Испытание котла для сжигания подстилочно-пометной массы на птицефабриках


Испытание котла для сжигания подстилочно-пометной массы на птицефабриках

Наиболее распространённым методом производства бройлеров является выращивание на глубокой под­стилке. Преимущество данной технологии в том, что с суточного возраста и до убоя птицу содержат в одном помещении. Не меняется плотность посадки, что поз­воляет избегать таких дефектов, как намины на киле грудной кости и кровоподтёки, появляющиеся в пе­риод выращивания и связанные с высокой плотностью посадки при клеточном содержании.


Уменьшается процент других дефектов (кровоизлия­ния под кожу, в мышцах, различные переломы и раз­рывы кожи, покраснения кончиков крыльев или частей кожи и пр.). Глубокая подстилка хорошо поглощает влагу, вредные газы, улучшает санитарное состояние помещения, служит теплоизоляцией. Однако эта пере­довая технология имеет существенный недостаток - для каждого цыплёнка в период выращивания требу­ется примерно 2,5-3,0 кг опилок.


В итоге почти на каждой фабрике, использующей технологию напольного выращивания, накапливается около 70 т использованной подстилки в день. Птице­фабрика на 400 тыс. несушек (примерно 9-10 птич­ников) получает в год около 30 тыс. т помёта. При раз­ложении такого количества выделяется около 700 т биогаза, в том числе 450 т метана, 208 т углекислого газа, 35 т водорода, сероводорода и аммиака. Ущерб экосистеме от выбросов оценивается в 440 млн. руб­лей в год.


Анализ результатов микробиологических исследова­ний показал, что подстилочный материал, применяе­мый в технологии выращивания цыплят при наполь­ном содержании, является не только высококонцент­рированной органической субстанцией, но и содержит большое количество микроорганизмов, в том числе условно-патогенных и патогенных. При ненадлежащих условиях хранения, переработки и утилизации они мо­гут быть опасными в эпизоотическом и санитарно-эпидемиологическом отношении.


Министерством природных ресурсов РФ утверждён «Федеральный классификационный каталог отходов», в который включён помёт птицы с отнесением его к III классу опасности.


С учётом постановления правительства России от 12.07.2003 № 344 за его размещение с птицефабрик взимается штраф 497 руб. за тонну. Как отмечают специалисты, на 1 кг набранной бройлером живой массы приходится 3 кг произведённого помёта.


Подстилочно-помётная масса может быть вывезена на поля в естественном или гранулированном виде и ис­пользована в качестве удобрения. Однако, как показы­вает опыт ООО «Инжавинская птицефабрика» Тамбов­ской области, многие хозяйства отказываются прини­мать этот продукт, так как после внесения его в почву земля на достаточно продолжительное время выводит­ся из оборота. Если в районе расположено несколько крупных птицефабрик, то утилизация подстилочно-помётной массы становится серьёзной проблемой.


В 2007 г. ООО «Союз» (Ковров, Владимирская обл.), разработало и изготовило головной образец котла УТПУ-2М, который должен был работать на исходной подстилочной массе.


Несмотря на то что при его пуске удалось достичь ста­бильного сжигания ППМ и КПД на уровне 85%, через очень короткий промежуток времени он был останов­лен для чистки топки, притопочных дымоходов и кон­вективных поверхностей нагрева из-за образования в топке шлаковых агломератов и быстрого роста прочных золовых отложений на конвективных поверхностях на­грева котла. Внесение принципиальных конструктив­ных изменений в котёл и установка его конвективной части вертикально над топкой не решили проблему. Для обеспечения работы котла по-прежнему требуется остановка на очистку через каждые 50-100 ч непре­рывной работы, что, по существу, делает нормальную эксплуатацию котла невозможной.


Для эффективного сжигания подстилочно-помётной массы нами разработаны технология факельно-слое­вого её сжигания и котёл для реализации этой техно­логии.


Котел мощность 500 кВт.


Это котёл жаротрубно-дымогарного типа, имеющий бесколосниковую топку, подача дутьевого воздуха в которую осуществляется с помощью воздухораспре­делителей специальной конструкции. В топке так­же расположено устройство для подачи вторичного воздуха для дожигания газообразных продуктов сго­рания.


Котёл снабжён бункером объёмом 2 м3 боч­кообразной формы, в его нижней части расположен шнек для подачи подстилочно-помётной массы в топку котла (загрузка массы в топку производится сверху). В бункере расположено устройство для ворошения мас­сы и предотвращения её зависания в бункере, а также для разрушения крупных фракций.


Котёл снабжён автоматической системой управления, позволяющей дозировать подачу топлива (подстилоч­но-помётной массы) в топку, а также прекращать её по­дачу при достижении температуры воды, нагреваемой в котле, предельного значения (95°С).


При испытаниях котла сжигали подстилочно-помётную массу с полей, где её хранила Инжавинская птицефабрика. В качестве подстилки на птицефабрике используется из­мельчённая солома.


Теплота сгорания этой массы составляла 15 МДж/кг, зольность - 17,14%, влажность - 12,5 процента.


В ходе испытаний измеряли расход топлива (подсти­лочно-помётной массы), мощность котла, но главное внимание уделяли выбросам газов, загрязняющих окружающую среду. Концентрации кислорода, дву­окиси углерода, окиси углерода, окиси азота и темпе­ратура дымовых газов измерялись с помощью газоана­лизатора «VarioPIus» через каждые 15 секунд.


При попадании в топку крупные фракции подстилочно-помётной массы образовывали плотный интенсивно продуваемый или полукипящий слой. За счёт концентрированной подачи дутьевого воздуха под слой топ­лива вытекающие струи воздуха из отверстий специ­альной воздухораспределительной решётки успевали прогреться до температуры, достаточной чтобы шлак, если бы он образовывался в топке, не смог застыть и сформировать агломераты. Мелкие частицы подстилоч­но-помётной массы сгорают в надслоевом простран­стве топки вместе с летучими веществами, выделяемы­ми из топлива при нагреве.


Для исключения образования и быстрого роста золь­ных отложений на конвективных поверхностях нагрева котла необходимо обеспечить такую интенсивность го­рения, чтобы оно полностью завершалось в нижней ча­сти топки и расплавленные частицы золы не уносились в конвективную часть котла. Ведь именно адгезия расплавленных частиц золы на поверхностях нагрева яв­ляется причиной быстрого роста отложений. Сжигание подстилочно-помётной массы в плотном, интенсивно продуваемом или полукипящем слое обеспечивает этот процесс.


Как видно из рисунка 1, котёл работает в пульси­рующем режиме сжигания отходов, который связан с порционной подачей топлива в топку котла. Для ис­ключения высоких уровней эмиссии окиси углерода в момент загрузки топлива было решено подачу дутьевого воздуха организовать в пульсирующем ре­жиме так, чтобы максимальная концентрация кисло­рода в топке наблюдалась при подаче свежей пор­ции топлива.


Благодаря этому концентрация окиси углерода в ухо­дящих газах в среднем поддерживалась не выше 9000 мг/м3 (рис. 2), что вполне отвечает стандартам для кот­лов третьего класса (при сжигании древесины и торфа).


Концентрация окиси азота (рис. 3) колебалась в пре­делах от 75 до 110 мг/м3, что тоже не превышает нор­мативы.


Таким образом, сжигание подстилочно-помётной массы по предложенной технологии полностью соответствует действующим в России экологическим требо­ваниям к котлам.


Зола от сжигания была сыпучей, отложений её на поверхностях нагрева топки и труб конвективного пучка не наблюдалось. Содержание горючих продуктов в золе не превышало 1,75%, то есть подстилочно-по­мётная масса сжигалась практически полностью. Бакте­риологический анализ золы, выполненный лаборатори­ей Инжавинской птицефабрики, показал, что она не со­держит патогенной микрофлоры и экологически безопасна.


Разработанный котёл позволяет эффективно и эколо­гически чисто сжигать подстилочно-помётную массу и конвертировать её в тепловую энергию.


Котёл работает как в паровом, так и водогрейном ре­жиме. Он может быть установлен в небольших котель­ных в непосредственной близости от птичников, как ра­нее устанавливали котлы типа Д-721 (Д-900), а выраба­тываемая тепловая энергия в виде пара или горячей во­ды может быть использована для отопления птичников или для других целей на птицефабриках.


Авторы: 
Д. Климов, аспирант
Р. Исьёмин, кандидат технических наук, директор УИЦ по биоэнергетике С. Кузьмин, кандидат технических наук, доцент кафедры «Гидравлика и теплотехника»
А. Михалёв, кандидат технических наук, начальник Управления дистанционного образования
В. Коняхин, инженер Управления дистанционного образования, Тамбовский государственный технический университет

14.08.2017
3412

Племенная птица

В данном разделе нет продукции
Все племенные птицы

Статьи партнеров

Витамин Е и его аналоги в кормлении птицы

17978

Фальсификация - подмена дорогостоящих компонентов более дешевыми аналогами. Изменение качественного состава кормов и ингредиентов может обернуться серьезными проблемам...

4012

Для успешного разведения молодняка домашней птицы недостаточно просто правильно выбрать яйца. Даже самый хороший материал может оказаться непригодным для дальнейшего выращивания ...

1195

Местонахождение птичника определяет режим эксплуатации его в течение года. Если рассматривать среднюю полосу России с ярко выраженной сезонностью, можно выделить следующие особен...

1142

Для средних и небольших фермерских хозяйств вопрос наличия свободных площадей для выращивания птицы сейчас стоит довольно остро. И если в промышленности, где нормы проектирования...

1127

Дорогие друзья! Мы решили затронуть важный вопрос, который интересует многих птицеводов, какая должна быть влажность в инкубаторе и для чего она нужна?! Существует ряд факторо...

1231

Зевакова В.К., руководитель технического отдела ООО «Провими» С этой статьи мы начинаем серию материалов о заболеваниях птицы, связанных с кормовыми факторами. Вопреки рас...

1925

Технологией массового производства вакцин для решения задач в масштабах страны требует наличия больших партий яичных эмбрионов, проинкубированных до 10 суток. Вакцинный вирус ...

1165

Когда начинающий фермер делает свои первые шаги в птицеводстве, перед ним встают самые важные вопросы: где брать яйца для инкубации и какими они должны быть? Чтобы ответить на ни...

2460

Компания “Стимул Групп” завершила монтаж комплексной поставки оборудования, объекта в Краснодарском крае! Комплексная поставка включает автоматизированные системы кормления...

1199

Владимир Минков, ведущий ветеринарный врач ООО «Провими» В данной статье пойдет речь об одном из практических случаев влияния инфекции на выращивание бройлеров, а также о ...

2339