Топливные пеллеты: cуть вопроса значения топлива из древесных отходов тепловых гранул и где используют

Топливные пеллеты: их производство и использование- Пошаговая инструкция +Видео

Топливные пеллеты и чем они удобны? На всех производствах, использующих природное сырьё, решение проблемы переработки отходов является актуальной темой. В ряду таких промышленных отраслей стоит деревообработка. Производство мебели, строительных материалов, а изначально лесозаготовки производят большое количество материала не подходящего для прямого назначения.

Ненужная древесина скапливаясь, занимает территории, гниёт, залежи отходов создают пожарную опасность.

В чем удобство?

Использовать её как топливо в таком состоянии не представляется возможным по причинам неудобства доставки. Сучки занимают большой объём, но по количеству материала помещается мало в транспорт. Опилки рассыпаются под действием ветра и горят они плохо.

Удобство состоит в том, что переработка данного материала в необходимый формат позволит добиться хороших результатов в использовании отходов деревообрабатывающей промышленности.

Технология производства топливных пеллет решает с успехом большую часть данной проблемы.

Суть вопроса значения производства топлива из отходов

Как топливо, отходы из древесины легче всего применять после переработки их в более удобную форму. Топливные пеллеты представляют собой сформированные гранулы. Они имеют небольшую по размерам форму, диаметром 10-15 мм и в длину составляет до 50 мм. При формировке в состав не добавляются искусственные вредные вещества. Пыль на поверхности материала не образуется. На выходе получается настолько плотный материал, что имеет способность тонуть в воде.

Перевозить его можно автомобильным транспортом и железнодорожным путём. Грузить его удобно. Занимают гранулы мало места, но перевозятся в большом объёме.

Для производства подходят:

  • Отходы при лесозаготовках. Сучки и ветки, вершинки, сухостой испорченный короедом, мелкая растительность, вырубаемая для очистки заимки.
  • Подходит кора, обзольные части, комлевая обрезка при производстве пиломатериалов для строительства.
  • Не используемые части древесины идущей на изготовление беловых товаров.
  • Как дополнение к массе используется лузга семечек, отходы торфяной промышленности, отходы переработки на семя кукурузы, сосновых и еловых шишек, подсолнечника.
  • Природный торф как самостоятельное сырьё для изготовления пеллет.

Важно! В любом составе необходимо присутствие материала хвойных пород, ввиду наличия смолы в древесине. Она является основным склеивающим веществом для выработки гранул.

Производство пеллет имеет большое значение для поддержания на хорошем уровне экологической обстановки. Освобождаются участки лесонасаждений для восполнения их запасов. Снижается уровень угрозы возникновения пожаров по вине скопления валежника.

Производство тепловых гранул

Процесс производства пеллет из древесины можно условно разделить на промышленное и кустарное изготовление.

Фабричное производство

Технологический процесс выпуска топливных гранул в заводских условиях заключается в нескольких этапах с использованием специальных станков:

  • Сырьё поступает в измельчитель крупных частей для получения щепы.
  • Данный материал в сушильной камере, под действием горячего воздуха, освобождается от лишней влаги. В норме необходимо добиться 10% насыщения влагой для дальнейшего производства.
  • Подсушенная масса поступает в аппарат для измельчения её в древесную муку.
  • Помол древесины доставляется в прессовочный агрегат. Он представляет собой механизм, состоящий из двух барабанов вращающихся в разных направлениях с перфорированными стенками и прессовочного вала, который выдавливает содержимое камеры через отверстия стенок. Весь процесс получения качественного материала происходит под действием высокой температуры, достигающей значений 300 0 С. Такая температура необходима для выделения из сырья смолы лингина. Она производит склеивание состава.
  • Полученные гранулы на следующем этапе проходят процесс охлаждения при помощи холодного воздуха. Сопутствующим образом этот воздушный поток очищает материал от несвязанной древесной муки и направляет её на повторную переработку. Гранулы в своей массе получаются чистыми предметами.
  • Завершающим этапом производства топливных пеллет является их упаковка в герметичную полиэтиленовую упаковку.

Самостоятельное производство

Древесные гранулы своими руками можно получать посредством двух станков:

  • Преобразователя крупных частей дерева в опилки.
  • Прессовочного станка. Он состоит из тяжёлого вала, имеющего на концах зубчатые шестерни и прессовочной камеры. В её основании располагается перфорированный лист металла. Вал в движение приводится посредством электрического двигателя. Шестерни при вращении дополнительно измельчают сырьё. Под давлением через перфорированный лист выдавливается материал в виде гранул. Трение, производимое шестернями по опилкам, вызывает нагревание древесины и выделение смолы для склеивания субстанции.

Где используют древесные гранулы

Основным направлением применения пеллет остаётся получение тепловой энергии при их сгорании. КПД при этом у данного материала больше чем у каменного угля и природного газа и составляет 95%. Даже остающаяся зола идёт для снижения кислотности почвы в сельском хозяйстве. Это свойство применяется для отопления помещений и нагрева воды в твёрдотопливных бойлерах.

Для автоматизации процесса поступления очередной порции гранул в камеру сгорания, производятся специальные пеллетные котлы. Принцип его работы основан на постоянной подаче топлива из накопительного бункера в камеру сгорания посредством вращающегося шнека. Скорость вращения рассчитана по времени сгорания порции в камере. Такой механизм необходим при организации отопления помещения как непрерывного процесса.

Гранулы из древесной муки используются не только для тепла. Они обладают высокой способностью к абсорбции жидких сред. Поэтому их применяют в других отраслях:

  • В животноводстве, как экологически чистый подстилочный материал.
  • В производстве топлива как абсорбент.
  • Для ликвидации ЧС для сбора загрязняющих веществ.
  • Для наполнителя фильтров очистки газа от серы.
  • Для топлива мангалов.
  • Как наполнитель кошачьих туалетов.

Заключение

Гранулы, произведённые из древесины, являются частью углеродного обмена в природной среде. При сгорании пеллет выделяется количество CO равное поглощённому объёму. Равное количество углекислоты выделяется при полном разложении древесины. Изготавливаются они из сырья, относящегося к возобновляемым источникам углеродного топлива.

Топливные пеллеты из отходов — энергоноситель будущего

Экология потребления. Технологии: Наиболее прогрессивным видом твердого топлива, используемого для обогрева зданий, являются пеллеты. Их применение в сфере теплоснабжения разительно отличается от сжигания прочих разновидностей биомассы — дров, угля, опилок и соломы в чистом виде.

Наиболее прогрессивным видом твердого топлива, используемого для обогрева зданий, являются пеллеты.

Пеллеты — что это?

Это твердые гранулы цилиндрической формы 6—10 мм в диаметре, получаемые методом прессования (грануляции) отходов различных производств — деревообрабатывающих и сельскохозяйственных. Их применение в сфере теплоснабжения разительно отличается от сжигания прочих разновидностей биомассы — дров, угля, опилок и соломы в чистом виде.

Чем хороши пеллеты

Достоинства топливных гранул сделали их одним из широко применяемых энергоносителей в странах Западной Европы:

  • высокая насыпная плотность — 550—600 кг/м3, позволяющая экономить место для складирования топлива;
  • низкая относительная влажность, допустимый максимум — 12%;
  • благодаря высокой степени уплотнения и небольшой влажности пеллеты отличаются повышенной теплотворной способностью — от 5 до 5,4 кВт/кг;
  • малая зольность — от 0,5 до 3% в зависимости от сырья.

Гранулы обладают размерами и твердой структурой, позволяющей автоматизировать процесс горения, а низкая зольность делает его более длительным без вмешательства для технического обслуживания.

Топливо отлично переносит транспортировку и насыпное складирование, не разрушаясь и не превращаясь в труху. Это позволяет устраивать подачу горючего в промышленные котлы большой мощности из специальных хранилищ — силосов, куда помещается месячный запас гранул.

Топливные пеллеты — удобный и экологичный энергоноситель, не образующий при отоплении частного дома грязь и пыль, поэтому постепенно он завоевывает рынок Украины и РФ.

Виды отходов для производства гранул

Сырьем для изготовления пеллет служат такие виды отходов различных производств:

  • древесные стружки, опилки, горбыли, щепа и прочий некондиционный лес;
  • шелуха, остающаяся от переработки семян подсолнечника или гречихи;
  • стебли разных сельскохозяйственных культур в виде соломы;
  • торф.

Сорта пеллет

Гранулы условно поделены на сорта в зависимости от сырья, из которого они спрессованы. Краткая характеристика сортов приведена в перечне:

  • Из чистой древесины различных пород без примесей коры изготавливают пеллеты первого сорта (белые). Их отличает самая низкая зольность — 0,5% и наилучшая теплота сгорания — до 5,4 кВт/кг. Это наилучший выбор для отопления вашего дома!
  • Топливо 2-го сорта включает различные примеси, отчего по цвету темнее первосортного. Сюда же относятся гранулы из соломы злачных культур. Примеси практически не влияют на теплотворную способность топлива, а вот зольность его выше — 1—1,5%.
  • Из всяческих сельскохозяйственных отходов делаются пеллеты 3-го сорта с зольностью 2,5—3%. Теплота сгорания подобного топлива тоже довольно высока — не менее 5 кВт/кг.
  • Самое низкосортное горючее получается из торфа. По зольности и теплотворности торфяные гранулы проигрывают остальным и оттого не слишком популярны.

Как правило, площадки по прессованию топливных пеллет располагаются на территории либо неподалеку от материнских производств, обеспечивающих их отходами.

О технологии гранулирования

Задача каждого производственного процесса по изготовлению топливных гранул — получить из сырья плотные и прочные цилиндрики с малым содержанием влаги. При гранулировании древесных отходов это достигается в несколько этапов:

  1. Сначала идет сортировка отходов деревообработки на мелкие и крупные фракции. К первым относятся опилки и мелкая стружка, чьи размеры не превышают 25 мм при толщине 2—4 мм. Щепа, ветки, горбыли и прочая древесина больших размеров отсортировывается и отправляется на первичное дробление.
  2. Первичное дробление крупных отходов производится дробилками различных типов. Задача – получить частицы дерева указанных размеров. Измельченное сырье перемещается к следующему этапу пневмотранспортом либо посредством шнекового конвейера.
  3. Вторичное дробление проходит вся масса сырья, превращаясь в мелкую фракцию. Максимальный размер частиц на выходе – 4 мм с толщиной 1,5 мм.
  4. Сушка. Чтобы получить качественное горючее с высокой теплоотдачей, необходимо удалить из дерева всю лишнюю влагу, которая у свежесрубленных веток достигает 50%. Процесс идет в специальной сушильной камере барабанного или другого типа. На выходе влажность сырья не должна превышать 12%.
  5. Корректировка влажности. Поскольку изначально в работу попадают отходы с разным содержанием влаги, то на предыдущем этапе часть сырья пересушивается, то есть, его влажность составляет менее 8%. Для формирования прочной гранулы этого недостаточно. Поэтому в бункер с сырьевой массой подается некоторое количество пара. На грануляцию древесина поступает с влажностью от 8 до 18%.
  6. Грануляция. Здесь используются прессы — грануляторы с цилиндрической или плоской матрицей (толстый металл с калиброванными отверстиями). Сырье, поступающее из бункера — дозатора, вдавливается в отверстия стальными катками которые движутся на большой скорости внутри матрицы. Во время этого процесса и без того нагретая и передробленая масса сырья нагревается до еще более высокой температуры свыше 100 градусов Цельсия. Это происходит из-за высокго давления при гранулировании. Из сырья выделяется связующее вещество – лигнин. Этому способствует и уровень влажности, которого добиваются при корректировке. Кроме того, от давления 30—40 МПа масса нагревается самопроизвольно до температур выше 100 градусов Цельсия.Для отвода лишней массы на поверхности катков прорезаны пазы.
  7. Сырые пеллеты пневмотранспортом или шнеком направляются в камеру вторичной сушки и охлаждения, где обдуваются мощными вентиляторами и окончательно затвердевают.
  8. Последний этап — фасовка в полиэтиленовые мешки либо биг-бэги. Крупным заказчикам продукция может отпускаться насыпным способом.
Читать еще:  Как своими руками выполнить внутреннюю отделку вагонкой?в чем трудность облицовки

Прессование топливных гранул из соломы несколько проще, поскольку из технологического процесса исключена сортировка и первичное дробление. При гранулировании шелухи от семян подсолнечника исключен также этап сушки. Причина в том, что отходы переработки семечек изначально имеют влажность, близкую к требуемой, и сразу отправляются на корректировку и прессование.

Сравнение с другими видами твердого топлива

Сильная сторона пеллет — их прогрессивность по сравнению с дровами, углем и даже брикетами. Представьте себе твердотопливный котел, работающий в таком же режиме, как газовый. Только еще безопаснее, потому что пеллеты не взрываются, как природный газ.

Разница между газовым и пеллетным отоплением выражается несколькими пунктами:

  • запас гранул необходимо пополнять;
  • единожды в неделю котел останавливается для прочистки;
  • при работе пеллетного теплогенератора слышен шум сыплющихся по пластиковой трубе гранул;
  • использование данного топлива не связано с работой коммунальных служб и различных инспекций;
  • отопительное оборудование, сжигающее пеллеты, автоматизировано не хуже газового.

Взамен они отнимают у домовладельца комфорт и время, поскольку дровяное или угольное отопление требует постоянного внимания. Даже котел длительного горения нужно «подкармливать» 2 раза в сутки и постоянно чистить, пеллетный же работает без остановок неделями.

Результаты сравнения по другим критериям тоже говорят в пользу отопления пеллетами:

  • Сжигание гранул безопаснее дровяного и угольного. Котлы, оснащенные пеллетными горелками, практически не страдают инерционностью, как обычные твердотопливные. При достижении требуемой температуры теплоносителя горелка отключается и подача топлива прекращается. Догорает лишь небольшая горстка гранул.
  • В помещении с пеллетным котлом чисто, нет запаха дыма, что присутствует при загрузках топки углем и дровами.
    Установка буферной емкости — по желанию хозяина. Пеллетные теплогенераторы могут обходиться без аккумулятора для сброса лишнего тепла.

Сравнение по техническим характеристикам и стоимости разных видов горючего из биомассы представлено в таблице:

Топливные брикеты. Пеллеты. Альтернативное топливо.

Пеллеты. Топливные брикеты. Производство топливных брикетов и пеллет. Оборудование для производства топливных брикетов и пеллет. Альтернативная энергетика.

26 мар. 2008 г.

Основные вопросы гранулирования древесной массы

Что есть гранула?

Гранула — это цилиндр из размолотой спрессованной древесины или другого биосырья. Она имеет от 10 до 30 миллиметров в длину и от 6 до 10 миллиметров в диаметре. Одному кубическому метру нефтепродуктов (10 000 квт/час) соответствует около двух тонн или трех кубических метров гранул.

Гранулирование делает удобным обращение с пылеобразным веществом, а потому гранулирование применяется и для производства, например, кормов. Гранулы можно грузить погрузчиками или пневмотранспортом. Пневмотранспортом их можно поднимать на высоту до 20 метров. Одним из их недостатков является их гигроскопичность.

Где используется гранулированное топливо?

В Европе гранулированное топливо в основном используется для производства тепла большими районными котельными, которые ранее использовали уголь. На этих котельных процесс сжигания угля в пылеобразном состоянии был заменен на процесс сжигания пылеобразного древесного топлива. Стоимость переоборудования угольной котельной на древесное топливо невысока. Самые большие производители энергии, использующие древесное топливо в таком виде, находятся на юге Швеции в Хельсингборге, в центральной части страны в Вэстересе и в Стокгольме. Три эти производителя энергии потребляют около 300 000 тонн гранул в год, дают тепловую энергию в районные сети, обеспечивая теплом около 200 000 человек, и вырабатывают значительное количество электрической энергии. Установленная суммарная мощность этих трёх производителей — около 300 мегаватт.

Гранулы можно изготавливать как из чистой древесины, так и из древесины в смеси с корой. И те, и другие имеют свою стоимость и востребованы на рынке. Гранулы с низким содержанием коры, имеют самый низкий процент зольности, считаются продуктом высокого качества, пригодным для использования и в домашних котельных. Соответственно, рынок сбыта для этого продукта существенно расширяется. Процент использования коры в общем объеме перерабатываемого сырья не должен превышать 5%.

— Гранулы первого класса

диаметр — 6-8 мм
теплотворность — 16,9 МДж/кг, 4,7 КВт/час
содержание золы — 600 кг/м3

При производстве гранул первого класса исключается применение связующих веществ, а также коры. Цена на них находится в пределах 90-125 ЕВРО/тонна

диаметр — 8-10-12 мм
теплотворность — 15,1 МДж/кг, 4,2 КВт/час
содержание золы — > 1,5 %
плотность насыпом — > 500 кг/м3

При производстве промышленных гранул допускается незначительное количество коры.

Эти гранулы используются в больших или средних тепловых установках. Цена на них находится в пределах 75-100 ЕВРО/тонна

Отходы деревообрабатывающих производств, низкотоварная древесина, баланс и т.д. Создание гранульного производства имеет смысл, если постоянно имеется достаточное количество отходов. Поэтому линия по выпуску древесных гранул окупится на производстве, которое использует не менее 4 т/час сырой древесины и на выходе имеет, соответственно, 2 т/час отходов. Идеальным вариантом является сочетание лесопильного производства и линии по производству гранул. Элементарное размышление: продажная цена обрезных пиломатериалов — порядка 100 долл. за кубометр. В эту стоимость входит и цена материала, который не пошел в производство (подгорбыльная доска, горбыль, щепа, опилки). Если эту «непродажную» древесину пустить в производство топливных гранул, на выходе будем иметь чистую прибыль. В этом случае себестоимость всего комплекса резко меняется.

Сырье для гранулирования.

Влажность материала (max.) — 12 %
Фракция сырья — 1,5÷5 мм

Технология изготовления гранул.

Технология гранулирования довольно широко известна и используется во всем мире. Производить гранулы из сухого размолотого сырья научились давно. Мы предлагаем высокотехнологичное оборудование, которое представляет собой комплексный завод. Особое внимание следует уделить именно на промышленное назначение гранул. Невозможно производить качественную продукцию кустарным способом, так же как,например, фанеру или ДСП. Минимальная цена такого завода – от 500 тыс. евро и выше. Однако чем выше производительность, тем меньше срок окупаемости. Предварительные расчеты с учетом производительности 3 т/час показали, что срок окупаемости составит не многим более 2-2,5 лет при условии взятия кредита или лизинга порядка 15%.

Каким должно быть производство?

Если вы намереваетесь производить гранулы высокого качества из сырого материала, имеющего непостоянную влажность и различные размеры, содержащего примеси, например, песок, тогда нужен завод, состоящий из следующих участков и оборудования:
Склада сырого сырья
Рубительной машины, горохота и молоткового измельчителя
Сушильной камеры
Гранулятора
Системы для охлаждения гранул
Склада для хранения готовой продукции
Оборудования для удаления пылеобразного вещества с гранул
Участка упаковки продукции

Особое внимание следует уделить участку подготовки сырья. Наибольший размер частиц дробленой высушенной древесины не должен превышать половины диаметра готовой гранулы.

Вся древесная масса должна быть одинаковой влажности по всему объему. Чем более равномерна влажность и однородней древесная масса- тем плотнее будет гранула. Сушка сырья происходит в сушильных камерах барабанного типа, специально разработанных для биомасс. Для такого оборудования особенно высоки требования по пожаробезопасности.

Пресс для гранулирования — это основной механизм всего производства топливных гранул. От его работы зависит качество продукции. В грануляторе осуществляется процесс формирования гранул. В смесителе гранулятора сырье увлажняется и в необходимом количестве подается в гранулятор.

Читать еще:  Как сделать перекрытия своими руками в каркасном доме: пошаговая инструкция

Подвижные катки продавливают древесную массу через отверстия специальной формы в матрице. Пройдя сквозь отверстия, материал сжимается, его плотность может достигать 650 кг/м³. Гранулирование древесины, в отличие от других биомасс, требует особой силы прессования, большой силы проталкивания в прессовальные каналы. Поэтому и матрица и катки должны быть изготовлены из специальных износоустойчивых сталей. Потребление энергии лежит в пределах от 30 до 60 кВт в час на тонну. Нагревание сырья в прессах достигает 90°С, что делает сырье особенно текучим, а гранулы хорошо спрессованными.

Общая характеристика производства.

Необходимая электрическая мощность оборудования — до. 900 кВт
Основной персонал: — 5 – 8 чел./смена
Площадь:
— сушильно – подготовительный участок — ок. 900 м²
— участок гранулирования — ок. 900 м²
— склады — по расчетам логистики

На производительность 2 т/час гранул необходимо ок. 4 т/час сырья, что примерно соответствует 16 м³ (насыпных)

Состояние отечественного и зарубежного рынка топливных гранул.

На сегодняшний день рынок растет колоссальными темпами. Цены растут постоянно, и если будет подписан Киотский протокол, спрос на гранулы будет просто огромный. На сегодняшний день основными потребителями являются европейские страны. Как правило, в сырьевых странах такой рынок не развивается.

В России этот рынок уже формируется и вскоре начнет активно расширяться. Связано это с тем, что топливные гранулы используются для отопления коттеджей, а в России средний класс начинает обзаводиться загородным жильем. Многие уже знают о том, что коттеджи можно отапливать посредством каминов, котлов на древесных отходах, и готовы это оборудование покупать. А в Европе подобный способ отопления домов – уже обычное дело, и во всех крупных супермаркетах продаются гранулы в упаковке разного объема. Пока, самый высокий спрос – на тонкие 6-миллиметровые чистые гранулы, поскольку они являются основным энергоносителем для домашних каминов.

Преимущества этого топлива всем очевидны, и спрос на него будет только расти.

Пеллеты – альтернативное топливо

К таким методам можно отнести использование гранулированного топлива – пеллетов. В народе их называют гранулами. Это возобновляемое горючее, отвечающее всем экологическим требованиям. Им отапливают:

  • коттеджи;
  • индивидуальные постройки;
  • промышленные предприятия.

Материал подходит для использования в каминах и специализированных котлах.

Разновидности пеллетов

Гранулы подразделяются на следующие типы:

  • угольные;
  • древесные;
  • торфяные;
  • растительные;
  • соломенные;
  • кукурузные (в основном используются остатки);
  • из куриного помета;
  • из твердых бытовых отходов;
  • из макулатуры.

Каждый представленный вид требует отдельного рассмотрения.

Древесные гранулы

Этот тип пеллетов считается самым распространенным. Он изготавливается из лиственной и хвойной пород древесины. При производстве таких топливных гранул используются практически все отходы, образующиеся в процессе деревообработки, а именно:

  • стружка;
  • опилки;
  • древесная мука;
  • обрезки;
  • горбыль.

Даже отходы, на которых сохранилась кора дерева, также используются при производстве гранул, получивших название «серые». Они отличаются пепельным цветом, фасуются большими объемами и используются в мощных котельных. Стоимость топлива в этом случае намного важнее зольности.

Положительные качества древесных пеллетов:

  1. Возможность хранения под навесом, защищающим от попадания влаги.
  2. Благодаря небольшому размеру гранулы занимают мало места, к тому же их легко транспортировать.
  3. Древесные пеллеты – не самовоспламеняющийся материал. Чтобы использовать такое топливо, необходимо установить пеллетный котел.
  4. Гранулы отличаются простотой применения и не обладают резким запахом.
  5. Невысокая стоимость: 5,5 тыс. рублей за одну тонну. Это намного выгоднее по сравнению с другими видами топлива.

Угольные гранулы

Для изготовления таких пеллетов применяются новейшие технологии. Речь идет о спиральном прессовании добываемого в Кузнецке каменного угля. Такими гранулами отапливаются:

  • дома;
  • бани;
  • сауны;
  • гаражи.

Подобные пеллеты отлично сгорают в печи любой конструкции. Они подходят для котлов, которым требуется твердое топливо, причем совершенно неважно, где было изготовлено отопительное устройство: в России или за границей.

Торфяные гранулы

Этот вид материала представляет собой калиброванные пеллеты, выполненные из натурального сырья – торфа. В гранулах отсутствуют связующие вещества. В результате получается топливо, безвредное для окружающей среды. Максимальная длина гранул не превышает 50 мм, а их диаметр обычно равен 12 мм.

Особую ценность торфяных пеллетов составляют:

  • высокая калорийность;
  • стабильная энергетика;
  • экономичность.

Благодаря таким качествам применение подобных гранул становится намного выгоднее, чем отопление обычным каменным углем или другим горючим.

Изготовление торфяных гранул

Добытая горная порода подвергается сушке до получения влажности в 16%. Затем это сырье разбивают на мелкие части в дробильных автоматах. Для производства гранул используется специальное прессовое оборудование.

В России этот вид топлива стал известен совсем недавно. Только сегодня отечественный потребитель смог по достоинству оценить торфяные гранулы, хотя производство таких пеллетов началось в середине прошлого века. Тогда этим топливом обогревали жилые дома.

Растительные гранулы

Для изготовления такого горючего используют сельскохозяйственные отходы:

  • солому;
  • кукурузные стебли;
  • подсолнечную шелуху;
  • остатки гречневого производства.

Подобные гранулы отличаются коричневым цветом.

Растительные пеллеты обладают низкой стоимостью при очень больших объемах, а также характеризуются повышенной (примерно на 3%) зольностью в сравнении с древесными. Это требует частой очистки котла, потому такие гранулы применяются только в промышленности.

Соломенные пеллеты

Состав соломы сильно отличается от опилок и древесных отходов. В нем содержится большое количество летучих веществ. Такие пеллеты дольше горят и имеют низкую плотность.

К положительным качествам соломенных гранул можно отнести отличную теплотворную способность, рассчитанную на одну единицу объема: она в 10 раз выше аналогичных показателей исходного сырья.

После гранулирования соломенные пеллеты приобретают большую плотность, становятся устойчивыми к влаге. Их характеристики приравниваются к древесным гранулам.

Единственным недостатком соломенных пеллетов можно назвать высокую зольность, достигающую значения 5,5%. Но такой показатель не мешает рассматривать эти гранулы в качестве неплохого источника энергии.

Кукурузные пеллеты

Чтобы изготовить такое топливо, применяется кукурузный стебель. Материал имеет небольшой вес, легко транспортируется и складируется. Его стоимость вполне доступна.

Подобные пеллеты отличаются:

  • высокой плотностью;
  • чистым излучением;
  • продолжительным горением.

Максимальный диаметр таких гранул не превышает 8 мм. Это малозольное и высококалорийное топливо.

По данным исследований лаборатории «СЖС Украина», продукция обладает характеристиками:

  • рабочей влажностью – 7,3%;
  • зольностью – 2,6%;
  • теплотой сгорания низ – 4 168 кКал/кг;
  • теплотой сгорания вверх – 4 593 кКал/кг.

Куриный помет – сырье для гранул

Такие пеллеты можно изготовить только из отходов птицефабрики. Токсичность свежих остатков производства довольно велика, потому сырье сначала утилизируют, затем складируют в специальные помещения.

Куриный помет подразделяется на следующие две группы:

  1. Клеточный. Его влажность достигает 90%.
  2. Напольный. В сырье добавляются опилки и сено. Показатель содержания воды составляет 70%.
  1. Безопасность. Благодаря высоким температурам во время процесса гранулирования в куриных пеллетах погибают патогенные микроорганизмы.
  2. Длительный срок хранения. Эти гранулы фасуются в специальные герметичные упаковки. Топливо не теряет свойств после открытия пакета еще полгода.
  3. Уникальность. При контакте с водой эти гранулы начинают набухать. Если почве не хватает влаги, топливо будет медленно питать корни растений, что обеспечивает им требуемые условия для хорошего роста.

На рынке можно приобрести тонну сырья за 7,5 тыс. руб. Средняя себестоимость 1 т гранулированного куриного помета составляет 5 тыс. руб.

Топливо, полученное из твердых бытовых отходов

Для производства подобных гранул используется различное утильсырье, а именно:

Бумажные пеллеты

Для изготовления таких гранул применяется другая технология. Сырье не сушат, а увлажняют, после чего отправляют в специальный пресс-гранулятор. Подобный материал имеет необычный вид. Чтобы получить бумажные пеллеты, требуется намного больше усилий.

Что не подойдет для бытового котла

Специалисты не рекомендуют использовать следующие виды топлива:

  1. Гранулы, сделанные из другого материала. Исключение составляет древесина.
  2. Пеллеты, в составе которых имеются химические клеи. При сгорании такое топливо начинает выделять токсичные газы.
  3. Сырье, в состав которого входят песок и мелкие частицы грунта. При сгорании на стенках котла начинают откладываться шлаки.

Сорта пеллетов

  1. Высший. Это топливо относится к премиум-классу. Такие гранулы получили дополнительное название – «белые». Так как при их производстве используется высококачественное сырье, стоимость горючего выше других сортов. Обычно они выпускаются нескольких цветов: светло-коричневые, белые, бежевые. Такие гранулы изготавливаются из дубовых или буковых опилок. Сырьем может служить любая твердая древесина.
  2. Промышленные. Так как в состав гранул входит кора дерева, они отличаются от других своим темным цветом. Пеллеты имеют высокую теплотворность, однако их зольность превышает 0,7%. Цена индустриальных гранул немного ниже стоимости горючих веществ премиум-класса.
  3. Агропеллеты, так называемый стандарт. Они являются одним из видов промышленных гранул. Для производства используется шелуха гречки или стебель подсолнуха. Пеллеты имеют темный оттенок, их зольность составляет более 3%. Они отличаются низкой теплотворностью, не превышающей 15 МДж/кг. Эти гранулы стоят недорого и применяются в качестве горючего для промышленных котлов.

Выбирая пеллеты для обогрева своего дома, нужно обязательно учитывать следующие важные моменты:

  • наличие сертификата качества, в котором указывается состав гранул; он должен отвечать действующим стандартам; лучше, если такие пелетты будут соответствовать европейским нормам по типу ENplus;
  • теплотворность (не меньше 4200 ккал/кг);
  • зольность (не более 0,5-1%);
  • влажность (не больше 8-14%).
Читать еще:  Мягкая кровля и её монтаж. виды и как укладывать

Визуальные отличия качественных гранул

КПД котла напрямую зависит от нескольких показателей:

Важно, чтобы высококачественные пеллеты при визуальном осмотре не имели трещин, обладали гладкой блестящей поверхностью и высокой прочностью. Расцветка гранул может быть любой: она не оказывает никакого влияния на характеристики топлива и его качество.

Недостатки применения пеллетов

Чтобы использовать такие гранулы, требуется установка специального котла или модернизация твердотопливного отопительного устройства.

Если покупать пеллеты в небольшом количестве, их стоимость будет намного выше.

Технологический процесс изготовления гранул

Крупное дробление. Для перетирки опилок в муку применяются дробильные машины. Затем материал подвергается сушке до достижения 10% влажности, для чего используются специальные барабаны.

Второе измельчение. Молотковые мельницы измельчают сырье до максимального размера в 6 мм.

Сушка полученного материала производится до достижения 8-10% влажности в сушилках барабанного или ленточного типа.

Прессование. Сырье нагревается до 120 °С и подвергается давлению специального пресса-гранулятора. Обычно этот станок использует несколько видов матриц:

Такой миниатюрный пресс-гранулятор обладает производительностью до 250 кг/час.

Охлаждение. Этот процесс выполняется при необходимости.

Расфасовка. Согласно расчетам, чтобы получить одну тонну гранул, требуется иметь 2,5 м³ древесных опилок. Бытовые пеллеты фасуются в мешки с максимальной массой 30 кг. Такая упаковка с промышленными гранулами может весить до 1000 кг.

Небольшая линия, которая основывается на ОГМ-1,5, стоит примерно 55000$. Цена индустриального оборудования будет намного выше. В этом случае на первое место ставится производительность:

  • 700 кг/ч – 132000$;
  • 2000 кг/ч – 196 000$.

Топливные пеллеты из отходов — энергоноситель будущего

Наиболее прогрессивным видом твердого топлива, используемого для обогрева зданий, являются пеллеты.Это твердые гранулы цилиндрической формы 6—10 мм в диаметре, получаемые методом прессования (грануляции) отходов различных производств — деревообрабатывающих и сельскохозяйственных. Их применение в сфере теплоснабжения разительно отличается от сжигания прочих разновидностей биомассы — дров, угля, опилок и соломы в чистом виде.

Чем хороши пеллеты?

Достоинства топливных гранул сделали их одним из широко применяемых энергоносителей в странах Западной Европы:

высокая насыпная плотность — 550—600 кг/м3, позволяющая экономить место для складирования топлива;

низкая относительная влажность, допустимый максимум — 12%;

благодаря высокой степени уплотнения и небольшой влажности пеллеты отличаются повышенной теплотворной способностью — от 5 до 5,4 кВт/кг;

малая зольность — от 0,5 до 3% в зависимости от сырья.

Гранулы обладают размерами и твердой структурой, позволяющей автоматизировать процесс горения, а низкая зольность делает его более длительным без вмешательства для технического обслуживания.

Тепловое оборудование, сжигающее пеллеты, останавливается для очистки от сажи в среднем 1 раз в неделю.

Топливо отлично переносит транспортировку и насыпное складирование, не разрушаясь и не превращаясь в труху. Это позволяет устраивать подачу горючего в промышленные котлы большой мощности из специальных хранилищ — силосов, куда помещается месячный запас гранул.

Топливные пеллеты — удобный и экологичный энергоноситель, не образующий при отоплении частного дома грязь и пыль.

Виды отходов для производства гранул

Сырьем для изготовления пеллет служат такие виды отходов различных производств:

— древесные стружки, опилки, горбыли, щепа и прочий некондиционный лес;

— шелуха, остающаяся от переработки семян подсолнечника или гречихи;

— стебли разных сельскохозяйственных культур в виде соломы;

Сорта пеллет

Гранулы условно поделены на сорта в зависимости от сырья, из которого они спрессованы. Краткая характеристика сортов приведена в перечне:

— Из чистой древесины различных пород без примесей коры изготавливают пеллеты первого сорта (белые). Их отличает самая низкая зольность — 0,5% и наилучшая теплота сгорания — до 5,4 кВт/кг. Это наилучший выбор для отопления вашего дома!

— Топливо 2-го сорта включает различные примеси, отчего по цвету темнее первосортного. Сюда же относятся гранулы из соломы злачных культур. Примеси практически не влияют на теплотворную способность топлива, а вот зольность его выше — 1—1,5%.

— Из всяческих сельскохозяйственных отходов делаются пеллеты 3-го сорта с зольностью 2,5—3%. Теплота сгорания подобного топлива тоже довольно высока — не менее 5 кВт/кг.

— Самое низкосортное горючее получается из торфа. По зольности и теплотворности торфяные гранулы проигрывают остальным и оттого не слишком популярны.

Как правило, площадки по прессованию топливных пеллет располагаются на территории либо неподалеку от материнских производств, обеспечивающих их отходами.

О технологии гранулирования

Задача каждого производственного процесса по изготовлению топливных гранул — получить из сырья плотные и прочные цилиндрики с малым содержанием влаги. При гранулировании древесных отходов это достигается в несколько этапов:

  1. Сначала идет сортировка отходов деревообработки на мелкие и крупные фракции. К первым относятся опилки и мелкая стружка, чьи размеры не превышают 25 мм при толщине 2—4 мм. Щепа, ветки, горбыли и прочая древесина больших размеров отсортировывается и отправляется на первичное дробление.
  2. Первичное дробление крупных отходов производится дробилками различных типов. Задача – получить частицы дерева указанных размеров. Измельченное сырье перемещается к следующему этапу пневмотранспортом либо посредством шнекового конвейера.
  3. Вторичное дробление проходит вся масса сырья, превращаясь в мелкую фракцию. Максимальный размер частиц на выходе – 4 мм с толщиной 1,5 мм.
  4. Сушка. Чтобы получить качественное горючее с высокой теплоотдачей, необходимо удалить из дерева всю лишнюю влагу, которая у свежесрубленных веток достигает 50%. Процесс идет в специальной сушильной камере барабанного или другого типа. На выходе влажность сырья не должна превышать 12%.
  5. Корректировка влажности. Поскольку изначально в работу попадают отходы с разным содержанием влаги, то на предыдущем этапе часть сырья пересушивается, то есть, его влажность составляет менее 8%. Для формирования прочной гранулы этого недостаточно. Поэтому в бункер с сырьевой массой подается некоторое количество пара. На грануляцию древесина поступает с влажностью от 8 до 18%.
  6. Грануляция. Здесь используются прессы — грануляторы с цилиндрической или плоской матрицей (толстый металл с калиброванными отверстиями). Сырье, поступающее из бункера — дозатора, вдавливается в отверстия стальными катками которые движутся на большой скорости внутри матрицы. Во время этого процесса и без того нагретая и передробленая масса сырья нагревается до еще более высокой температуры свыше 100 градусов Цельсия. Это происходит из-за высокго давления при гранулировании. Из сырья выделяется связующее вещество – лигнин. Этому способствует и уровень влажности, которого добиваются при корректировке. Кроме того, от давления 30—40 МПа масса нагревается самопроизвольно до температур выше 100 градусов Цельсия.Для отвода лишней массы на поверхности катков прорезаны пазы.
  7. Сырые пеллеты пневмотранспортом или шнеком направляются в камеру вторичной сушки и охлаждения, где обдуваются мощными вентиляторами и окончательно затвердевают.
  8. Последний этап — фасовка в полиэтиленовые мешки либо биг-бэги. Крупным заказчикам продукция может отпускаться насыпным способом.

Принцип гранулирования не предполагает использования сторонних связующих веществ и дополнительный подогрев сырья.

Прессование топливных гранул из соломы несколько проще, поскольку из технологического процесса исключена сортировка и первичное дробление. При гранулировании шелухи от семян подсолнечника исключен также этап сушки. Причина в том, что отходы переработки семечек изначально имеют влажность, близкую к требуемой, и сразу отправляются на корректировку и прессование.

Сравнение с другими видами твердого топлива

Сильная сторона пеллет — их прогрессивность по сравнению с дровами, углем и даже брикетами. Представьте себе твердотопливный котел, работающий в таком же режиме, как газовый. Только еще безопаснее, потому что пеллеты не взрываются, как природный газ.

Разница между газовым и пеллетным отоплением выражается несколькими пунктами:

— запас гранул необходимо пополнять;

— единожды в неделю котел останавливается для прочистки;

— при работе пеллетного теплогенератора слышен шум сыплющихся по пластиковой трубе гранул;

— использование данного топлива не связано с работой коммунальных служб и различных инспекций;

— отопительное оборудование, сжигающее пеллеты, автоматизировано не хуже газового.

Если сравнивать гранулированные отходы с дровами или углем, то последние выигрывают только по стоимости.

Взамен они отнимают у домовладельца комфорт и время, поскольку дровяное или угольное отопление требует постоянного внимания. Даже котел длительного горения нужно «подкармливать» 2 раза в сутки и постоянно чистить, пеллетный же работает без остановок неделями.

Результаты сравнения по другим критериям тоже говорят в пользу отопления пеллетами:

Сжигание гранул безопаснее дровяного и угольного. Котлы, оснащенные пеллетными горелками, практически не страдают инерционностью, как обычные твердотопливные. При достижении требуемой температуры теплоносителя горелка отключается и подача топлива прекращается. Догорает лишь небольшая горстка гранул.

В помещении с пеллетным котлом чисто, нет запаха дыма, что присутствует при загрузках топки углем и дровами.

Установка буферной емкости — по желанию хозяина. Пеллетные теплогенераторы могут обходиться без аккумулятора для сброса лишнего тепла.

Сравнение по техническим характеристикам разных видов горючего из биомассы

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector