Energija u Preradi Drveta

download Energija u Preradi Drveta

of 36

Transcript of Energija u Preradi Drveta

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    1/36

    umarski fakultet Beograd

    ENERGETIKA U DRVNOJ INDUSTRIJI

    Gradimir Danon

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    2/36

    Energetika u drvnoj industriji

    SADRAJ

    1. Uvod.................................................................................................................................31.1 Energija kao inilac drutvenog razvoja.................................................................31.2 Primarni pojavni oblici energije na zemlji..............................................................31.3 Nosioci energije i energetske transformacije..........................................................41.4 Energetski resursi....................................................................................................51.5 Energetika u drvnoj industriji.................................................................................5

    2. Potrebe za energijom u drvnoj industriji....................................................................7

    3. Drvni ostatak u preradi drveta.....................................................................................93.1 Vrste otpadaka u preradi drveta..............................................................................9

    3.2 Bilans otpadaka pilanske prerade drveta...............................................................103.3 Bilans otpadaka u proizvodnji furnira i furnirskih ploa.....................103.4 Bilans otpadaka u proizvodnji ploa iverica.........................................................123.5 Bilans otpadaka u proizvodnji ploa vlaknatica..................................................123.6 Bilans otpadaka u finalnoj preradi drveta.............................................................123.7 Bilans korienja drveta u hemijskoj preradi drveta.............................................13

    4. Drvo kao gorivo............................................................................................................144.1 Vlanost drveta u mehanikoj i hemijskoj preradi drveta....................................164.2 Sagorevanje drveta................................................................................................184.3 Koncentracija tetnih materijala u dimnim gasovima...........................................19

    4.4 Odlaganje i priprema drvnog otpatka za loenje..................................................214.4.1 Priprema drvnih otpadaka- usitnjavanje krupnog drvnog otpatka...........234.4.2 Briketiranje piljevine iverja...................................................................234.4.3 Priprema kore za loenje..........................................................................24

    4.5 Loita kotlova koja koriste drvni otpadak kao gorivo.........................................254.5.1 Loenje na reetki.....................................................................................254.5.2 Loenje sa uduvavanjem..........................................................................264.5.3 Loenje sa donjom propulzijom...............................................................274.5.4 Gorionik praine.......................................................................................274.5.5 Loenje sa puastom reetkom.................................................................284.5.6 Jamsko loenje.........................................................................................29

    4.6 Kotlovska postrojenja (deo izmenjivaa toplote) za loenje drvima....................304.6.1 Jednostrujni plamenocevni kotao.............................................................304.6.2 Trostrujni dimnocevni kotao....................................................................314.6.3 Trostrujni vodocevni kotao......................................................................324.6.4 Vodocevni kotao.......................................................................................324.6.5 Kotlovi sa termo uljem.............................................................................32

    4.7 Ureaji za preiavanje dimnih gasova...............................................................334.8 Dimnjaci................................................................................................................344.9 Odstranjivanje pepela............................................................................................354.10 Upravljanje postrojenjima koja su loena drvima i njihovo podeavanje....... ..35

    2

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    3/36

    Energetika u drvnoj industriji

    d

    U prolosti su se problemi proizvodnje, snabdevanja i korienja nosilaca energije reavali uokviru razliitih struka. Tako se smatralo da se iscrpljivanje odredjenih energetskih resursa odnosisamo na odredjenu vrstu, odnosno lokaciju i sasvim se zanemarivala mogunost globalnog

    iscrpljivanja resursa u srazmerno bliskoj budunosti. Racionalno korienje energije razmatrano jesamo u okviru datog procesa preko njegovog stepena korisnosti, dok je odluujui kriterijum za

    primenu bio minimum trokova proizvodnje. Pokazalo se da je sistem ovek-okolina protivrean.ovek se opredelio za neogranieni rast stanovnitva i svojih potreba dok ovekovo okruenje sadruge strane je ogranieni izvor potrebnih sirovina i recipijent otpadnih materija i otpadne energije.

    Energetika je relativno nova oblast tehnike. Zasniva se na razliitim disciplinama iji je zadatak unajirem smislu da prati razvoj potreba oveka i obezbedi racionalno iskorienje energetskihresursa, u skladu sa razvojem oveanstva. U uem smislu ova nauka se bavi predvidjanjem i

    planiranjem buduih potreba za energijom pojedinih drutvenih zajednica.

    Energija kao inilac drutvenog razvoja

    Svaki robni proizvod se sastoji od tri komponente i to su: SUPSTANCA; ENERGIJA iLJUDSKI RAD. Supstanca (ili gradjevni materijal) potie iz prirodne sredine i predstavlja ulaz u

    prizvodni proces. U organizovanim sistemima proces proizvodnje deli se na proizvodne linije asvaka od linija na sukcesivne faze. U svakoj od faza na ulazu imamo polufabrikat ili reprodukcionimaterijal, u stvari proizvod prethodne faze ili drugih linija proizvodnog procesa. U toku procesa

    proizvodnje troi se i odredjena koliina energije koju nosi odgovarajua koliina nosilaca energije.Proizvodnja nosilaca energije obavlja se na posebnim proizvodnim linijama i koji se takodje sastojeod supstance, energije i ljudskog rada. Nosioci energije su univerzalni repromaterijal i ne postojinijedan vid proizvodnje bez utroka energije. to se tie ljudskog rada postoji trajna tendencija da

    se ovek u procesu proizvodnje koristi vie kao kreativna a to manje kao mehanika snaga. U budunosti sve poslove u direktnoj proizvodji obavljae automati i roboti. Ljudski rad e bitiogranien samo na kreativne delove proizvodnje: projektovanje, razvoj,pripremu,... Iz svega ovogasledi da je za odredjeni prirataj drutvenog proizvoda (poveani obim prozvodnje dobara) potrebani odgovarajui prirataj korisne potronje energije. Veliina utroene energije vezana je za rastdrutvenog proizvoda, i zavisi od proizvodne strukture privrede i uspenosti privrede umedjunarodnoj razmeni. Enegetika je integralni deo sistema drutvene reprodukcije i razmatranja uoblasti energetike imaju smisla samo ako se vre u sklopu razmatranja razvoja ukupne privrede. Ististav vai prenesen na nivo radne organizacije ili pogona. U sklopu planiranja razvoja radneorganizacije veoma vanu stavku ini obezbedjenje svih vrsta energije.

    Primarni pojavni oblici energije na zemlji

    Osnovni pojavni oblici energije na Zemlji su: - energija veze atomskih jezgara koja se oslobadjapri procesima fuzije i fisije, - gravitaciona i rotaciona energija nebeskih tela, - hemijska energijakoja se u vidu toplote oslobadja pri hemijskim transformacijama. Sunce je izvor energijeelektromagnetnog zraenja koje nastaje pri fuziji lakih atomskih jezgara. Pod dejstvom energijeSunca na Zemlji je iz vode i neorganske supstance nastala organska supstanca. Procesi fotosintezesu, u kasnijim fazama razvoja ivota na Zemlji, stvorili dovoljno kiseonika u atmosferi i omoguilinastanak biljaka i ivotinja. Tako su pored minerala (primarne rude) u Zemljinoj kori poele da senagomilavaju i fosilne supstance (sekundarne rude). Ove supstance imaju svojstvo da prisjedinjavanju sa kiseonikom oslobadjaju energiju akumliranu u procesu stvaranja. To su osnovni

    izvori energije koje ovek, sa unapredjivanjem svojih uslova ivota na Zemlji, sve vie koristi iiscrpljuje. Sunce je posredno i izvor snage vetrova i vodenih tokova. Ovim izvorima mehanikesnage treba dodati snagu morskih talasa (koji su posledica vetra), kao i snagu plime i oseke koja su

    3

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    4/36

    Energetika u drvnoj industriji

    posledica gravitacionih efekata Zemlje i Meseca. Sunana energija moe se i direktno koristiti uzpomo prirodnih (biolokih) prijemnika i vetakih (toplotnih) prijemnika. Prirodni prijemnici,korienjem procesa fotosinteze, transformiu energiju Sunca i akumuliraju je u organskoj materiji,koja se delimino, u skladu sa ivotnim ciklusom biljaka, deponuje kao fosilno gorivo.Fotonaponski i termoelektrini ili vetaki pretvarai suneve energije u elektrinu energiju imaju

    za sada, zbog niza praktinih nedostataka,samo ogranienu primenu u energetici. Nuklearnaenergija se se u vidu toplote i zraenja dobija fisijom atomskih jezgara uranijuma i torijuma ilifuzijom deuterijuma i litijuma. Zemljina kora se takodje javlja kao izvor toplote koja se zovegeotermalna energija.

    Nosioci energije i energetske transformacije

    Po fizikoj sutini razlikuje se pet vrsta energije odnosno enegetskih stanja. Nosioci ovih stanjasu materijalni pojavni oblici koji se nazivaju NOSIOCI ENERGIJE. Oni su pogodni za korienje, aneki od njih i za dopremu do mesta upotrebe. Tako su i nastali uslovni nazivi: proizvodnja, prenos idistribucija energije. U tablici 1 pokazane su vrste energetskih stanja i odgovarajui nosioci

    energije. Od navedenih nosilaca energije za drvnu industriju su interesantni samo neki. Oni su dati utablici 2. Obino se pri transformacijama posmatraju parovi dominantnih vrsta energije, a ostalevrste koje nastaju smatraju se "izgubljenom energijom". Za pet energetskih vrsta goriva postojidvadeset dominantnih transformacija, kao to su: transformacija mehanike u toplotnu energiju,toplotne u mehaniku, mehanike u elektrinu, elektrine u mehaniku itd. Odnos energije u koju sedominantna energija transformie i dominantne energije naziva stepenom korisnosti transformacije.Stepen korisnog dejstva energetske transformacije () je najee manji od jedinice.

    Tabela 1.1: Nosioci energije u prirodi

    Energija Nosilac energije

    EE Elektricitet elektrini napon i struja, elektromagnetsko polje

    TO Toplota vrsto, teno ili gasovito telo

    EV Energija veze a. Molekulske veze vrsto,teno ili gasovito gorivo;b. Fazni prelazi: pare tenosti, disocirani gasovi, plazma;c. Nuklearne veze: fisiono nuklearno gorivo, fuziono nuklearno

    gorivo

    ME Mehanika a. Potencijalna: gravitaciono, magnetsko polje, napon, pritisak;b. Kinetika: plima, vetar, vodotokovi, zamajac i klatno, zvuk i

    ultrazvuk;

    ZE Energija zraenja Nuklearna energija, elektromagnetna energija.

    U drvnoj industriji potrebe za energijom zadovoljavaju se korienjem elektrine energije izdistributivne mree, za pogon motora i uredjaja i sagorevanjem fosilnih goriva i biomase usopstvenim energetskim postrojenjima, za dobijanje toplotne energije. U pojedinanim sluajevimadeo proizvedene toplotne energije koristi se za proizvodnju elektrine energije, za zadovoljavanjesopstvenih potreba. Nosioci energije koji su zastupljeni u drvnoj industriji su:

    Tabela 1.2: Nosioci energije zastupljeni u preradi drveta

    Energija Nosilac energije

    4

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    5/36

    Energetika u drvnoj industriji

    EE Elektricitet Elektrina struja;

    TO Toplota Vlaan vazduh, topla voda, vrela voda, vodena para, termo ulje;

    EV Energija veze Vodena para

    ME Mehanika Sabijen vazduh, hidrauliko ulje

    ZE Energija zraenja Nuklearna energija, elektromagnetna energija.

    Od nekih dvadeset mogunosti transformacije dominantnih energija iz jedne u drugu vrstu za nas suinteresantne samo neke Ove transformacije su date u tablici 1.3.

    Tablica 1.3: Transformacija energije

    Transformacija Efikasnost Napomena

    TOME (+TO) =ME/TO Stepen korisnog dejstva toplotnih mainaMETO 1 Pri istom trenjuMEEE (+TO) =EE/ME Stepen korisnog dejstvaEEME (+TO) =ME/EE Stepen korisnog dejstva elektromotoraEE TO 1 Elektrootporni grejaiTOEE (+TO) =EE/TO Termoelektrini pretvaraiMEEV EV=ME Energija elastine deformacije

    Energetski resursiUobiajeno je da se energetski resursi dele na neobnovljive i obnovljive. Neiscrpni obnovljivi

    resursi su: suano zraenje, hidroenergija, plima, talasi i vetar. Ostali obnovljivi resursi su samouslovno neiscrpni, tojest samo u sluaju da je brzina troenja manja od brzine obnavljanja. Misli sena biomasu ili na neke vidove geotermalne energije. Neobnovljivi energetski resursi su fosilnagoriva: ugalj, nafta ,prirodni gas, bitumenski kriljac... i nuklearna goriva Za ove resurse jekarakteristino da je brzina stvaranja daleko manja od brzine troenja na sadanjem nivou razvoja.Da bi se neki resurs mogao koristiti potrebno je prethodno uloiti odredjenu koliinu energije da bise on mogao privesti korisnoj upotrebi. Osnovni uslov primenjivosti energetskog resursa je da seostvari neto energetski efekat. Energija oslobodjena sagorevanjem goriva treba da je vea odenergije uloene u dobijanje i pripremu goriva. Generalno gledano ovaj uslov ispunjavaju samofosilna goriva i nuklearna goriva.

    Drvna industrija i energetsko privreivanje su tesno meusobno povezani: drvo nije samosirovina ove industrijske grane, drvo je uz to jo i potencijalni nosilac energije. Ostaci proizvodnjeindustrije obrade i prerade drveta su oduvek korieni za proizvodnju potrebne toplote za procesrada i za grejanje prostorija. Do takozvane energetske krize u 1973. godini, snabdevanje energijomu drvnoj privredi je manje vie imalo sporednu ulogu. Nije se previe obraala panja na utroakenergije. Jo pre samo 10 godina dr Gene Vengert je, poznati ameriki strunjak, kao najveu

    prepreku poveanju energetske efikasnosti i veem korienju obnovljivih izvora energije u drvnojindustriji, oznaio jeftinu energiju iz neobnovljivih izvora. To je tada u SAD i veem delurazvijenog sveta bilo tako, ali to nije spreilo strunjake da, gledajui dalje u budunost, predloeniz kratkoronih i dugoronih mera za poveanje energetske efikasnosti u preradi drveta. Promene,

    5

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    6/36

    Energetika u drvnoj industriji

    koje su se u meuvremenu dogodile u svetskoj ekonomiji, uinile su vezu izmeu energetske iekonomske efikasnosti veoma vrstom i dokazale njihovu dalekovidost.

    Mogunosti za smanjenje potronje energije u pogonima za preradu drveta ima puno. Utede bi semogle ostvariti na grejanju, osvetljenju, potronji elektromotora i kompresora, u tehnogijama

    prerade drveta i na kraju, ali moda je trebalo na prvom mestu, efikasnijim radom kotlova, suara iparionica. Kako je to mogue ostvariti? To se moe reiti na dva naina: Unapreenjem energetske efikasnosti postojeih procesa. Uvoenjem novih, energetski efikasnijih procesa.

    Oba pristupa zahtevaju dosta vremena, novca i angaovanja uprave i radnika i obino se kombinujupri reavanju konkretnih situacija. Meutim, pre bilo kakvih investicija neophodno je staviti podpotpunu kontrolu sve vidove potronje energije, pratiti i kontrolisati utroke energije, izvoresnabdevanja i finansijske izdatke za energiju.

    Pored toga to kod nas nije do sada bilo ozbiljnijih studija u ovoj oblasti, moe se predpostaviti da

    je situacija u Srbiji, u pogledu energetske efikasnosti u preradi drveta, loija nego u ostalimevropskim zemljama. Stara oprema i orijentacija na elektrinu energiju sada predstavljaju preprekuza ukljuivanje drvne industrije na evropsko i svetsko trite.

    6

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    7/36

    Energetika u drvnoj industriji

    ebe za energijom u drvnoj industriji

    U industriji za preradu drveta uglavnom se koristi elektrina energija, toplotna energija ipogonsko gorivo. Energije se troi za tri osnovne namene:

    obradu i rukovanje materijalom; hidrotermiku obradu rezane grae i poluproizvoda i servisne potrebe: snabdevanje sabijenim vazduhom, grejanje prostorija i osvetljenje.

    Elektrina energija se koristi za pogon motora i za osvetljenje. Ovaj vid energije se ponegde koristii kao izvor toplotne energije, ali bi to trebalo izbegavati. Elektrina energija se obezbeuje se izelektodistributivne mree. Proizvodnja elektrine energije na licu mesta uz pomo generatora natena goriva ili parnih turbo-generatora je kod nas vie izuzetak nego pravilo. Primenakoogeneracije energije, u naem sluaju kombinovanje proizvodnje elektrine i toplotne energije, je

    na samom poetku.

    Toplotna energija se dobija sagorevanjem nafte, uglja, prirodnog gasa ili otpadaka od drveta. Na tajnain se obezbeuje potrebna energija za grejanje pogona, vetako suenje, parenje, tople prese, ...i za konverziju toplotne energije u druge sekundarne oblike energije. U tabeli 2.1 su navedenetehnologije u preradi drveta kod kojih se toplotna energija koristi u znaajnijim koliinama.

    Tabela 2.1: Pregled korienja toplotne energije u tehnolokim procesima u preradi drveta

    Tehnologija prerade drveta Tehnoloki proces

    Pilanska preradasuenje rezane grae

    parenje rezane grae

    Izrada furnira i furnirskih ploaKondicioniranje furnirskih trupacasuenje furniratoplo presovanje

    Proizvodnja ploa ivericasuenje iverja

    priprema lepkatoplo presovanje

    Finalna prerada drvetasuenje obradakafurniranje ploa

    suenje lakiranih povrina

    Kao nosioci toplote koriste se topla ili vrela voda, vodena para, vlaan vazduh i termo ulje. Postoje itehnologije direktnog grejanja plamenom ili dimnim gasovima, namenjene najvie za suenjefurnira i iverja. Sekundarni oblici energije mogu se dobiti razliitim postupcima uz pomo:

    parnih turbogeneratora; parnih i turbo maina i dizel i benzinskih motora

    Kao i u drugim industrijama utroak svih oblika energije po jedinici proizvoda varira od fabrike dofabrike. On zavisi od velikog broja razliitih faktora, kao to su: veliine pogona, korienja

    kapaciteta, vrsta i karakteristike opreme, stanja i stepena amortizovanosti, stepena finalizacije, primenjenog postupka suenja, cene energije, primene mera za utedu energije i kvalitetaodravanja opreme.

    7

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    8/36

    Energetika u drvnoj industriji

    U tabeli 2.2 dati su podaci, prema OECD-u, koji se odnose na potrebe za energijom za najvanijetehnologije u primarnoj preradi drveta. U razmatranje su uzeti pilanska prerada drveta (sa i bezvetakog suenja drveta), izrada furnirskih ploa i izrada ploa iverica. Podaci predstavljaju

    prosene vrednosti za vei broj zemalja u razvoju koje su bogate umom. Utroak energije jeralanjen na: elektrinu energiju, toplotnu energiju i pogonsko gorivo (dizel i motorni benzin) i

    sveden na m3

    gotovog proizvoda.

    Tabela 2..2: Potronja energije u tehnologijama primarne prerade drveta (OECD) po jedinicizapremine gotovog proizvoda

    Tehnologijaprimarne prerade

    Elektrina energija Toplotna energija Motorno gorivo

    kWh/m3 GJ/m3 l/m3

    Pilanska preradaPrirodno suenje- tvrdi liari

    - meki liari,etinariVetako suenje- tvrdi liari- meki liari,etinari

    3020

    4525

    --

    2,51,5

    54

    54

    Izrada plemenitog furnira 56-85 10 -

    Izrada furnirskih ploa- tvrdi liari- meki liari,etinari

    230150

    6,04,0

    43

    Izrada ploa iverica- tvrdi liari

    - meki liari,etinari

    160

    20

    3,0

    2,0

    3

    3

    U sva tri spomenuta procesa najvei deo utroene energije ini toplotna energija. Toplotni tretmani(vetako suenje, parenje, tople prese) su najvei potroai toplotne energije. U pilanskoj preradi seza ove namene troi od 82 do 87% od ukupne energije, u izradi furnira vie od 95%, kod furnirskih

    ploa 87%, a u izradi ploa iverica od 61 do 62%.

    U fabrikama primarne prerade elektrina energija se troi najvie za pogon elektro motora maina iureaja, unutranji transport i ostale namene gde spadaju osvetljenje, grejanje, proizvodnja idistribucija sabijenog vazduha i pogon maina za odravanje.

    Pogonsko gorivo se uglavnom koristi za pogon motornih vozila unutranjeg transporta nastovaritima.

    8

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    9/36

    Energetika u drvnoj industriji

    ni ostatak u preradi drveta

    Industrija prerade drveta koristi drvo u oblom (trupci, oblice) i cepanom obliku. Prema namenidrvo za preradu deli se na: drvo za mehaniku preradu i drvo za hemijsku preradu drveta. U Srbijiima preko 1500 preduzea koja se bave primarnom i finalnom preradom i trgovinom drvetom. Broj

    preduzea koja se bave hemijskom preradom je daleko manji, ali se radi o velikim pojedinanimkapacitetima.

    Mehanika prerada drveta podrazumeva vrstu prerade kod koje se na prvom mestu menjaju oblik idimenzije drveta uz upotrebu mehanikih sredstava (pila, noeva i sl.). Smatra se da hemijskasvojstva drveta pri tome ostaju nepromenjena. Ulazni materijali za mehaniku preradu su trupci za

    piljenje, trupci za izradu furnira, oblice i cepanice. Proizvodi mehanike prerade drveta dele se nadve velike grupe: proizvodi primarne mehanike prerade drveta i proizvodi finalne mehanike

    prerade drveta. U primarnoj preradi oblovina se prerauje u pravougane - bazirane oblike. To suproizvodi koji predstavljaju osnovni materijal za izradu finalnih proizvoda (daske, planke, letve,grede, gredice, furnir, ploe i sl.). Pod finalnom mehanikom preradom podrazumevamo preradu

    primarno obraenog drveta u predmete namenjene direktnoj upotrebi (nametaj, ambalaa,graevinska stolarija i sl.)

    Hemijska prerada drveta obuhvata postupke kojima se menjaju i hemijski sastav i svojstva drveta.Sirovinu za hemisku preradu ine oblice, cepanice i deo otpadaka iz umarstva i prerade drveta.Proizvodi hemijske prerade drveta se mogu svrstati u etiri odvojene grupe:

    proizvodi dobijeni termikim razlaganjem drveta kao to su: drveni ugalj, generatorski gas isl.,

    proizvodi dobijeni dejstvom razliitih hemikalija: celuloza i sl., proizvodi ekstracije drveta kao to su: terpentinska ulja, tavne materije i sl. i drvnoplastine mase: lignoston, lignofol i sl..

    Vrste otpadaka u preradi drveta

    Upotrebljeni termin otpadak odnosi se na onaj deo drveta koji se ne moe koristiti u daljoj preradi za iste svrhe. Meutim, drvo ima toliko razliitih primena gde se ovaj ostatak moeiskoristiti, tako da se termin otpadak moe samo uslovno koristiti. Otpadak - ostatak u preradidrveta delimo prema veliini na :

    a) Krupan

    Odrubci (pri kraenju trupaca) Okrajci (sa boka trupaca pri piljenju) Odseci (pri obradi daska po duini) Porupci (pri obradi dasaka po irini)

    b) Sitan Iverje (nastaje pri tesanju, piljenju ili glodanju) uka

    krupnija ( nastaje pri runom struganju) sitnija (nastaje glodanjem, buenjem ili sl.)

    Piljevina ( nastaje pri struganju - piljenju)

    Praina Drveno brano

    c) Kora

    9

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    10/36

    Energetika u drvnoj industriji

    Kora se pojavljuje kao nemereni otpadak. Ako se trupci prerauju zajedno sa korom ona poveavazapreminu krupnog i sitnog otpatka svuda gde se trupci prerauju. Ako su trupci pre primarne

    prerade oguljeni, onda je kora posebno na raspolaganju , to olakava njenu eventualnu primenu.

    Drvni otpaci se javljaju i u fabrikama hemijske prerade drveta. Otpaci mogu biti u vrstom, tenom

    i gasovitom stanju. Oni nastaju i u postupku pripreme sirovine i u samom procesu prerade. U fazipripreme drvo se guli i usitnjava pa se otpadak pogodan za korienje, ako se uopte pojavljuje, javlja u vidu kore, iverja ili uki ujednaenih dimenzija. U samom procesu javljaju se lug iisparenja.

    Svaka mehanika ili hemijska prerada usmerena je na proizvodnju odreenih sortimenata i proizvoda iima svoj bilans proizvodnje, odnosno bilans korienja ulazne sirovine.

    Bilans otpadaka pilanske prerade drveta

    Trupci, dovezeni iz ume, najee se pre piljenja okoravaju. Glavni proizvod pilanske prerade je

    rezana graa. Uee, karakteristike i struktura otpatka u preradi zavisi od vrste drveta i zahtevakupaca, odnosno plana rezanja. Graa se pre isporuke, ukoliko za to postoji zahtev ili potreba,hidrotermiki obrauje (pari i sui).

    U tabeli 3.1 dati su odvojeno bilansi zapreminskog korienja dve razliite grupe drvea. u prvu grupusu svrstani tvrdi liari, a u drugu meki liari i etinari.

    Tabela 3.1: Bilans utroenog drveta u pilanskoj preradi

    Ulazna sirovina Procentualno ueepilanski trupci Tvrdi liari Meki liari i etinari

    Glavni proizvod: Rezana graa 50 65Otpadak:

    Krupni 24 12piljevina 16 14Praina 3 2utezanje* 5 5greke pri merenju** 2 2

    Ukupno otpatka 50 35Sveukupno (rezana graa i otpadak) 100 100Kora 14 14

    * Trupci se mere i prerauju u sirovom stanju, a piljena graa u prosuenom stanju. Izraeni sortimenti se pre daljeprerade prirodno ili vetaki sue. Pri suenju drvo se utee i pri tome mu se zapremina smanjuje. Utezanje zavisi odvrste drveta, dimenzija sortimenata i konane vlage.**Sirovina za preradu drveta ima nepravilan oblik koji oteava merenja. Greke se javljaju i pri merenjima gotovihsortimenata. Smatra se da pozitivne greke uglavnom potiru negativne i da uticaj greaka merenja ne prelazi 2%.

    Krupan otpadak, ukoliko je bez kore i zdrav, moe se iskoristiti u proizvodnji ploa iverica ilivlaknatica. Ostatak, piljevina, praina, kora i krupan otpadak sa korom, se upotrebljava za loenje.

    Bilans otpadaka u proizvodnji furnira i furnirskih ploa

    Pri izradi furnira koriste se dve meusobno razliite tehnologije: seenje i ljutenje furnira.

    Seenjem se dobija plemenit furnir i za tu namenu koriste se tvrdi liari (hrast, orah, bukva,vokarice...) i to najkvalitetniji tzv. furnirski trupaci. Trupci se pre obrade pile u oblik pogodan zaseenje i hidrotermiki pripremaju (parenja). Seeni furnir se nakon izrade sui, see u formate i

    10

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    11/36

    Energetika u drvnoj industriji

    pakuje, prema odreenom planu, u pakete spremne za isporuku. Koristi se za oplemenjivanje drvenihpovrina i ploa na bazi drveta. Za izradu ljutenog furnira koriste se uglavnom bukovi trupci, za kojije bilans prikazan u tabeli 3.2, ali i druge vrste kao to su topola, breza, jela, smra i sl. Trupci se preljutenja mogu, ali i ne moraju hidrotermiki pripremati. Neke vrste drveta, na primer topola, ako sudovoljno vlane i na temperaturi okoline imaju dobra plastina svojstva.

    Tabela 3.2: Zapreminski bilans utroenog drveta u proizvodnji furnira

    Ulazna sirovina Zapreminsko uee [%]

    furnirski trupci Seeni furnir Ljuteni furnir

    hrast orah bukva

    Glavni proizvod: Furnir 39,7 36,2 55,0

    Otpadak

    krupni kod pripreme 11,0 20,0 5,0

    krupni pri seenju, ljutenju 18,6 23,6 24,0furnira pri krojenju 23,6 14,5 10,0

    utezanje 7,1 5,7 6,0

    Ukupno otpatka 60,3 63,8 45,0

    Sveukupno (furnir i otpadak) 100,0 100,0 100,0

    Kora 16,0 14,0 14,0

    Ljuteni furnir je namenjen za oblaganje neizloenih povrina kod nametaja i za izradu furnirskihploa. Bilans iskorienja osnovne sirovine kod izrade ploa je nii nego kod ljutenog furnira (55 %prema 41 %).

    Tabela 3.3: Bilans utroenog drveta u proizvodnji furnirskih ploa

    Ulazna sirovina: furnirski trupci Zapreminsko uee [%]Glavni proizvod : Furnirske ploe 41,0Otpadak

    krupni kod pripreme 5,0krupni pri ljutenju 24,0krupni pri krojenju furnira u formate 10,0

    krupni kod pripreme formata za ploe 4,0krupni pri formatiranju ploa 5,0sitni pri bruenju ploa 5,0utezanje 6,0

    Ukupno otpatka 59,0Sveukupno (furnirske ploe i otpaci) 100,0

    Kora 14,0

    Krupni otpadak od trupaca i furnira moe se koristiti za izradu ploa iverica, vlaknatica i celuloze uz

    uslov da su bez kore i zdravi. Ostatak, koji nije za dalju preradu, je na raspolaganju za energetskesvrhe.

    11

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    12/36

    Energetika u drvnoj industriji

    Bilans otpadaka u proizvodnji ploa iverica

    Osnovna sirovina za izradu ploa iverica je "prostorno" drvo i krupni otpadak iz mehanike preradedrveta. U tabeli 3.4 dat je bilans utroka drveta u proizvodnji ploa iverica. Za izradu m 3potrebno je2,0 - 2,2 m3 topolovog drveta ili 1,1 - 1,3 m3 bukovog drveta. Utroci za ostale navedene vrste nalazi senegde izmeu ovih vrednosti.

    Tabela 3.4: Zapreminski bilans utroenog drveta u proizvodnji ploa iverica

    Vrsta drveta Topola Smra Bor Joha Hrast Bukva

    Potronja drveta u m3/m3 2,0-2,2 1,6-1,8 1,5-1,7 1,2-1,4 1,1-1,4 1,1-1,3

    Ploe iverice se u Srbiji izrauju iskljuivo od bukovog drveta. Prosean otpadak-gubitak iznosi 23 %,od ega 7 % ini utezanje ivera pri suenju, a 15,3 % praina od bruenja i mlevenja, te krupan otpadakkod formatiranja ploa. Drvo se pre iveranja obino ne okorava, obzirom da se u ploama ivericamatolerie uee kore od 7 % do 10 %. Kod drugih vrsta drvea ti odnosi su neto drugaiji i u korelaciji

    su sa gustinom drveta u apsolutno suvom stanju.

    Deo nastalih otpadaka u procesu izrada iverastih ploa se vraa u proces, a ostatak je na raspolaganjuza energetske potrebe.

    Bilans otpadaka u proizvodnji ploa vlaknatica

    Za izradu 1 t ploa vlaknatica potrebno je 1,1 do 1,25 t sirovine i iskorienje zavisi od vrstedrveta. Najvei deo otpatka se javlja u vidu luga, dok je koliina vrstog otpatka beznaajna. Lug setaloi i vrsti ostatak se odlae ili sagoreva. Korienje luga vezano je za probleme zatite ivotnesredine.

    Bilans otpadaka u finalnoj preradi drveta

    U finalnoj preradi drveta se osuena rezana graa odgovarajuim postupcima pretvara u finalni proizvod. Bilans utroenog materijala i otpatka-ostatka se menja i zavisi od vrste proizvoda ikarakteristika primenjene tehnologije. U tabeli 3.5 dat je bilans utroka drveta za uslovni proizvodtipian za domau finalnu preradu.

    Tabela 3.5: Zapreminski bilans utroenog drveta u finalnoj preradi drveta

    Ulazna sirovina: piljena graa Zapreminsko uee [%]Uslovni proizvod 35,0Otpadak

    pri krojenju 35,0Baziranje i prizmiranje 22,0zavrna obrada 3,0Odbaeni proizvodi 5,0

    Ukupni otpadak 65,0Sveukupno (proizvod i otpaci) 100,0

    Ulazni materijal je rezana graa merena u m3. Od ukupne koliine 35,8 % otpada na krupan otpadak,18,0 % na uku i 11,2 % na piljevinu i drvnu prainu. Gubitaka na utezanje nema jer je drvo pre

    finalne obrade osueno na konanu vlagu.

    12

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    13/36

    Energetika u drvnoj industriji

    Bilans korienja drveta u hemijskoj preradi drveta

    Proizvode hemijske prerade drveta delimo, kako je to ve ranije reeno, na etiri odvojene grupe(termiko razlaganje drveta, hemijsko razlaganje drveta, ekstrakcije drveta i izrada drvnoplastinihmasa). Kao sirovina za preradu koristi se "prostorno" drvo i otpaci iz mehanikih prerada drveta.Otpaci se u tehnologijama hemiske prerade mogu podeliti na vrste, tene i gasovite. Ovde e panja

    biti usmerena na koliinu i strukturu vrstih otpadaka. Tena i gasna faza otpadaka reavaju se u okviruosnovne tehnologije prerade i nee biti predmet naih razmatranja.

    Termikim razlaganjem drveta dobijaju se proizvodi (drveni ugalj, generatorski gas i sl.) koji sunamenjeni za energetske potrebe, tako da raspoloivog ostataka praktino i nema. U proizvodnjiekstraktivnih sastojaka iz drveta glavni proizvodi su razliite organske materije koje se koriste uhemijskoj i farmaceutskoj industriji. Posle tretmana, usitnjeno drvo se moe koristiti za energetske

    potrebe. Ekstrahovano drvo u principu ima manju zapreminsku masu i niu toplotnu mo od polaznogdrveta.

    Tehnologijom delovanja hemikalijama dobijaju se celuloza, papir i sl. Kao sirovine za preradu koristese okorano i usitnjeno drvo. Kao vrsti otpadak ostaje kora i to do 10 % od preraene zapreminedrveta. Problem otpadnih voda, koje u sebi sadre neizreagovane hemikalije, derivate lignina icelulozna vlakanca, reava se u okviru osnovne tehnologije.

    Ostale tehnologije su veoma malo zastupljene i njihovi bilansi korienja drveta nisu od vanosti zarazmatranu problematiku.

    13

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    14/36

    Energetika u drvnoj industriji

    o kao gorivo

    Tradicionalno, drvo se koristi u domainstvima i za proizvodnju toplotne energije u pogonimadrvne industrije. Osnovna prednost drveta kao goriva je u tome da se radi o obnovljivom izvoru ito ga u fabrikama za preradu drveta imamo u dovoljnim koliinama. Takoe, drvo ima veomanizak procenat pepela (

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    15/36

    Energetika u drvnoj industriji

    Tabela 4.2: Gornje toplotne moi ksilema najrasprotranjenijih domaih vrsta drvea

    Vrsta drveta Gornja toplotna mo [MJ/kg](u apsolutno suvom stanju)

    Prosene vrednosti zapremiskemase [kg/m3]

    Bukva 18,82 720

    Hrast 18,36 690Crna topola 17,26 450

    Smra 19,66 470

    Jela 19,46 450

    Bor 21,21 520

    U tabeli 4.3 dati su rezultati merenja gornje toplotne moi za pet domaih vrsta drvea i to odvojeno zarazliite delove stabla i koru. Rezultati merenja ukazuju da gornja toplotna mo bukve opada od centra

    prema periferiji stabla. Najviu toplotnu mo ima srevina, a najniu kora bukve.

    Tabela 4.3: Izmerene vrednosti gornje toplotne moi domaih vrsta drvea svedene na apsolutno suvostanje

    Vrsta drvetaGornja toplotna mo (apsolutno suvo stanje) [MJ/kg]

    Srevina Beljika Kora

    Bukva 20,6 19,3 17,9

    Hrast 19,7 21,3 19,7

    Topola - 18,0 18,2

    Bor 20,7 20,0 22,2

    Smra - - 21,2

    Drvo u apsolutno suvom stanju sastoji se od ugljenika, vodonika i kiseonika. Osimovih osnovnih elemenata u sastav drveta u manjem procentu ulazi i odredjen brojdrugih elemenata kao to su azot, sumpor i mikroelementi, koji se pojavljuju kaosastojci pepela nakon sagorevanja drveta.

    Tabela 4.4: Hemijski sastav nekih domaih vrsta drvea

    Vrsta drveta Elementarni hemijski sastav (%)C H O

    Bukva 48,5 6,3 45,2Hrast 49,4 6,1 44,5

    Topola - P.robusta 49,7 6,3 44,0

    Smra 49,6 6,4 44,0Jela 50,0 6,4 43,6Bor 49,9 6,3 43,8

    Koristei podatke o elementarnom sastavu drveta (tabela 4.4) mogue je uz pomo korigovanog

    VDI obrasca sraunati gornju toplotnu mo drveta:

    15

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    16/36

    Energetika u drvnoj industriji

    H C HO

    SkJ

    kgg= + +

    339 1430 10

    105( ) .

    U drvetu, koje je organska supstanca sloene strukture, ugljenik, vodonik ikiseonik se nalaze u okviru ugljovodoninih jedinjenja. Vodonik, ije je prisustvo

    utvreno elementarnom analizom, pored toga to ulazi u sastav ugljovodonika iuvek prisutne vlage, ulazi i u hidroksilne (OH) grupe. Takoe, deo kiseonika,vezan je sa ugljenikom, odnosno azotom, a deo je i u slobodnom stanju. Osnovnekomponente koje ine strukturu drveta su celuloza, hemiceluloza, i lignin. Procentualno uee

    pomenutih komponenata u drvnoj supstanci menja se od vrste do vrste, ali i od dela stabla koje seanalizira. U suvom drvetu liara celuloza proseno uestvuje sa 43-45%, lignin sa 19-26%, heksozana3-6% i pentozana 21-26 %. Kod etinara celuloze ima izmeu 53-54%, lignina 26-29 %, heksozana13% i pentozana 10-12%. Drvo sadri i male koliine ekstraktiva, ali oni mogu imati velikog uticaja natoplotnu vrednost drveta. Na [umarskom fakultetu su analizirani drvo i kore liarskih i etinarskihvrsta zastupljenih u umskom fondu Srbije. Deo dobijenih rezultata dati su u tabeli 4.5.

    Tabela 4.5. Hemijski sastav ksilema i kore domaih vrsta drvea

    Ksilem

    Vrsta drveta Pepeo [%] Celuloza [%] Lignin*[%] Ekstraktivi [%]Bukva (Fagus moesiaca) 0.53 50.26 24.80 1.72Hrast (Quercus petraea) 0.36 47.29 26.27 4.90Smra (Picea abies) 0.22 52.87 28.31 1.58Crni bor (Pinus sylvestris) 0.31 47.53 27.82 4.25

    Kora

    Vrsta drveta Pepeo [%] Celuloza [%] Lignin* [%] Ekstraktivi [%]Bukva (Fagus moesiaca) 1.99 24.72 25.12 14.23Hrast (Quercus petraea) 6.89 22.31 16.19 17.36Smra (Picea abies) 1.15 29.46 22.76 19.28Crni bor (Pinus sylvestris) 0.77 29.86 25.10 12.07

    *Klasonov + kiselo-rastvorni lignin.

    Na osnovu rezultatima hemijske analize drveta, odnosno procentualnog uea u prvom redu celuloze,lignina i ekstraktiva, gornja toplotna mo drveta se moe izraunati kao:

    Hg= Hgc.

    (Pc/100) + Hgl

    .

    (Pl/100) + Hge

    .

    (Pe/100) [kJ/kg]gde su: Hgc, Hgl i Hge - gornje toplotne moi celuloze i njoj slinih jedinjenja, lignina, i ekstraktivarespektivno; Pc - procentulano uee celuloze i njoj slinih jedinjenja ; Pl - procentulalno ueelignina; Pe - procentualno uee ekstraktiva.

    Vlanost drveta u mehanikoj i hemijskoj preradi drveta

    Stvarni energetski efekti, koji bi se dobili sagorevanjem, su uvek manji od energetskog potencijala izavise od vie faktora. Na prvom mestu je svakako vlanost drveta. Drvo u proizvodnom procesu moeda ima :

    Spoljnu navlaenost , ako je lealo u vodi, ili je zalivano vodom,snegom ili ledom. Ova

    navlaenost se reava otapanjem i ceenjem. Obino se primenjuje ceenje pod dejstvomgravitacije.

    16

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    17/36

    Energetika u drvnoj industriji

    Sopstvenu vlanost u kojoj razlikujemo , vodu u lumenima i sudovima elija tzv. slobodnu vodui vodu higroskopno vezanu za zidove elije tzv, vezanu vodu. Sopstvena vlanost se otklanja

    prirodnim ili industrijskim suenjem. Obe vrste suenja imaju svoje prednosti i mane. Konanavlanost drveta zavisi od mesta upotrebe. Mana prirodnog suenja je vreme potrebno za suenje,a industrijskog znaajne koliine energije koja se ulae za suenje.

    Uobiajeno je da se relativno uee vlage u drvetu rauna u odnosu na suvu materiju:u= (mvl-mas)/mas .100 [%]

    gde je: mvl - masa vlanog drveta; mas - masa apsolutno suvog drveta suenog na 103 0C.

    Vlanost nastalog otpatka-ostatka zavisi od dela procesa u kome je otpadak nastao, odnosno odvlanosti sirovine u momentu obrade:

    Pilanski otpaci imaju vlanost koja odgovara vlanosti trupaca i kree se izmeu 40 % i 50 %vlage;

    Furnirski otpaci imaju: u fazi mokrog tretmana 60 % do 70 % vlage i

    u fazi suvog tretmana 8 % do 10 % vlage; Otpaci pri izradi ploa iverica imaju od 7 % do 9 % vlage; Otpaci u finalnoj preradi:

    u proizvodnji nametaja od 6 % do 9 % vlage i u proizvodnji graevinske stolarije oko 12 % vlage;

    U hemijskoj preradi drveta: u mehanikoj pripremi vlaga se kree izmeu 40 % i 50 % i

    posle pranja, koranja i ceenja vlanost kore moe biti i via od 100%.

    Drvo poveane vlanosti ima niu toplotnu mo i manju efikasnost pri sagorevanju. Vlaga prisagorevanju predstavlja nekoristan sastojak koji jo i smanjuje toplotnu mo drveta. Deo toploteosloboene sagorevanjem drveta koristi se za isparavanje vlage i pregrevanje vodene pare dotemperature u loitu. U stvarnosti u drvetu uvek postoji odreen procenat vlage. U loitu kotla troise priblino 2500 kJ/kg za isparavanje vode i neto manja koliina toplote za njeno pregrevanje. Naovu koliinu osloboene vode treba dodati i vodu nastalu sagorevanjem vodonika. Na sve ovo trebadodati i toplotu, potrebnu za oslobaanje vezane vode iz drveta, koja prema Dunlapu, iznosi 314 kJ/kgisparene vode. Suvie vlaan otpadak (preko 60%) mora se pre upotrebe obavezno suiti, jer u

    protivnom nee doi do njegovog paljenja. Donja topotna mo goriva Hd realnije odraava energetskipotencijal goriva. Obrazac za donju topotnu mo drveta koji uzima u obzir sve navedene gubitke glasi:

    d g

    1 u 9 H kJH H 2500

    u 100 kg

    1 100

    + = +

    gde je: u- vlanost drveta u procentima; H- procentualno maseno uee vodonika u elementarnomhemijskom sastavu drveta.

    U tabeli 4.6 uporedo su dati podaci o koliini toplote koja se realno moe iskoristiti iz 1 kg drvetarazliite vlanosti. Pri tome su uzeti u obzir i vlanost drveta i odgovarajui stepen iskorienja loita

    pri sagorevanju drveta.

    Tabela 4.6: Uticaj vlanosti na energetski efekat drveta

    Gorivo Vlanost HdStepen iskorienja

    loita Korisna toplota% kJ/kg % kJ/kg

    Drvo 0 19,8 80 15,8

    17

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    18/36

    Energetika u drvnoj industriji

    10 17,8 78 13,940 14,5 74 12,170 12,0 72 8,6

    Kada se loi apsolutno suvi otpadak, ija je gornja tolotna mo 19,8 MJ/kg, iskoriena-korisna

    toplota iznosi 15,8 MJ/kg uz stepen iskorienja loita od 80 %. Ukoliko se loi vlaan otpadak (u=70 %) korisna toplota iznosi svega 8 MJ/kg, a stepen iskorienja u loitu opada sa 80 % na 72 %.Korienje drveta sa veom vlanou zahteva specijalne konstrukcije loita.

    Sagorevanje drveta

    Osnovni cilj sagorevanja, kako je ve reeno, je da se oslobodi to vea koliina toplotneenergije. Prvi preduslov za ovo je "potpuno sagorevanje goriva". Pri tome kroz dimnjak treba daizau samo nekodljivi produkti sagorevanja (vodena para i ugljendioksid). Nesagorljive materijekoje sainjavaju drvnu supstancu (osnovno gorivo u fabrikama za preradu drveta), a dobijene su izzemljita na kome je drvo raslo, ostaju kao pepeo na reetki. Sagorevanje drveta se moe ralaniti

    u tri odvojene faze:1. faza - suenje: Zagrevanje drvnog otpatka i suenje pri temperaturi od oko 120C. U ovoj fazitroi se znaajna koliina toplote na isparavanje vode iz goriva. Vea koliina vlage u drvnomotpatku znaajno smanjuje neto efekte sagorevanja.

    2. faza - piroliza: Drvo samo po sebi ne gori, ve samo gasovi, koji se oslobaaju delovanjemtoplote. Iznad 150oC raspadaju se sastojci drveta na svim slabim vezivnim mestima. Oslobaajuse na prvom mestu lako zapaljivi gasovi, kao to su CO i H 2, koji ukoliko je koliina kiseonika uvazduhu dovoljna odmah sagorevaju podiui temperaturu okoline (od 400oC - 500oC). Masenouee volatila (isparljivih materija) u drvetu je 85%.Osim ovih oslobaaju se i teko zapaljivi tzv. katranski gasovi. Oni se ne smeju pustiti

    nesagoreli kroz dimnjak u atmosferu. Razlozi su ekonomske (smanjenje procenta iskorienjahemijske energije iz goriva) i ekoloke prirode. Kao ostatak u loitu, nakon zavrene druge faze,ostaje drveni ugalj.

    3. faza - frakcionisanje i sagorevanje: Teko zapaljivi katranski gasovi se, na temperaturamaiznad 450C, raspadaju u lake zapaljive gasove, koji uz dovoljno snabdevanje vazduhom(sekundarni vazduh) sagorevaju u zoni za dogorevanje. Na temperaturi preko 800C prevodi se ugasovito stanje i drveni ugalj i zapoinje njegovo sagorevanje. Temperatura u loitu od 900C jedovoljna za potpuno sagorevanje drveta.

    18

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    19/36

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    20/36

    Energetika u drvnoj industriji

    gorivo homogenije (granulacija i vlanost) i ukoliko se temperatura u prostoru za sagorevanjegasova moe odravati ravnomernom.

    0.1.2. Ravnomerno meanje volatila sa vazduhom

    Volatili koji se izdvajaju iz piljevine odn. komadnog drveta u zoni sagorevanja gasova, koji su

    glavni nosioci energije drvnog goriva, mogu se potpuno sagoreti samo ukoliko im se dovededovoljna koliina kiseonika, najmanje ona dobijena korienjem formule za potpuno sagorevanje.Toj koliini kiseonika odgovara, na osnovu sastava nae atmosfere, odreena koliina vazduha

    potrebnog za sagorevanje.

    Obezbeivanje dovoljne koliine kiseonika nije dovoljno. Istovremeno je potrebno osigurati ihomogenu meavinu gorljivih gasova i vazduha. Ukoliko to ne uspe, onda e se samo deo kiseonikaiz vazduha utroiti za sagorevanje, odnosno oksidaciju, drugi deo kiseonika e otii iz loitaneutroen, zajedno sa dimnim gasovima i nesagorelim volatilima, u atmosferu. Posledice su

    prekomerna koncentracija CO i tamni dim neprijatnog mirisa.

    Kako se idealna meavina vazduha i gorljivih gasova nikada ne moe postii, to se kotlovi, koji seloe drvetom, u cilju smanjenja emisije tetnih materija, obavezno snabdevaju veom koliinomvazduha od minimalno potrebne. U praksi se nastoji da ovaj viak vazduha bude to manji. Sa

    poveanjem vika vazduha opada stepen korisnog dejstva sagorevanja, smanjuje se temperatura uprostoru za gorenja, pa samim tim i kvalitet sagorevanja. Dobro sagorevanje uz mali viak vazduhase moe postii zadravanjem smee u vruem prostoru za gorenje i/ili vrtloenjem.

    Na slikama 4.2 i 4.3 pokazane su koncetracije CO i NOX u funkciji od koeficijenta vika vazduha zaodreeni vid loenja. Prikazane relacije kvalitativno vae za sva postrojenja za loenje drveta.

    Slika 4.2: Emisija CO u dimnim gasovima postrojenja za loenje drveta u zavisnosti od koeficijentavika vazduha ( - lambda)

    Koliina NOx raste sa poveanjem koeficijenta vika vazduha. Maksimalne vrednosti se dostiuza = 1,4, a nakon toga koliina NO x poinje da opada (slika 4.3). Za koncentraciju oksida azota udimnim gasovima vai jo i to, da temperaturu prostora sagorevanja treba odravati ispod 1200 OC,

    jer se na viim temperaturama intenzivno se odvija reakcija N2+O2 = 2 NO.

    20

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    21/36

    Energetika u drvnoj industriji

    Slika 4.3: Oksid azota - emisija u dimnim gasovima postrojenja za loenje drvetau zavisnosti od koeficijenta vika vazduha ( )

    Odlaganje i priprema drvnog otpatka za loenje

    Drvni otpadak u preradi drveta stvara se ravnomerno tokom cele godine. Odstupanja ima samo utoku letnjih meseca (remonti i godinji odmori) i zimi ako temperatura padne znaajno ispod nule.

    Sa druge strane, potronja goriva osciluje u irokim granicama u zavisnosti od godinjeg doba, vrstei obima proizvodnje i karakteristika tehnikih potroaa (slika 4.4). Iz ovog nepoklapanje stvaranja i

    potronje drvnih otpadaka proizilazi potreba za odlaganjem vika otpadaka, koji bi se koristili uvreme vrnih potreba.

    Slika 4.4: Dijagram uporednih potreba toplote i uea gorivana primeru jednog drvno - industrijskog pogona

    21

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    22/36

    Energetika u drvnoj industriji

    Piljevinu i drvnu prainu je najbolje odlagati u silosima od elika ili betona. Prednost imajubetonski silosi, koji se liju na licu mesta ili isporuuju u elementima i montiraju na gradilitu.Prilikom gradnje silosa za piljevinu mora se voditi rauna o vaeim normativima i odredbamazatite na radu, koji se odnose na obezbeenje od udesa za silose i bunkere, gromobranskeinstalacije, ureaje za gaenje poara, kao i zatitu od pada i odronjavanja predmeta.

    Za dopremu, odnosno unoenje piljevine u silos postoji vie mogunosti, a izbor zavisi odkonkretne situacije: preko u silosu ili na silosu ugraenih filtera ili pomou ciklonskog separatora pneumatske instalacije za transport usitnjenog otpadaka iz

    pogona za obradu drveta.

    Komadni krupni otpadak se odlae u prikladnim kontejnerima ili jednostavno baca na gomilu.Ovaj otpadak se pre loenja mora usitniti, odnosno preraditi u seku, koja se odmah moe koristitiza loenje ili odloiti u poseban silos.

    Kvalitet iznoenja piljevine iz silosa ima bitan znaaj ,odnosno uticaj, na sagorevanje. Stoga, upraksi bi trebalo usmeriti panju na izbor ovih komponenta i nastojati da ispune sledee uslove:

    rad ureaja, bez smetnji i zastoja, potpuno automatizovan, u trajanju od vie dana, po mogustvu pranjenje u jednakim, ravnomernim koliinama, rad bez praine, da reenja omoguuju lako odravanje i popravke (lak pristup svim habajuimdelovima, s tim da se ne prazni lagerovani materijal), ekonomian rad ureaja (mala potrebna energija i mali trokovi odravanja).

    Najednostavniji nain ureaja za iznoenje piljevine iz silosa prikazan je na slici 4.5. Ovde jeprimenjen tzv. njihajui pu, ija je funkcija da piljevinu u donjem delu silosa isprva rastrese uzistovremeno iznoenje. Ovakvi ureaji se mogu bez daljeg koristiti za suve materijale (suva

    piljevina) i za silose do 5,0 m prenika.

    Slika 4.5: Ureaj za iznoenje piljevine sa tzv. klatnim puem

    22

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    23/36

    Energetika u drvnoj industriji

    Slika 4.6: Pokretni pu

    Kod vlane piljevine i kod bunkera sa veim prenicima koristiti se tzv. pokretni pu na podusilosa, iji je zadatak da zatiti sredini deo postrojenja od prevelikog optereenja (slika 4.6).

    0.2.1. Priprema drvnih otpadaka- usitnjavanje krupnog drvnog otpatka

    Svi drvni otpaci nisu takavog oblika da se mogu koristiti u automatskom postrojenju za loenje.U takvim sluajevima otpadak bi trebalo prethodno pripremiti za loenje. Na tritu se nude brojnai razliita reenja.

    Uinak maina za usitnjavanja kree se od 250 kg/h do preko 5000 kg/h. Utroak pogonskeenergije za usitnjavanje komadnog otpatka se kree izmeu 30 i 60 kWh za tonu preraenogmaterijala bez energije potrebne za odsisavanje. Potronja zavisi od vrste ulaznog materijala ikonstrukcije postrojenja.

    0.2.2. Briketiranje piljevine - iverja

    Specijalni vid izrade i pripremu drvnih otpadaka za loenje predstavlja briketiranje piljevine ipraine od bruenja. Postupak se zasniva na poveanju gustine piljevine (oko 10 do 15 puta), da bise lake uvala i jednostavnije sa njom manipulisalo pri loenju. Pritisak se ostvaruje dejstvomvaljaka, klipa ili pune zavojnice. Usled dejstva visokog pritiska i visokih temperatura dolazi dotermoplastinih deformacija lignoceluloznog materijala i njegovog vezivanja i bez dodatkavezivnog materijala.

    Da bi se biomasa mogla pretvoriti u u formu briketa neophodno je obezbediti: vlanost sirovineizmeu 10% i 18% (mereno na apsolutno suvo) i granulaciju otpadaka ne veu od 10 mm.

    Na tritu danas postoje brojni sistemi za briketiranje razliitih konstrukcija, kao to su: Klipne prese: Materijal, ija je vlanost od 18 % (atro) se dovodi do jedne cilindrinecevi, u kojoj se kree klip. Kretanje klipom se ostvaruje mehanikim pogonom preko krivaje

    sa zamajnom masom, odnosno hidrauliki. U svakom hodu klipa potisne se nova koliinamaterijala na ve sabijeni, tako se dobija cilindrini briket, koji izlazi u ritmu udaraca klipa.Pritisci presovanja dostiu i 1200 bar. Usled trenja o zidove cevi i sabijanja drvni otpadak se

    23

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    24/36

    Energetika u drvnoj industriji

    zagreva i do 200oC, to zahteva hlaenje prese. Uinak ovih presa je od 50 kg/h do 2.500kg/h, a potronja elektrine energije izmeu 50 i 70 kWh po toni izraenog briketa. Ekstruder prese za briketiranje: Pored klipnih presa na tritu se mogu nai i presekod kojih se sabijanje ostvaruje puem umesto klipom. Piljevina se doprema ravnomerno

    puu gde se pod velikim pritiskom sabija.

    Presa sa komorom: Kod tehnike presovanja sa komorama materijal se sabija u dvakoraka. u prvom se obavlja tzv. predpresovanje i tek nakon toga se materijal dovodi ukomoru - kalup radi konanog sabijanja. Po okonanju presovanja kalup se prazni, pa sledinovo punjenje. Pogon prese je hidrauliki. Prednost ovog postupka je u smanjenoj potronjielektrine energije koja ne prelazi 20 kWh/t izraenog briketa. Briketi su pravougaonog

    preseka to olakava slaganje i transport.

    Slika 4.7: Asortiman briketa izraenih od drveta i kore

    Na slici 4.7 dat je asortiman razliitih briketa uraenih od drveta i kore razliitim sistemima.

    0.2.3. Priprema kore za loenje

    U pogonima primarne prerade drveta, uz drvni otpadak, javlja se i velika koliina otpadne kore.Jedino racionalno je da se odbaena kora iskoristiti kao gorivo za kotlove. Nain pripreme kore zaloenje zavisi od vrste i konstrukcije kotla, odnosno loita kotla. Kod kotlova sa loitem kora semea sa ostalim drvnim otpatkom i sagoreva.

    Ako kotao ne raspolae loitem sa reetkama, kora se pre loenja mora prosejati (odvojitikamenie i pesak), usitniti i po potrebi i suiti. Za ovo nema gotovih sistema. Problemi su razliiti odsluaja do sluaja. Svaki put treba individualno planirati, kako bi se pronalo najbolje reenje.

    Na slici 4.8 prikazana je jedna varijanta reenja za ovu namenu. Za suenje kore koristi se toplotadimnih gasova iz postrojenja za loenje: Na slici oznake znae sledee: 1. bunker za koru 2. sito 3.mlin za krupni materijal 4. kontejner za nesagorljivi otpadak 5. meubunker 6. suara za koru 7.

    izdvajanje piljevine 8. kamin 9. bunker za piljevinu 10. kotao za loenje s donjom propulzijom 11.izdvajanje praine iz dimnih gasova 12. kontejner za pepeo.

    24

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    25/36

    Energetika u drvnoj industriji

    Slika 4.8: Priprema kore za loenje

    Loita kotlova koja koriste drvni otpadak kao gorivo

    0.3.1. Loenje na reetki

    Kod kotlovskih postrojenja koja koriste drvni otpadak najvie se primenjuje loenje na reetki. Priloenju na reetki mogue je sagorevati neusitnjene krupne komade otpatka i veoma vlano gorivo(slika 4.9).Ovakva postrojenja zahtevaju veliki prostor za gorenje iznad reetke. U odnosu na drugesisteme za loenje drveta, loite sa reetkom je dva do tri puta skuplje. Tekoe se javljaju prikorienju veoma finog otpatka i suvog goriva (pojava kaaste mase, oteenja reetki, propadanja u

    pepelite nesagorelog goriva). U tom smislu potrebno je briljivo odabrati prikladne oblike reetke imehanikog pogona, kao i sistema za odstranjivanje pepela.

    Slika 4.9: Loenje na reetki sa trostrujnim kotlom i dopremom goriva dizalicom

    25

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    26/36

    Energetika u drvnoj industriji

    0.3.2. Loenje sa uduvavanjem

    Loenje sa uduvavanjem je dugi niz godina vailo kao idealno tehniko reenje za loenje piljevinei drvne praine. Gorivo se uduvava neposredno na elinu reetku u plamenoj cevi, odnosno (ukolikose istovremeno koristi i komadni otpadak), u loite ispod nivoa poda.

    Kod obe varijante su se pojavili slini problemi u vezi sa pootravanjem uslova zatite ivotnesredine. Ovde dolazi do nepotpunog sagorevanja goriva usled visokog uea vazduha za uduvavanje i"hladnog" prostora za loenje.

    Na slici 4.10 je data osnova gradnje jednog savremenog postrojenja sa uduvavanjem goriva, kojeradi potpuno automatski i bez nadzora. Uinak se obezbeuje stepenastom regulacijom dopremegoriva, uz stalno merenje koliina i regulaciju broja obrtaja ventillatora za dopremu potrebnog vazduhaza sagorevanje.

    Slika 4.10: Loenje uduvavanjem saizdvojenom komorom od gasova ukombinaciji sa vodenim kotlom

    1. primarni vazduh,2. dovoenje piljevine (iverja),

    3. izdvajanje gasova i deliminosagorevanje,4. dovoenje dimnih gasova,5. izdvajanje pepela,6. dovoenje sekundarnog vazduha,7. dovoenje tercijarnog vazduha8. vodocevni kotao.

    Pri korienju suve piljevine, velike toplotne moi (oko 18.000 kJ/kg), odnosno iverja od iver - ploa, od velike vanosti je mogunost ograniavanja gornje temperature u prostoru za loenje

    hlaenjem lene povrine kotla i vraanjem dela dimnih gasova. Ukoliko bi temperatura porasla iznadtemperature topljenja pepela (preko 1250C) u loitu bi dolo do formiranja ljake (zgure) iprevremenog oteenja amotne obloge loita.

    26

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    27/36

    Energetika u drvnoj industriji

    0.3.3. Loenje sa donjom propulzijom

    Postrojenja za loenje sa donjom propulzijom koriste se zadnjih dvadesetak godina i u odnosu napostrojenja za loenje sa uduvavanjem i postrojenja sa reetkama, predstavljaju znaajan tehnoloki

    napredak.Ovaj nain loenja koristi se za krupnozrnasta i ne previe vlana goriva (do 60%), kao i za manjetoplotne uinke (do oko 5 MW). Mana loenja s donjom propulzijom u odnosu na loenje nareetkama je teko uklanjanje pepela, koje se najee obavlja manuelno. Ponekad nastaju problemi

    prilikom korienja veoma suve piljevine (visoka toplotna mo), jer usled prekoraenja temperature uloitu dolazi do formiranja ljake (zgure).

    Slika 4.11: Kombinovano loenje na reetki sa donjom propulzijom

    S dopunskom reetkom ove mane se mogu delimino ublaiti. Da bi se ispunio zahtev za dovoljnodugo zadravanje gasova u prostoru gorenja, nuno je poveati "vrui" prostor za gorenje. Posebnu

    panju treba obratiti na regulaciju loenja s donjom propulzijom, odnosno omoguiti kontinulanepromene broja obrtaja pua. Korita se kod vlanog goriva najee izrauju od keramikog materijala,dok pri upotrebi suve piljevine korita se izrauju od livenog gvoa.

    0.3.4. Gorionik praine

    Poseban nain loenja drveta predstavlja gorionik za drvnu prainu, kojim se mogu spaljivati samoestice ne vee od 0,5 mm duine. Ovaj gorionik radi najee sa centrino postavljenim plamenom za

    paljenje i odravanje plamena (lo ulje, gas). Ovi agregati se ve godinama koriste i u potpunostiodgovaraju posebnim zahtevima u pogledu goriva, kako po ceni tako i po tehnikim reenjima. Na slici4.12 prikazan je ureaj za suenje iverja sa gorionikom za drvnu prainu.

    27

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    28/36

    Energetika u drvnoj industriji

    Slika 4.12: Shema ureaja za loenje praine postavljenog na suari za iverje1. doprema mokrog iverja; 2. suara; 3. otprema iverja; 4. ventilator za usisni vazduh; 5. ciklon;6. gorionik (za prainu i gas); 7. bunker za drvnu prainu; 8. dozator; 9. pneumatski transport drvne

    praine; 10.ventilator za ulazni vazduh; 11. ventilatori vazduha za sagorevanje; 12. prikljuak za gas;13. komora gorionik.

    Drvna praina se iz bunkera (7) transportuje pneumatskim transportom u gorionik (6). Potrebnuenergiju za transport obezbeuje ventilator (10). Koliina goriva se dozira uz pomo ureaja (8).Istovremeno sa drvnom prainom u gorionik se doprema i odreena koliina gasa (12). Gas slui za

    paljenje gorionika i odravanje plamena. Vazduh potreban za sagorevanje doprema se uz pomo

    ventilatora (11). Meavina gasa i drvne praine sagoreva u komori (13) i dimni gasovi struje u suaru(2). Dimni gasovi se koriste za suenje vlanog ivera koji se u suaru (2) doprema kroz otvor (1).Cirkulaciju produkata sagorevanja i osuenog iverja obezbeuje ventilator (4). Osueni iver se otpremakroz otvore (3), a ohlaeni dimni gasovi oieni od krupnih estica, kroz ciklon odlaze u atmosferu.

    0.3.5. Loenje sa puastom reetkom

    Loenje puastom reetkom je poseban nain loenja i nalazi primenu kod homogenog i ne previesitnog goriva (slika 8.13). Prednost ovakvog loita u odnosu, recimo, na loita sa donjom

    propulzijom sa koritom, lei u automatskom uklanjanju pepela, pomou puaste reetke, koja se obreu celom prostoru za loenje.

    Slika 4.13: Shema loenja puastom reetkom:1. doprema piljevine, 2. pu reetke, 3. odvoenje pepela.

    28

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    29/36

    Energetika u drvnoj industriji

    Vazduh za sagorevanje se uduvava u prostor za loenje vratilom pua i iznutra izdubljenim krilcimapua (nije re o spirali pua). Ovim se postie dobro meanje meavine gorivog gasa i vazduha zaloenje i ujedno se obezbeuje hlaenje pua. Loenje puastom reetkom je nepodesno za materijaleneujednaene vlanosti, poto se pu - reetka moe postaviti optimalno samo za neki odreenidijapazon vlanosti i dimenzije drvnog otpatka (piljevina, iverje).

    0.3.6. Jamsko loenje

    Jamsko loenje sa sagorevanjem goriva odozdo omoguava, pri pravilnoj koncepciji i izvedbispaljivanje komadnih drvnih otpadaka , na nain kako to zahteva zatita ivotne sredine. U jami za

    punjenje, koja se puni preko preklopne ustave, odvija se gasifikacija. Na donjem kraju jame se nalazizona gorenja.

    Slika 4.14: Shema jamskog loenja:1. vazduh za sagorevanje,2. donje sagorevanje goriva,3. doprema goriva.

    U nastavku je prostor za gorenje sa potpritiskom, kojim se omoguava i obezbeuje uvlaenje svihgasova u zonu gorenja i tu se meaju sa kiseonikom, koji struji kroz reetku. Problematina je

    regulacija pri malim / niskim rastereenjima.Prednost jamskog loenja lei u utedama jer nije potrebno usitnjavanje krupnih otpadaka. Za malekapacitete (poev od 50 kW) ovako reenje loita je esto i jedino reenje.

    Na slici 4.15 prikazana je shema kotla koji se loi odozdo, odnosno kotla sa jamskim loenjem.Krupni otpaci se ubacuju kroz otvor (1) u jamu (2). U jami dolazi do karbonifikacije drvnog otpatka.Temperaratura potrebna za karbonifikaciju obezbeuje se dovoenjem vrelih gasova iz loita krozkanal (3). Sagorevanje u loitu se obezbeuje dovoenjem primarnog vazduha. Dotok vazduha semoe regulisati klapnom (5). ^ienje loita se vri pomeranjem reetke (7). Pomeranje reetke se vri

    polugom (4). Pepeo iz loita pada u pepeljaru (8). Za sagorevanje volatila dovodi se dopunskakoliina vazduha kroz otvor (9). Za paljenje kotla i odravanje minimalnog reima koristi se prirodnigas (11). Produkti sagorevanja predaju toplotu radnom telu u izmenjivau toplote (14). Promaja u kotlu

    se regulie uz pomo preklopnika (13), kojim se otvara i zatvara direktna veza sa dimnjakom.

    29

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    30/36

    Energetika u drvnoj industriji

    Slika 4.15: Kotao sa sagorevanjem goriva odozdo1. poklopac jame, 2. jama, 3. kanal karbonizacije, 4. poluga za pokretanje reetke, 5. preklop -klapnaza dovod primarnog vazduha, 6. klizna reetka, 7. pokretna reetka, 8. komora za pepeo, 9. mea gasai glava meaa, 10.dopunske povrine loenja, 11. prikljuak gorionika, 12. zone stvaranja kovitlaca, 13.

    preklopnik udarne promaje, 14. izmenjiva toplote. 15. otvor za ienje.

    Kotlovska postrojenja (deo izmenjivaa toplote) za loenjedrvima

    0.4.1. Jednostrujni plamenocevni kotao

    Ranije, na poetku razvoja kotlovskih postrojenja za drvnu industriju, korieni su jedino plamenocevni kotlovi, valjanih cevi, sa veoma slabim stepenom iskoriavanja dobijene toplote gorenjem odsvega 50 do 60%. Nizak stepen korisnosti je posledica visoke temperature produkata sagorevanja (od300 do 400C) i velikog procenta kiseonika u dimnim gasovima. Kotao prikazan na slici 4.16 sastoji seod loita (1) i plamenih cevi (2) koje prolaze kroz vodeni prostor (3). Dimni gasovi u atmosferuodlaze kroz dimljak (4). Mada su jo i danas takvi kotlovi u radu, ipak se poslednjih decenija osetno

    razvila tehnika u korist efektivnijeg rada postrojenja.

    Slika 4.16: Jednostrujni plamenocevni kotao

    30

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    31/36

    Energetika u drvnoj industriji

    1. loite, 2. plamene cevi, 3. vodeni prostor, 4. dimnjak0.4.2. Trostrujni dimnocevni kotao

    Trostrujni dimnocevni kotao iskoriava toplotu dimnih gasova optimalno, poto gasovi prostruje triputa kroz kotao na putu do dimnjaka. Prva struja prolazi kroz cev kao to je plamena cev velikog

    prenika (preko 500 mm), dok one druge dve struje, koje slede, prolaze kroz znatno ue cevi, oko kojihse nalazi voda i iji je prenik oko 80 mm (slika 4.17).Karakteristino za ovu vrstu kotlova predstavlja prednja i zadnja komora za skretanje dimnih

    gasova i dobra pristupanost prilikom ienja (postoje vrata na komorama za skretanje i kroz koja seiste cevi dugakim etkama).

    Slika 4.17: Trostrujni dimnocevni kotao

    Trostrujni kotlovi se isporuuju kao kotlovi niskog pritiska (toplovodni kotlovi) i kao parnikotlovi visokog pritiska. Granica korienog pritiska kod trostrujnog kotla se kree od 30 do 32

    bara. Ovaj tip se najee koristi u drvnoj industriji, jer je robustan i ekonomian.Njegovu prednostpredstavlja velika zapremina vode i samim tim relativna neosetljivost (stabilnost) u odnosu naoscilacije optereenja. Trostrujni kotao se, zbog velike inercije, sporo pali i teko regulie.

    31

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    32/36

    Energetika u drvnoj industriji

    Slika 4.18: Trostrujni vodocevni kotao sa loenjem sa donjom propulzijom, u podunom i poprenompresek

    0.4.3. Trostrujni vodocevni kotao

    Kod trostrujnog vodocevnog kotla, koji se koristi za niske pritiske i za male kapacitete, voda senalazi u cevima, a dimni gasovi struje okolo cevi (slika 4.18). Ovaj tip kotla je veoma kompaktan saintegrisanim loitem i pogodan je za montau u malim prostorima. Mana mu je oteano ienjeizmenjivaa toplote.

    0.4.4. Vodocevni kotao

    Jedna druga varijanta kotlova, koja se esto koristi u drvnoj industriji je klasini vodocevni kotao savertikalno postavljenim cevima natopljenih vodom, u svojstvu povrina za izmenu toplote (slika 4.19).Ovaj vid kotla se ve decenijama posebno dobro pokazuje, naroito u sluajevima gde su potrebni

    pritisci preko 30 bara, a loi se drvima. Bitni nedostatak, u odnosu na trostrujni kotao, su visoke cene iosetljivost prema veim oscilacijama optereenja, to je posledica relativno malog sadraja vode usistemu.

    Slika 4.19: Vodocevni kotao u kompaktnojizradi

    Kotlovi sa termo uljem

    Termo ulje, kao toplotni medij, je nalo iroku primenu i u drvnoj industriji. Jedan od razloga jevisoka taka kljuanja (preko 350 C). Koristi se za zagrevanje presa u proizvodnji ploa iverica .

    32

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    33/36

    Energetika u drvnoj industriji

    Slika 4.20: Kotao sa termo uljem montiran u pogonudrvne industrije

    Ureaji za preiavanje dimnih gasova

    Nove otrije odredbe zatite ivotne sredine zahtevaju uvoenje, kod mnogih postojeih i svihnovih postrojenja, koji rade sa drvetom kao gorivom, odgovarajuih ureaja za preiavanjedimnih gasova.

    Ureaje za preiavanje moemo podeliti prema funkciji i prema konstrukciji. Prema funkcijirazlikujemo preistae za redukciju koliine praine u dimnim gasovima, ureaje za dehloridizacijui ureaje za odstranjivanje azotnih jedinjenja.

    U prvu grupu preistaa (za redukciju koliine praine u dimnim gasovima) spadaju: ciklonski/centrifugalni preistai - jednostavni i jeftini; uz uslov da je sagorevanje potpuno sa

    ovim filterima je mogue obezbediti zakonom propisane vrednosti praine u dimnim gasovima(< 50 mg/m3); tekstilni preistai - koriste se u drvnoj industriji za odsisavanje drvne praine kod maina;

    obezbeuju zadovoljenje zakonom propisane vrednosti; nedostaci su: mala mehanika vrstoa,slaba otpornost na paljenje i hemijsko delovanje dimnih gasova, velika potronja elektrineenergije;

    elektrofilteri - sastoje se iz brojnih tzv. iskrajuih elektroda pod visokim naponom i uzemljenihkondenzatorskih elektroda (elektrolitskih elektroda). ^estice praine se prilikom ulaska u filternaelektriu i skreu prema omotu separatora; sa ovim filterima se postiu zadate vrednosti od50 mg praine u m3 dimnih gasova; trokovi za investicije su neto vii nego to su kodtekstilnih filtera, ali su zato trokovi eksploatacije, po pravilu nii;

    ljunani filteri - rade na principu elektrostatikog naboja. ^estice praine u dimnim gasovima se prethodno negativno naelektriu i nakon toga proputaju kroz sloj ljunka sa pozitivnimelektrinim nabojem; praina se taloi po ljunku; ljunak se sa nataloenom prainomkontinuirano odvodi iz filtera, preiava i oien vraa u korito filtera. Prema podacima

    proizvoaa ostatak praine u preienom gasu iznosi ispod 20 mg/Nm3.Koliina hlorida u dimnim gasovima ne moe da se regulie nainom loenja. Ona je uslovljena

    sastavom korienog goriva. Ogranienje prema nemakim propisima za hlorovodonine materije udimnim gasovima iznosi 30 mg/m3. Ovu vrednost je teko ostvariti ako u gorivu ima vie od 0,03%PVC-a, koji se javlja u otpacima nastalim obradom oplemenjenih ploa.

    Pri kritinim vrednostima potrebno je prvo obratiti panju na redukciju udela PVC u gorivu. Toje mogue postii separatnim odsisavanjem PVC- ostataka ili njihovim odgovarajuim uklanjanjem.Sekundarne mere treba realizovati samo onda kada nije mogue, ili je samo delimino mogueizvesti odvojeno otklanjanje PVC-a. Za ovu namenu postoje sledei postupci:

    33

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    34/36

    Energetika u drvnoj industriji

    dodavanje krea gorivu - jednostavno je za realizaciju (doziranje krea je automatski u zavisnostiod goriva). Kre radi sa malim hemijskim dejstvom, pa su usled toga potrebne velike koliine,to moe da dovede do problema deponovanja poveane koliine pepela;

    doziranje krea u dimne gasove - to se realizuje u kombinaciji sa tekstilnim filterom; pranje kreom -mokra dehloridizacija putem kupke kalcijumhidroksida daje najbolju i

    najuspeniju dehloridizaciju, ali je skopana sa problemima korozije i uklanjanja otpadnih voda.

    Oksidi azota u dimnim gasovima ne predstavljaju problem za savremena postrojenja sagorevanjasve dok se u njima loi piljevina masivnog drveta. Ukoliko se u loitu sagoreva iverje iz prerade

    ploa iverica situacija je komlikovanija. U ivericama ima odreeni procenat azota (od 3 do 3,5%)koji sagoreva pored azota iz vazduha. Azot samo delimino oksidira. Najnovija iskustva pokazujuda se kod izvedenih proba sa problematinim gorivima ne prekorauju vrednosti od oko 300mg/m3, ukoliko temperatura prostora gorenja ne prelazi mnogo preko 1000C. Pouzdanoograniavanje ove vrednosti se postie naknadnim hlaenjem prostora sagorevanja i / ili vraanjemdimnih gasova u loite.

    Dimnjaci

    Politika visokih dimnjaka, princip ravnomernog rasporeivanja tetnih materija, koje nastaju prisagorevanju, davala je industrijskim preduzeima drvne industrije obeleje u vidu i do 100 mvisokih zidanih dimnjaka. Savremeni pristup reavanju ovih problema je drugaiji. Bolje jesmanjiti koncentraciju tetnih materija u dimnim gasovima pre izlaska u atmosferu u kom sluajudimnjaci i ne moraju biti tako visoki.

    Strana iskustva govore da propisane granine vrednosti emisija, uz korienje postrojenja za preiavanje visoke efikasnosti, zahtevaju dimnjake visine od 20 do 30 m. Ovo omoguava

    korienje mnogo jeftinijih slobodno stojeih elinih dimnjaka.

    34

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    35/36

    Energetika u drvnoj industriji

    Slika 4.21: Shema upravljanja procesom za kotao loen iverjem i piljevinom

    .Odstranjivanje pepela

    Odstranjivanje pepela, koji se dobija pri loenju drvnog otpatka ne priinjava vee probleme.Ovaj pepeo nije toksian, te se moe koristi za poboljanje kvaliteta zemljita, umesto da se odlaena komunalne deponije. Problemi se mogu javiti usled podizanja praine prilikom pranjenjakontejnera sa pepelom, to se reava vlaenjem pepela prilikom punjenja.

    Upravljanje postrojenjima koja su loena drvima i njihovo podeavanje

    35

  • 8/3/2019 Energija u Preradi Drveta

    36/36

    Energetika u drvnoj industriji

    Iz ekonomskih i ekolokih razloga trebalo bi nastojati da se obezbedi puna automatizacija radasvih kotlova, pa i onih koja se loe drvnim otpatkom. Rukovalac kotla nije u stanju da manuelnokontrolie brojne faktore koji utiu na pravilno sagorevanje. Dosadanji pokuaji sa modernomtehnikom upravljanja procesom, ukazuju da se kotlovska postrojenja mogu voditi ekonominije i uz

    bolju zatitu ivotne sredine. Moe se oekivati, da e se automatizacijom procesa upravljanja

    kotlovskim postrojenjem (slika 4.21) kod novih investicija uticati na smanjenje trokova nabavke zamehanika postrojenja.

    36