探秘全球先進(jìn)的垂直化木屑顆粒廠
說(shuō)到Wels(韋爾斯),許多人會(huì)把這個(gè)上奧地利城市與它幾乎傳奇的年度《世界可持續(xù)能源日》聯(lián)系起來(lái)。Wels也是Sturmberger pelletsproducts GmbH的所在地,這是一個(gè)口袋大小的先進(jìn)顆粒廠,可能不是眾所周知的。然而,它本身幾乎就是一個(gè)傳奇!
Sturmberger pelletsproduction公司位于Wels的外圍,毗鄰Energia公司的垃圾焚燒廠,是Sturmberger家族控股集團(tuán)的顆粒生產(chǎn)設(shè)施。
該集團(tuán)由Franz Sturmberger于25年前在Wartberg和der Krems成立,當(dāng)時(shí)是一個(gè)人的木材芯片運(yùn)營(yíng)公司,現(xiàn)在已經(jīng)成長(zhǎng)為生物質(zhì)燃料領(lǐng)域頗具規(guī)模的運(yùn)營(yíng)商。
Sturmberger集團(tuán)共有70名員工,提供車(chē)載木材芯片服務(wù),生產(chǎn)、銷(xiāo)售和交付木片、地膜和顆粒。
整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程-從干燥機(jī)進(jìn)料到成品顆粒,包括存儲(chǔ)、裝袋、散裝卡車(chē)裝填。在木屑堆后面看不見(jiàn)的是工廠入口和辦公樓?!翱诖笮 笔且环N真誠(chéng)的贊美。整個(gè)65000噸/年(標(biāo)稱(chēng))的設(shè)施,包括木屋風(fēng)格的辦公室,原料和顆粒存儲(chǔ),都集成在一公頃的范圍內(nèi)。
那只是10000平方英尺(929平方米)。還有很多空余的地方。事實(shí)上,計(jì)劃是在同一地點(diǎn)增加每年3萬(wàn)噸的產(chǎn)能。
這意味著生產(chǎn)足跡將從每年每平方米6噸增加到每年每平方米9噸。
這是一個(gè)令人印象深刻而又重要的指標(biāo),尤其是考慮到環(huán)境影響這個(gè)術(shù)語(yǔ)已經(jīng)發(fā)展到幾乎涵蓋一切。
“我們的顆粒廠的設(shè)計(jì)和選址背后有三個(gè)主要的成本驅(qū)動(dòng)因素。”Sturmberger pelletsproducts的首席執(zhí)行官Bernhard Sturmberger在參觀工廠時(shí)解釋道:“土地成本、能源成本和勞動(dòng)力成本?!?/p>
Bernhard Sturmberger(左)和Tamas Engler。
有一件事變得很明顯,這家獨(dú)立的顆粒廠沒(méi)有與鋸木廠集成,也沒(méi)有任何木材加工設(shè)施在附近,但它完全儲(chǔ)存了鋸末。
“對(duì)我們來(lái)說(shuō),把所有原料從100公里的半徑內(nèi)用卡車(chē)運(yùn)進(jìn)來(lái)更便宜。此外,我們可以在集團(tuán)位于沃特伯格的場(chǎng)地進(jìn)行材料聚合。正如你所看到的,原料并不是問(wèn)題,”Bernhard解釋道。
進(jìn)來(lái)的卡車(chē)在到達(dá)和離開(kāi)時(shí)都要稱(chēng)重。鋸末的價(jià)格是由含水率、重量和體積決定的平均系數(shù)。
“我們不是對(duì)每一卡車(chē)貨物進(jìn)行抽樣,只是隨機(jī)抽樣。我們的大多數(shù)原料來(lái)自鋸木廠,其中許多與我們有長(zhǎng)期合作關(guān)系,所以有一個(gè)信任的因素。”生產(chǎn)經(jīng)理Tamas Engler解釋說(shuō),隨著時(shí)間的推移,它工作得很好。
他感覺(jué)到了我對(duì)如此大量的木屑庫(kù)存的擔(dān)憂(yōu),他補(bǔ)充說(shuō),“原料周轉(zhuǎn)率很高,木屑堆幾乎每天都受到翻動(dòng),而且周?chē)鷽](méi)有任何東西堆積時(shí)間長(zhǎng)到足以引起自熱的問(wèn)題。”
低成本的干燥過(guò)程
環(huán)顧我們周?chē)哪拘级?,被告知是足夠約兩周24x7的顆粒生產(chǎn),而對(duì)于干燥過(guò)程,事情變得有趣起來(lái)。
或者更確切地說(shuō),這里缺少了一個(gè)功能——“鍋爐房”里沒(méi)有煙道或鍋爐。相反,內(nèi)部有一個(gè)大型熱交換器。
正如Bernhard所說(shuō),能源是昂貴的。“我們節(jié)省了額外土地和鍋爐廠方面的資本支出,以及購(gòu)買(mǎi)燃料和運(yùn)行鍋爐方面的運(yùn)營(yíng)成本。一條300米長(zhǎng)的地下管道連接起隔壁的焚燒廠和這座熱交換器。運(yùn)營(yíng)成本現(xiàn)在減少到基于使用MWh的公用事業(yè)費(fèi)用。而且有足夠的熱量滿(mǎn)足我們的擴(kuò)張需求,”Tamas Engler說(shuō)。
“鍋爐房”配有熱交換器,烘干機(jī)排氣從位于鍋爐房后面的烘干機(jī)排出。塔1和塔2,鍋爐房和1號(hào)機(jī)組之間可能有第三個(gè)機(jī)組的空間(參考下面的圖片)。順便說(shuō)一句,Sturmberger pelletsproducts是第一個(gè)利用垃圾發(fā)電工廠余熱的顆粒企業(yè)。
“鍋爐房”配有熱交換器,烘干機(jī)排氣從位于鍋爐房后面的烘干機(jī)排出。
從那時(shí)起,一個(gè)全新的區(qū)域供熱基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái),以服務(wù)附近的企業(yè)和新的擴(kuò)建住宅。
垂直化工廠
一個(gè)顯著特點(diǎn),也是Sturmberger顆粒生產(chǎn)具有如此緊湊的占地面積的主要原因,是與傳統(tǒng)的工廠設(shè)置不同,顆粒產(chǎn)線(xiàn)是垂直的。
即使它們是垂直的,它們?nèi)匀皇蔷o湊的,而不是摩天大樓,這意味著它們符合各種建筑法規(guī)的規(guī)定。Tamas說(shuō),這簡(jiǎn)化了許可申請(qǐng)。
該工廠由奧地利Teccon Engineering GmbH公司設(shè)計(jì)和建造,Teccon集團(tuán)的一部分,專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)和供應(yīng)鋼鐵廠、機(jī)械和工業(yè)工廠。
Teccon有一個(gè)專(zhuān)有的、經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和測(cè)試的概念,稱(chēng)為“PELLET”。一個(gè)模塊化系統(tǒng),在該系統(tǒng)中,顆粒島的所有功能——原料粉碎、水分控制、輸送、壓制、冷卻和顆粒篩分都集成到“PELLET”中——塔式自動(dòng)操作。
據(jù)Teccon介紹,通過(guò)使用重力和氣動(dòng)傳輸,傳輸距離和成本都保持在最低限度。設(shè)計(jì)中內(nèi)置了最先進(jìn)的防火和防爆保護(hù),同時(shí)一個(gè)在線(xiàn)稱(chēng)重系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄生產(chǎn)量。
為了維修和維護(hù),一個(gè)中央真空系統(tǒng)可以方便地在不同的樓層進(jìn)行清潔,一個(gè)維修門(mén)和第三層突出的龍門(mén)起重機(jī)托梁意味著沉重的物品,如模具、滾輪、油脂桶和淀粉袋,可以被吊到?jīng)_壓室。
此外,由于Teccon單元本質(zhì)上是模塊化的,這意味著運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)相對(duì)簡(jiǎn)單,現(xiàn)場(chǎng)組裝時(shí)間較短,所有這些都對(duì)項(xiàng)目的財(cái)務(wù)有積極的影響。
工藝描述
雖然進(jìn)入的原料幾乎完全來(lái)自單一物種——挪威云杉和一些歐洲銀杉——包括生鋸末和干鋸末,以及刨花。
將鋸末裝入烘干機(jī)接待室。因此,它有不同的水分含量,因此需要被干燥來(lái)達(dá)到一個(gè)均勻的水分含量——約10%。然后進(jìn)入“PELLET”塔。
Sturmberger pelletsproduction模塊化垂直工廠現(xiàn)場(chǎng)。
來(lái)自不同倉(cāng)庫(kù)的材料被一個(gè)輪式裝載機(jī)裝載到一個(gè)接收倉(cāng),然后通過(guò)皮帶進(jìn)入干燥環(huán)節(jié)。在進(jìn)入干燥機(jī)之前,物料被篩除過(guò)大的材料和任何污染物,如石頭和通過(guò)磁鐵去除任何黑色金屬。
物料進(jìn)入Teccon的BDT 24,一個(gè)低溫帶式干燥機(jī),在那里,使用一組螺旋輸送機(jī),進(jìn)入的物料均勻地分布在一個(gè)透氣纖維帶的寬度上。
烘干機(jī)的水蒸發(fā)量為每小時(shí)6噸。它通過(guò)一個(gè)熱交換器,利用垃圾發(fā)電工廠的余熱間接加熱。
這意味著烘干機(jī)電路完全獨(dú)立于熱源。因此,根據(jù)下游顆粒生產(chǎn)過(guò)程的要求,可以提高、降低或關(guān)閉干燥機(jī)。材料厚度、吸排氣風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、皮帶轉(zhuǎn)速均為可控參數(shù)。
Tamas說(shuō):“目前,它實(shí)際上在以大約75%的產(chǎn)能運(yùn)轉(zhuǎn),因?yàn)槲覀円呀?jīng)停止了1號(hào)線(xiàn)的生產(chǎn),以便在壓制機(jī)中進(jìn)行預(yù)定的模具開(kāi)關(guān)?!?/p>
退出烘干機(jī)后,物料被輸送到中間存儲(chǔ)倉(cāng),位于兩個(gè)顆粒塔后面。
物料根據(jù)先進(jìn)先出的原則從儲(chǔ)倉(cāng)底部取出。Tamas解釋說(shuō),就像車(chē)?yán)锏娜剂弦何恢甘酒饕粯?,筒倉(cāng)有一個(gè)液位傳感器,可以顯示里面有多少材料。
一旦在筒倉(cāng)中達(dá)到一定的水平,干燥機(jī)的容量就會(huì)自動(dòng)下降。
從筒倉(cāng),物料被送入第二層的進(jìn)料倉(cāng),進(jìn)料倉(cāng)供給位于第一層的Tietjen粉碎機(jī)。從這里出來(lái)的材料經(jīng)過(guò)篩選后氣動(dòng)輸送到一個(gè)容器中。
材料經(jīng)過(guò)超大的篩網(wǎng)由垂直螺旋輸送機(jī)輸送到二層的進(jìn)料倉(cāng)。隨后,材料進(jìn)入位于第三層的Salmatec壓縮成型機(jī),以生產(chǎn)6毫米的顆粒。淀粉粘合劑也用于生產(chǎn)。
跟隨物料在“PELLET”內(nèi)部的流動(dòng)。塔、接收倉(cāng)(右)和位于二層的Teccon逆流流化床冷卻器。
在第一層是Tjetjen粉碎機(jī)(右),和一個(gè)Teccon滾筒篩。
Salmatec制粒機(jī)在第三層。從制粒機(jī)中出來(lái),顆粒通過(guò)第二層的Teccon逆流流化床冷卻器,然后在Teccon滾筒式篩分機(jī)中篩除的細(xì)顆粒,這些細(xì)顆粒再循環(huán)回在第二層的進(jìn)料倉(cāng)。
經(jīng)過(guò)冷卻和篩選的顆粒然后被輸送到兩個(gè)3500噸容量的存儲(chǔ)筒倉(cāng)之一。
從這些儲(chǔ)存?zhèn)},顆粒被輸送到兩個(gè)散裝儲(chǔ)存?zhèn)}中的一個(gè),散裝運(yùn)輸卡車(chē)從其中裝載,或打包裝袋。(見(jiàn)下圖)
兩個(gè)散貨卡車(chē)裝貨區(qū),散裝貨物裝載在一輛品牌貨車(chē)上。
大約10%的產(chǎn)品是出口到意大利的袋裝顆粒。所有產(chǎn)品都是6毫米和符合ENplus A1質(zhì)量。大部分由散裝貨車(chē)提供給國(guó)內(nèi)客戶(hù)?!拔覀冇袃蓚€(gè)散裝加油站,并經(jīng)營(yíng)我們自己的品牌卡車(chē)車(chē)隊(duì),”Tamas Engler說(shuō)。
雖然一些產(chǎn)品用于國(guó)內(nèi)爐具市場(chǎng),以15公斤和10公斤裝袋,但大約12%或7000噸的年產(chǎn)量以15公斤裝袋出口到意大利。
整個(gè)6噸/每小時(shí)的裝袋和碼垛線(xiàn),由Fisker Skanderborg提供,是自動(dòng)的。
“不需要專(zhuān)門(mén)的操作員。只有四個(gè)基本功能需要監(jiān)控;更換塑料袋,更換收縮膜卷,裝載一堆空托盤(pán),并將裝好顆粒成品的托盤(pán)的存放起來(lái),”Tamas說(shuō)。
有蓋的袋裝倉(cāng)庫(kù)可儲(chǔ)存約1300噸顆粒。有趣的是,意大利的袋裝顆粒與奧地利的散裝或袋裝顆粒完全相同,只是品牌不同。
“這是一個(gè)營(yíng)銷(xiāo)問(wèn)題。我不是意大利人,但我想'斯蒂爾棍子'聽(tīng)起來(lái)比'斯特姆伯格顆粒'更吸引人,”Tamas說(shuō)。
擴(kuò)建計(jì)劃
整個(gè)設(shè)施由位于中心位置的建筑中的控制室操作,后面是裝袋線(xiàn),一側(cè)是散裝卡車(chē)加油站。
該建筑還包括用于原料和顆??刂撇蓸拥膶?shí)驗(yàn)室、員工更衣室和食堂。顆粒廠24/7運(yùn)作,而原料和散裝卡車(chē)交付被限制在更常規(guī)的工作時(shí)間。
Bernhard Sturmberger,Sturmberger pelletsproductions的首席執(zhí)行官。
Sturmberger顆粒的生產(chǎn)已經(jīng)考慮到效率和未來(lái)的擴(kuò)張。每條“顆粒塔生產(chǎn)線(xiàn)”的標(biāo)稱(chēng)生產(chǎn)能力約為每年40000噸。
2014年完工的第一條生產(chǎn)線(xiàn)于2015年投產(chǎn),2021年初,第二條生產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn),使標(biāo)稱(chēng)產(chǎn)能翻了一番。建造第三條塔線(xiàn)的空間從一開(kāi)始就已經(jīng)擺在了桌面上。原則上,每條塔線(xiàn)每班只需要一個(gè)操作員來(lái)運(yùn)行。
我們計(jì)劃增加第三條生產(chǎn)線(xiàn),使工廠達(dá)到場(chǎng)地的整體設(shè)計(jì)能力。Sturmberger說(shuō):“從一開(kāi)始,這就是我們的愿景,問(wèn)題只是我們是否以及何時(shí)應(yīng)該進(jìn)行必要的增量投資。”
由于第三條生產(chǎn)線(xiàn)需要增加烘干機(jī)容量,已向當(dāng)?shù)卣峤涣嗽S可申請(qǐng)。
新的烘干機(jī)計(jì)劃放在現(xiàn)有的上面。
總足跡將保持不變。他說(shuō),這意味著必須提高烘干機(jī)的噪音屏障,但這真的只是一個(gè)小問(wèn)題。
展望未來(lái),Sturmberger顆粒廠的宏偉計(jì)劃是在1萬(wàn)平方英尺的新工廠中建立整個(gè)9萬(wàn)噸/年的工廠。計(jì)劃中的第二工廠與現(xiàn)有工廠的地點(diǎn)相鄰。
“這就是我們希望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。我們相信在Wels的兩公頃土地上運(yùn)營(yíng)一個(gè)18萬(wàn)噸的顆粒廠是可行的。”Bernhard Sturmberger最后說(shuō),“該地區(qū)的住宅顆粒市場(chǎng)發(fā)展良好,有充足的原料可用,我們有一個(gè)高效、低影響的生產(chǎn)理念?!?/p>