Finland-2007

ОТЧЁТ О ПОЕЗДКЕ \\\ ФОТОГАЛЕРЕЯ

Для повышения уровня учебных и научно-исследовательских работ студентов и магистрантов в области добычи и переработки торфа, развития международного сотрудничества группа преподавателей, студентов, магистрантов и аспирантов кафедр ТМО (торфяных машин и оборудования) и ТКМ (технологии и комплексной механизации разработки торфяных месторождений) ТГТУ в 2007 году выезжала на практику в Финляндию по приглашению Северного центрального финского образовательного центра (Northern Central Finland Learning Center (Poke)) и фирмы ВАПО (VAPO). В программу зарубежной практики входило ознакомление с технологиями конструирования и производства торфяной техники, технологиями добычи и переработки торфяного сырья, технологических решений по переработке отходов различных производств.

Во время посещения отделения Природных ресурсов Северного центрального финского учебного центра (Northern Central Finland Learning Center, POKE), находящегося в г. Саариярви, была организована встреча участников практики с его представителями и проведен научный семинар по вопросам современных технологий добычи и переработки торфа, использования биомассы в качестве топлива, рассмотрена система обучения специалистов для данных областей. В POKE организовано получение образования различного уровня по специальностям, связанным с добычей и переработкой торфа, леса, энергетикой основанной на использовании биомассы, энергетических установок малой мощности. В специально оборудованных мастерских студенты получают навы-ки обработки и изготовления различных изделий из металла и древесины. В составе центра находится несколько учебных корпусов, поля для проведения исследований по выращиванию растений топливного назначения, а также оборудование, используемое для обработки площадей.

В учебном центре были продемонстрированы образцы биомассы (рис. 1 и 2), которая используется совместно с торфом и древесиной для производства топливных пеллет. В качестве биомассы выращивается канареечник трубковидный (Phalaris arundinacea или Reed canary grass), который признан наиболее подходящим растительным сырьем для получения целлюлозы и топливной продукции. Это растение выращивают как на сельскохозяйственных полях, так и на выработанных площадях торфяных разработок. В среднем годовой сбор с одного гектара канареечника трубковидного может дать 30 МВт энергии. Актуальность развития данного вида биотоплива обусловлена тем, что при сжигании биомассы концентрация углекислого газа в атмосфере компенсируется его поглощением при выращивании растений.

Рис. 1. Образцы высушенной биомассы, подготовленные для производства пеллет

Рис. 2. Канареечник трубковидный, собранный для переработки

Пеккой Холттой была продемонстрирована малогабаритная модульная энергетическая установка производства фирмы VAPO, используемая для обслуживания комплекса образовательного центра (рис. 3), который включает 6 корпусов. В качестве топлива используются пеллеты из торфа и древесных отходов, которые подаются из бункера шнековым питателем в топку (рис. 4), специально разработанную для сжигания пеллет в автоматическом режиме. Следует отметить, что данная система автоматизирована полностью, а в случае неисправностей оператор получает сообщение по мобильному телефону, что значительно упрощает обслуживание.

Рис. 3. Котельная учебного центра POKE (производство фирмы VAPO)

Рис. 4. Шнековый питатель для подачи пеллет в топку

Кроме установки данного вида, фирма VAPO выпускает энергетическое оборудование различного типа и мощности. В зависимости от требований VAPO может выступать как поставщиком топливных пеллет, так и полностью выполнять работы связанные с установкой и эксплуатацией оборудования. Так, в 2006 г. фирма VAPO и ее филиалы поставили 1280 ГВт тепловой и 314 ГВт электрической энергии потребителям.

В Хаукинева (Haukineva) участники практики встретились с представителями завода торфяных машин и производства пеллет фирмы VAPO (рис. 5). В офисе завода торфяных машин фирмы VAPO был проведен научный семинар по вопросам современного торфяного машиностроения в Финляндии, а также производства пеллет на основе торфа и древесины с участием представителей завода (рис. 6).

Рис. 5. Встреча с представителями завода торфяных машин

Рис. 6. Обсуждение вопросов современного торфяного машиностроения в Финляндии

Студенты узнали, что фирма VAPO является мировым лидером по добыче торфа. В Финляндии годовая добыча торфа фирмы составляет 20–25 млн. м³, в Швеции и Эстонии – по 2 млн. м³.

VAPO является лидером по проектированию и производству машин для добычи торфа. В год производится около 300 машин. Студенты смогли изучить конструктивные особенности торфяных машин фирмы VAPO – фрезерующей, уборочной, погрузчика – на заводе торфяных машин в Haukineva (рис. 7).

Рис. 7. На заводе торфяных машин

VAPO – крупнейший поставщик биотоплива в Балтийском регионе. На заводе фирмы VAPO студенты изучили технологию производства пеллет (из торфа, из древесины и смешанных) на заводе мощностью 60 тыс. тонн (рис. 8). Можно было увидеть все этапы технологического процесса от приемного бункера до сушки и складирования готовой продукции.

Рис. 8. На заводе по производству пеллет на основе торфа и древесины

Во время практики студенты и преподаватели смогли посетить поля добычи фрезерного торфа. Изучили работу техники добычи фрезерного торфа (фрезерующий агрегат, погрузчик), подготовки и ремонта полей (канавную машину, профилировщик, машину глубокого фрезерования), технологические характеристики (цикловой сбор, производительность и др.), качественные характеристики (влажность) расстила фрезерного торфа. Торфяные поля расположены на месторождении верхового типа. Применена открытая осушительная сеть с расположением между картовыми каналами 20 м. При добыче фрезерного торфа применена технология с раздельной уборкой из наращиваемых валков.

Фрезерование залежи осуществляется фрезерами с шириной захвата 8,6 м в прицепе к трактору мощностью 90 кВт, производительностью 7 га/ч (рис. 9). На ворошении фрезерного торфа применяются ворошилки шириной захвата 18 м с порталом для пропуска валка, трактором мощностью 100 кВт и производительностью 24 га/ч. Валкование торфа производится валкователями шириной захвата 9 м, трактором мощностью 100 кВт и производительностью 10 га/ч.

Рис. 9. Изучение процесса фрезерования торфяной залежи

Погрузка торфа в прицепы осуществляется погрузчиком – аналогом машины МТФ-62 с укороченным выдающим транспортером и производительностью рабочего органа 2500 м³/ч. На предприятии имеется погрузчик торфа с производительностью рабочего аппарата 5000 м³/ч (superloader) для погрузки торфа в прицепы из 4 и 5-цикловых валков. Прицепы для перевозки торфа с трактором имеют мощность 60 кВт и вместимость кузова 28 м³.

Штабелирование торфа торцевое, одностороннее, со стороны автодороги. Интересна конструкция бульдозера-штабелера. Отвал бульдозера сетчатый (решетчатый). На бульдозере-штабелёре установлены резинометаллические гусеницы. Ширина одной гусеницы около 1,5 м. Гусеница представляет транспортёрную ленту с закреплёнными на ней зацепами высотой около 100 мм на всю ширину ленты с расстоянием между зацепами 0,5 м. Максимальное расстояние вывозки торфа в штабель до 2 км. Штабели расположены около автодороги. Вывозка торфа из штабелей потребителю осуществляется автомашинами с прицепом. Вместимость кузова машины и прицепа составляет 150 м³. Автодороги щебенчатые, находятся в отличном состоянии.

Для прочистки картовых каналов применяется шнековый каналоочиститель в прицепе к трактору с утроенными арочными колесами (рис. 10). Карты спрофилированы. Картовые каналы наполовину заполнены водой. Залежь беспнистая, но содержит большое количество камней, поэтому на оборудовании, выполняющем технологические операции, применяются рабочие органы, изготовленные из пластмассы, пластмассовые щетки или покрыты резиной. Сработку залежи на картах фрезерных полей осуществляют полностью.

Рис. 10. Изучение работы каналоочистителя

Основная часть производственного персонала предприятия представлена членами одной семьи, работающей по контракту с фирмой VAPO. При вывозке торфа из валков в штабель нанимают дополнительно до 8 человек. Многие из работающих заняты на нескольких операциях по добыче, сушке, уборке торфа, ремонту полей. Большая часть производственных полей – собственность фирмы, часть площади арендуют. Следует отметить высокую производительность труда работающих на участке при большом размере производственных площадей и малой численности работающих.

Преподаватели, аспиранты, магистранты и студенты посетили поля добычи кускового торфа, на которых изучали технологические характеристики послойно-поверхностного способа добычи, а также качественные характеристики расстила кускового торфа (рис. 11). Диаметр кусков 60 мм. Влажность готовой продукции 25–30 %. Складирование осуществляется в штабели высотой до 7 м с помощью мощного погрузчика (superloader). Все штабели покрыты черной полиэтиленовой пленкой шириной 16 м. На ворошении кускового торфа используются ворошилки, применяемыми в России на сушке сена.

Рис. 11. На полях добычи кускового торфа

В экспериментальном центре фирмы VAPO исследовали формование и сушку укрупнённых частиц из торфа. Полигон площадью около 10 га на суходоле покрыт асфальтом, под которым проложены трубы с жидким теплоносителем, подключённым к солнечным батареям площадью около 100 м². На асфальте сушат укрупнённые частицы торфа трапециевидного сечения и плиточный торф размером 30×30×20 мм (рис. 12). Для выстилки укрупнённых частиц применяется машина вместимостью кузова около 20 м3 и шириной выстилки ленты до 4 м. Загрузка кузова машины осуществляется с помощью ленточного транспортера, который подает торф от сепарирующего устройства. Крупные куски торфа сбрасываются сепарирующим устройством в сторону.

Рис. 12. Сушка укрупнённых частиц

В торфяном музее Aitoneva студенты и преподаватели изучили историю развития добычи и переработки торфа в этой области Финляндии. В залах музея представлены материалы (фото, документы, стенды, макеты, рассказывающие о торфяном предприятии, его работниках, их труде и быте. Был показан кинофильм об истории добычи торфа в Aitoneva. Там же в музее торфяных машин под открытым небом (рис. 13) участники практики рассмотрели производственные экземпляры отечественных и зарубежных машин разных лет выпуска для подготовки и ремонта поверхности торфяной залежи, добычи, сушки и уборки фрезерного и кускового торфа.

Рис. 13. В музее торфяных машин под открытым небом в Aitoneva

При посещении центрального офиса фирмы VAPO в г. Ювяскюле (Jyvaskyla) с проведением научного семинара по вопросам добычи и переработки торфа в Финляндии студенты, аспиранты, магистранты и преподаватели встретились с Раймо Сопо, генеральным секретарём Международного торфяного общества (IPS) в 1992–2004 гг (рис. 14). В 1970-е годы Раймо Сопо проходил комплексную стажировку в Калининском политехническом институте (КПИ) на торфяных кафедрах по всем разделам науки о торфе (природа торфа, технология добычи, экономика производства). Руководителем стажировки был профессор КПИ С.Г. Солопов, а практическим координатором – В.Д. Копенкин. Раймо Сопо интенсивно занимался по всем разделам торфяного дела, и получил хорошую подготовку в этой области. Накопленные знания он использовал в течение 32 лет службы в торфяной отрасли: в своей работе по организации торфяного производства в Финляндии, на посту управляющего директора Ассоциации Финской торфяной промышленности, генерального секретаря Международного торфяного общества. Раймо Сопо был рад встретиться с представителями Тверского государственного технического университета – бывшего Калининского политехнического института. Аспирантам, магистрантам и студентам тоже была полезна эта встреча.

Рис. 14. В офисе ВАПО: встреча с Раймо Сопо, генеральным секретарём Международного торфяного общества в 1992–2004 гг.

Выражаем благодарность Северному финскому образовательному центру Northern Central Finland Learning Center (Poke) и фирме VAPO (www.vapo.fi), их представителям Пекке Холта и Тармо Лампила за оказанный теплый приём во время практики, декану факультета природопользования и инженерной экологии ТГТУ Б.Ф. Зюзину, президенту Тверского государственного технического университета профессору В.А. Миронову, ректору ТГТУ профессору Б.В. Палюху за оказанное содействие в проведении зарубежной практики в Финляндии.

Интернет-версия подготовлена по материалам Васильева А.Н., Копёнкиной Л.В., Тимофеева А.Е.