Експертний висновок: Порівняння технологій спалювання соломи у котлах великої потужності

Експертний висновок
Порівняння технологій спалювання соломи: тюки (принцип «цигарки», типу «Квазар») vs автоматичне спалювання подрібненої соломи
Дата оновлення: 2026
Автор: інженер-практик з проєктування промислових теплогенераторів на біомасі Олег Щербина
Короткий висновок (TL;DR)
Теплогенератори, що працюють на тюкованій соломі за принципом «цигарки» (зокрема типу «Квазар»), реалізують стабільне фронтальне шарове горіння з низькою температурною напругою, що мінімізує спікання золи та дозволяє досягати потужностей до 3 МВт.
Системи автоматичного спалювання подрібненої соломи забезпечують керування енергією як потоком, мають вищий ККД, кращу економіку на 1 Гкал та повну інтеграцію в SCADA, але потребують складнішої підготовки палива.
Це дві різні фізичні моделі, оптимальні для різних умов експлуатації.
1. Фізика процесу горіння
1.1. Тюкована солома, принцип «цигарки»

Тип горіння: фронтальне, шарове
Сутність процесу: горить лише торцева частина тюка, фронт горіння повільно просувається всередину.
Фізичні особливості:
-
велика теплова інерція тюка;
-
обмежена площа активного горіння;
-
низькі локальні температури шару.
Наслідки:
-
зола залишається сипкою, не сплавленою;
-
відсутні локальні перегріви;
-
процес стабільний, але інерційний.
1.2. Подрібнена солома
Тип горіння: масово-кінетичний
Сутність процесу: горить керований потік частинок палива.
Фізичні особливості:
-
велике відношення поверхні до маси;
-
швидка дегазація;
-
прямий зв’язок між подачею палива і тепловою потужністю.
Наслідки:
-
стабільне полум’я;
-
можливість точного регулювання потужності;
-
прогнозована динаміка процесу.
-
Суттєве зниження емісії CO (у 2-3 рази)
2. Керування та автоматизація
Тюкована солома («цигарка»)
-
регулювання через швидкість подачі тюка;
-
велика теплова інерція;
-
повільна реакція на зміну навантаження;
-
автоматизація можлива, але без класичного ПІД-регулювання потужності.
Фактично:
керується процес горіння, а не потік енергії.
Детальний технічний розбір різних методів спалювання соломи читайте у нашому Експертному висновку.
Подрібнена солома в котлах ТОВ "Топ-Енерджі"
-
регулювання масовою подачею палива;
-
швидка реакція системи;
-
точне утримання O₂, температури, навантаження;
-
повна інтеграція в промислові SCADA-системи.
Фактично:
це повноцінний керований енергетичний агрегат.
3. Повітряний режим і ККД
| Параметр | Тюки («цигарка») | Подрібнена солома |
|---|---|---|
| Надлишок повітря λ | 1,8–2,4 | 1,3–1,5 |
| O₂ у димових газах | 8–12% | 4–6% |
| ККД системи | 65–75% | 78–85% |
| Втрати з димовими газами | Вищі | Нижчі |
Причина різниці — неможливість точно дозувати енергію при фронтальному горінні тюка.
4. Зола та шлак
Тюки («цигарка»):
-
зола суха, сипка;
-
мінімальне спікання;
-
низьке теплове навантаження на колосники.
Подрібнена солома:
-
зола керована;
-
можливе спікання при неправильних режимах;
-
потребує грамотного температурного контролю.
Важливо:
відсутність спікання у тюкових системах — прямий наслідок фізики процесу.
5. Економіка застосування
Тюкова технологія доцільна, якщо:
-
доступна дешева тюкована солома;
-
навантаження стабільне;
-
немає потреби в швидкому маневруванні;
-
критична простота та мінімальна підготовка палива.
Подрібнена солома доцільна, якщо:
-
важлива мінімальна собівартість 1 Гкал;
-
є змінне теплове навантаження;
-
потрібна глибока автоматизація;
-
система працює в складі промислової енергетики.
6. Масштабування
Принципова різниця:
-
тюкові системи масштабуються площею фронту горіння;
-
подрібнена солома масштабується інтенсивністю процесу.
Це визначає геометрію, інерційність і керованість установки.
Підсумковий інженерний висновок
Технологія фронтального спалювання тюків («цигарка») — фізично обґрунтоване рішення для великих, інерційних теплових споживачів з фокусом на простоту та стабільність.
Автоматичне спалювання подрібненої соломи — це технологія керування енергією з вищим ККД, кращою економікою та повною інтеграцією в сучасні системи управління.
Це не конкуренти, а різні інженерні інструменти для різних задач.
Технічний директор ТОВ Топ-Енерджі Олег Щербина
Читайте також: Дослідження технологій спалювання тюкування соломи у топці водогрійного котла
Автори: М. Н. Жовмір, кандидат технічних наук, Т. А. Залізна, кандидат технічних наук, Інститут технічної теплофізики НАН України С. М. Чаплігін, інженер, НТЦ «Біомасса» В. Я. Ковальов, кандидат технічних наук, Національний аграрний університет
- Модернізація промислового котла АВ-2: перехід на подрібнену солому (5 МВт)
Модернізація промислового котла АВ-2: перехід на подрібнену солому (5 МВт) Кейс ТОВ «Топ-Енерджі» Економічно ефективне рішення для заміни газу та дорогої біомаси. 📌 Executive Summary (Короткий опис) Проект модернізації водогрійного котла АВ-2 дозволив інтегрувати систему спалювання подрібненої соломи (вологість до 20%). Результат: зниження вартості 1 Гкал до 400 грн (у цінах 2023 р.) та повна автоматизація процесу через SCADA.Повна версія статті - Перспективи переведення когенераційної установки Caterpillar з природного газу на очищений низькокалорійний деревний синтез-газ
Відновлювані джерела енергії стають дедалі важливішими для України, особливо в умовах зростання цін на природний газ та прагнення до енергетичної незалежності. У цьому контексті, переведення існуючих когенераційних установок, зокрема двигунів Caterpillar, з природного газу на очищений низькокалорійний деревний синтез-газ, становить значний інтерес. Ця аналітична стаття досліджує перспективи такого переходу, враховуючи поточні економічні реалії та технічні виклики.Повна версія статті