Твердое композитное топливо на основе торфа

Образец твердого топлива

Композитное топливо предназначено для использования в топливосжигающих установках. Стремительный рост спроса на энергоресурсы подталкивает мировое сообщество к поиску путей переработки местных, зачастую возобновляемых, низкосортных топлив (торф, бурый уголь, древесина, биомасса). Характеристики этих топлив не позволяют использовать их в топливосжигающих устройствах без предварительной переработки. Требуются пути поиска технологии переработки низкосортного топлива в облагороженное. К примеру, на территории Томской области сосредоточены запасы местных низкосортных топлив: по запасам торфа занимает второе место по России с суммарными запасами и прогнозными ресурсами торфа 30881,4 млн т., а ежегодное накопление древесных отходов составляет 360 тыс. м3 в год. Однако существующее котельное оборудование не приспособлено к переработке высоковлажных и высокозольных низкосортных топлив. В итоге область вынуждена ввозить уголь из Кузбасса или юга Красноярского края, при этом его первоначальная стоимость из-за затрат на железнодорожную транспортировку становится в 1,5-2 раза дороже. Еще более напряженная ситуация складывается в отдаленных районах, где в качестве топлива используется дизель, доставляемый автомобильным, речным или воздушным транспортом. В результате чего стоимость отпускаемой потребителям электрической энергии составляет 4,9-9,8 руб./кВт∙ч.

       Технология основана на термической деструкции твердого топлива и состоит из трех этапов. На первом этапе биомасса подвергается низкотемпературному пиролизу, что позволяет использовать для оборудования углеродистые стали обыкновенного качества. В результате пиролиза происходит разложение биомассы на углеродистый остаток, пиролизный конденсат и топливный газ. Топливный газ, являясь побочным продуктом технологии, используется в качестве топлива для осуществления процесса пиролиза, тем самым снижая затраты на собственные нужды. На втором этапе углеродистый остаток измельчается, смешивается с пиролизным конденсатом, образуя формовочную смесь. Из полученной смеси формируется брикетный сырец. Заключительным этапом является сушка брикетного сырца.

Основные преимущества для потребителя: Композитное топливо не содержит влаги в своем составе, что позволяет не затрачивать средства на его предварительную сушку перед сжиганием. 

• Композитное топливо обладает высокой прочностью, позволяющей осуществлять его транспортировку. 
• Высокая теплота сгорания брикетов (в зависимости от исходного сырья 8,5-28 МДж/кг) позволяет существенно сократить расход потребляемого топлива. 
• Экологичность – за счет использования биомассы в качестве исходного сырья, композитное топливо при сжигании не выделяет оксиды серы.  
• Универсальность – композитное топливо предназначено для любых топливосжигающих устройств слоевого типа.

Потенциальная емкость топливно-энергетического рынка Томской области:

Объем топливно-энергетического рынка Томской области для котельных на твердом топливе и населения составляет примерно 0,67 млн т у.т. ежегодно, 31 % которого занимает привозной уголь, остальная часть – дрова [2]. Потенциально топливные брикеты местного производства, превосходящие по своим характеристикам дрова и сопоставимые с привозным каменным углем, могут захватить большую часть рынка при умеренной цене.

Проверка (сертификация)

Соответствие уровня исследований мировым аналогам подтверждается получением наград коллективом с участием соискателя на международных и всероссийских ярмарках-выставках инновационных продуктов:
1) Диплом Ассоциации изобретателей и производителей Франции-Национального Конкурса, 2012 г.

2) Золотая медаль Международной выставки изобретений, Париж, 2012 г.

3) Диплом Петербургской технической ярмарки, 2012 г.

4) Диплом I степени победителя конкурса инновационных и предпринимательских проектов ТПУ (10 К) «Идеи для жизни», 2012 г.

5) Диплом победителя конкурса У.М.Н.И.К.

6) Серебряная медаль конкурса «Золотая медаль  ITE Сибирская ярмарка», 2011 г.

7) Золотая медаль Петербургской технической ярмарки, 2011 г.

8) Диплом конкурса Инновационных-научно-технических проектов, Томск, 2010 г.

9) Диплом победителя Межвузовского конкурса исследовательских проектов, Томск, 2010 г.

Требования 

Брикеты соответствуют требованиям ГОСТ 9963-84 «Брикеты торфяные для коммунально-бытовых нужд. Технические требования», ГОСТ 21289-75 «Брикеты угольные. Методы определения механической прочности».

Стадия развития проекта 
     Завершена НИР, получены образцы композитного топлива, разработана лабораторная установка, проведены предварительные маркетинговые исследования, составлен бизнес-план производства композитного топлива.

Статус интеллектуальной собственности 
1. Способ получения топливных брикетов из низкосортного сырья. Патент РФ. № 2458974
2. Способ изготовления топливных брикетов из биомассы. Заявка № 2012115050 приоритет 16.04.2012 

Анализ конкурентов

	Влажность, %	Теплота сгорания, МДж/кг	Стоимость 1 МДж выделившегося тепла при сгорании, руб./МДж	Примечание
Композитное топливо	0,0	8,5-28	90
Каменный уголь (Кузбасс)	7-18	21,3	94	Реальные характеристики намного ниже табличных (за счет транспортировки в открытых вагонах)
Дрова	до 50	8,07	499	Невозможно использование в автоматизированных котлах и крупных котельных
Брикеты Ruf	3-5	17-19	195-333	Низкая прочность, бояться воды
Брикеты Nestro	3-5	17-19	195-333	Низкая прочность, бояться воды
Пеллеты	3-5	18,4	217-435	Необходимы специальные котлы для сжигания, низкая прочность, бояться воды

Что мы ищем: 
Приглашаем к партнерству инвесторов для создания промышленной установки производства брикетов и организации производства. 

Контактная информация: 

Заворин Александр Сергеевич.

Заведующий кафедрой ПГС и ПГУ Энергетического института ТПУ.
тел.: +7 (3822) 56-39-10, ghost@tpu.ru

Подробнее о проекте и технологии можно узнать у координаторов Кластера.