы в сгущенный торф, при этом перед участком складирования готовой продукции расположен участок сублимационной досушки кусков торфа. Кроме того, участок механической переработки торфа включает последовательно и технологически связанные участки формования кусков торфа, стилки и сушки кусков торфа.
В условия криолитозоны торф добывают непосредственно со дна водоемов в летний период времени, поэтому участком добычи торфа является дно водоема, в котором торф находится в текучем состоянии. Извлечение торфа со дна водоема и доставка его для переработки пульпопроводом является наиболее доступным и дешевым методом. Для дальнейшей переработки торфяной массы в торфяные куски, предназначенные для использования в качестве топлива, торфяную массу с влажностью 96-98% необходимо обезводить на участках-сгустителях, путем налива торфомассы на поля, где происходит естественное удаление влаги до 78-84%. Наличие участков-сгустителей обеспечивают возможность дальнейшей переработки торфяного сырья в кусковой торф. Наличие участка введения биомассы, позволяет дополнительно сгустить торфяную массу для дальнейшей ее переработки и одновременно утилизировать отходы древесины. Наличие участка сублимационной досушки позволяет с помощью вымораживания кусков торфа дополнительно их обезводить до 30-35%, что в дальнейшем скажется на качестве топливной торфяной продукции.
Полезная модель обеспечивает создание оптимальных параметров процесса производства формованного твердого топлива заданными режимами экскавации, сгущения, диспергирования, формования, стилки, сушки и сублимационной досушки кусков и позволяет придавать ему минимальную влажность и максимальную теплотворную способность.
Полезная модель поясняется чертежом, где на Фигуре представлена технологическая схема производства формованного твердого топлива из торфяного сырья.
Технологическая линия производства формованного твердого топлива из торфяного сырья включает последовательно расположенные и технологически связанные между собой участок добычи торфа (1), связанный посредством пульпопровода (2) с участком-сгустителем (3) торфа и далее с участком механической переработки (4) торфомассы. Участок механической переработки (4) включает участок введения биомассы (5), участок формования кусков (6), участок стилки и сушки кусков (7) и участок сублимационной досушки кусков (8). За участком сублимационной досушки кусков (8) расположен участок складирования готовой продукции (9).
Технологическая линия производства формованного твердого топлива из торфяного сырья реализуется следующим образом. Разработка торфяной залежи осуществляется гидромеханизированным способом при помощи землесосного снаряда со дна водоема на участке добычи торфа (1). От землесосного снаряда торфомасса по пульпопроводу (2) транспортируется на участок-сгуститель (3), расположенный на берегу водоема на расстоянии 200-250 м от участка добычи торфа (1). На участке-сгустителе (3) в сгустителях происходит отделение механически связанной влаги методом гравитационного обезвоживания и частичного испарения. В результате этого влажность торфомассы понижается с 96-98% до 78-84%. При достижении торфомассой влажности 78-84% она поступает на участок механической переработки (4) торфомассы. На участке механической переработки (4) торфомасса может предварительно направляться на участок введения биомассы (5), на котором в торфомассу вводят биомассу в виде древесных опилок. Далее торфомасса поступает на участок формования кусков (6), где загружается в стилочную машину, в которой производится ее механическая переработка, экструзионное формование кусков и их стилка на участке стилки и сушки кусков (7). В полевых условиях производится сушка кусков под действием солнечной энергии с влажности 78-84% до влажности 40-45% с применением механизированной операции «ворочка», позволяющей интенсифицировать процесс сушки. Ворочка начинает производиться при достижении кусками влажности 65-70%. При влажности 35-50% производится валкование, а затем уборка торфяных кусков (формованного твердого топлива) и их транспортирование при влажности 35-40% в вентилируемые складочные единицы на участок складирования готовой продукции (9), где их влажность может снижаться до 30-35%. Если влажность убираемых кусков находится в диапазоне 40-50% они направляются на участок сублимационной досушки кусков (8) до влажности 30-35%.
По заявленной технологической схеме возможно производство формованного твердого топлива круглогодично в условиях криолитозоны.
В настоящее время полезная модель находится на стадии опытно-промышленных испытаний в условиях криолитозоны (Республика Саха (Якутия), Верхоянский улус, озеро Ыылаах).