Пеллеты: производство и применение топливных гранул. Пеллеты производство
технология, самодельные грануляторы (шнековый, с плоской матрицей)
Не везде дрова или уголь — доступное топливо, а вот отходы деревообрабатывающей промышленности или сельского хозяйства найти можно, пожалуй, везде. Давно замечено, что горят они, может, чуть хуже, но отапливаться ими вполне можно. Только просто насыпать опилки или солому очень неудобно. Поэтому придумали их перерабатывать и прессовать в брикеты или гранулы. Для топливных гранул — пеллет — есть даже специальные котлы. При хорошем топливе они обслуживаются (выгребают золу) раз в месяц. Самая хорошая новость состоит в том, что вполне можно сделать пелеты своими руками. Для этого потребуется достаточно много оборудования, но основа — гранулятор (экструдер или пеллетайзер). Без него никак.
Что такое пеллеты и каких видов они бывают
Содержание статьи
Пеллеты — это топливные гранулы, которые изготавливаются из отходов деревообрабатывающей промышленности, некоторых остатков растениеводства (солома, лузга подсолнечника, гречихи и т.п.) и даже из куриного помета. Технология их производства такова, что никаких добавок и связующих не требуется. То есть, это абсолютно безопасное и стопроцентно натуральное топливо, которое к тому же сделано из отходов.
Пеллеты — хорошее топливо
Так как сырье для топливных пеллет может быть разным, то и характеристики топлива различны. Делят пеллеты на три категории:
- Белые. Это топливо премиум класса с наивысшими характеристиками (и ценой). Названо так за характерный цвет — светло-желтый, почти белый. Но цвет вторичен, первичны характеристики и главная — очень низкая зольность. После сгорания белых пеллет золы остается не более 0,5% от объема топлива. Чистить котел надо будет очень редко. Белые топливные гранулы получают из стружки без коры и других посторонниз включений. Как правило, это столярное или мебельное производство.
- Серые. Сырье для этого типа пеллет может содержать некоторый процент коры, хвои и некоторых других посторонних примесей. Но зольность при этом не должна быть более 1,5%.
- Промышленные или темные пеллеты. Этот вид топливных гранул делают из соломы или жмыха в чистом виде или с добавлением древесных отходов. Зольность этого типа топлива намного выше, чем описанных выше, тем не менее, она не может быть выше 5%.
Белые и серые пеллеты используются для индивидуального отопления. Их еще называют «первого класса» или первокассными. Они имеют диаметр 6-8 мм, плотность примерно 600 кг/м3, количество выделяемого тепла — около 4,7 кВт/ч. Сжигаются они в специальных котлах, которые так и называются — пеллетные. Обычно это оборудование очень требовательно к качеству топлива. Кроме малой зольности предъявляются требования и по целостности гранул, и по отсутствию пылевидной фракции. В противном случае горелка пеллетного котла забивается, котел отключается. Промышленные пеллеты сжигаются тоже в специальных печах, но они имеют абсолютно другое строение и намного большие объемы.
Характеристики пеллет из разного сыроья
В принципе, любые пеллеты можно засыпать в твердотопливные котлы, только их обычно используют на стадии тления. Когда печь уже разогрета, засыпают некоторое количество гранул.
Технология производства
Для любого хозяина идея превратить отходы в топливо, или даже на этом заработать денег, является привлекательной. В принципе, сделать пеллеты своими руками реально, но ожидать от них промышленного качества не стоит. Заставить на работать импортный пеллетный котел на самодельных гранулах вряд ли получится, но самодельный или твердотопливный агрегат отлично с ними справляется.
Оборудование, которое необходимо для производства пеллет из опилок или щепы
Технология производства древесных пеллет состоит из нескольких последовательных этапов:
- Крупное дробление сырья. Фрагменты должны быть не более 1,25 см3. Это подготовка для более качественной сушки. Для этой операции нужна дробилка.
- Сушка в сушильной камере. Сырье доводят до влажности 8-12%. Камеры есть разных типов, в некоторых используют прямой нагрев (в сушильную камеру подается раскаленный воздух из топки), в других греется теплообменник, а от него — воздух в сушилке. Второй вариант менее эффективен, но в этом случае исключена возможность попадания сажи в сырье. Даже небольшое количество сажи способно окрасить щепу. В результате по качеству пеллеты могут относится к «белым» (если использовали соответствующее сырье), а по цвету — к серым.
- Мелкое дробление. Просушенную древесину подают в дробилки (обычно молоткового типа). На выходе фрагменты древесины имеют размеры на более 1,5 мм для белых и серых пеллет, и 4 мм для промышленных.
- Увлажнение. Древесные волокна с малой влажностью не смогут склеиться. Потому их увлажняют. Если используются отходы сосны, ели, впрыскивается вода. Сырье из твердых пород — дуба, березы, бука — обрабатывается горячим паром.
- Прессование. Тут работают прессы разных конструкций. Сырье продавливается через матрицу (плоскую или круглую), которые и формируют цилиндры заданных размеров.
- Охлаждение. Под воздействием высокого давления пеллеты нагреваются до 70-90°C. В таком состоянии они легко крошатся, потому их оставлют остывать.
- Готовые гранулы просеиваются (от остатков не склеившихся частиц) и фасуют.
Как видите, процесс многоступенчатый, требует довольно большого количества оборудования. Тем не менее, при наличии дешевого или бесплатного сырья производить пеллеты своими руками выгодно.
Особенности производства пеллет из соломы
Сделать пеллеты из соломы проще. Она изначально идет сухой, потому этап сушки отсутствует. Если же есть мокрая солома, ее сушат в естественных условиях на солнце, а затем измельчают и подмешивают к сухой, добиваясь тем самым требуемой влажности исходного сырья перед прессованием.
Легче происходит и измельчение. Для этого требуется соломорезка, которая сразу нарезает сырье на фрагменты требуемой длины. Так что измельчение тоже проходит за один раз. После доведения массы до требуемой влажности, ее продавливают через пресс. И тут все проще: так как сырье более мягкое, усилий требуется меньше. Менее мощное оборудование — меньшие затраты. При этом производительность линии может быть высокой.
Как видите, оборудования для производства пеллет из соломы требуется меньше, да и затрат времени и энергии тоже меньше.
Самодельные грануляторы
Хоть оборудования для производства пеллет требуется много, основное устройство — гранулятор. С его помощью из сырья формируются пеллеты. Есть несколько моделей грануляторов:
- Шнековые. По строению похожи на бытовую мясорубку. Тот же шнековый вал и матрица — решетка, через которую продавливается сырье. Их можно использовать для мягкого сырья, например, соломы. Древесину, даже хорошо измельченную, он «не тянет» — не хватает усилия. В принципе, при достаточной прочности деталей, можно поставить более мощный мотор.
Принципиальная схема шнекового экструдера (гранулятора)
- С плоской матрицей. Есть металлический круг, в котором проделаны отверстия необходимого диаметра (обычно 3-4 мм). Есть зубчатые катки, которые продавливают сырье через отверстия, формируя гранулы.
Устройство основного узла гранулятора с плоской матрицей
- С круглой матрицей. Идея такая же, только матрица выполнена в виде кольца, соответственно катки расположены в другой плоскости. Этот вариант имеет большую производительность, но грануляторы этого типа своими руками делают редко.
Устройство гранулятора с цилиндрической матрицей
Самый простой по строению шнековый экструдер. Его часто делают для прессовки комбикормов, но можно использовать и для изготовления топливных гранул из мягкого сырья. Если вам необходимо сделать оборудование для производства пеллет, это — самый простой вариант. При условии, что вы умеете обращаться с токарным станком и сварочным аппаратом.
Самодельный шнековый гранулятор
Как и в любом оборудовании подобного типа у шнекового гранулятора есть матрица. В данном случае она похожа на сетку мясорубки, только сделана из пластины намного более толстой. Второй важный узел — шнековый вал. Все эти детали можно сделать своими руками. Как — описывать словами бесполезно, смотрите в видео.
Изготовление матрицы под готовый шнек.
Шнек и матрицу «упаковывают» в корпус или гильзу. Как ее сделать, смотрим в следующем видео.
После сборки основного узла надо установить мотор с редуктором, бункер, в который будет подаваться измельченная солома. Можно запускать.
Как сделать гранулятор с плоской матрицей
Сначала надо разобраться с тем, как он устроен. Все отлично продемонстрировано в видео.
Устройство пеллетайзера с плоской матрицей
В следующем ролике довольно подробные пояснения по процессу изготовления матрицы и роликов.
stroychik.ru
что это такое и их топливные преимущества [2018]
Современный вид топлива, который используется для сжигания в пеллетных котлах
Пеллеты на данный момент – это отличная альтернатива газу и другому топливу, но многие не знают, что это. Отопление пеллетами дешевле газа в 3-4 раза, но пока что технология изготовления такого материала не дает возможности полностью заменить им газ. Но как альтернативу пеллеты рассматривают многие.
Содержание
Пеллеты считаются экологически чистым видом топлива
Дробленая древесина, используемая для изготовления пеллет
Одной из характеристик топливных гранул является количество выделяемой тепловой энергии, что влияет на стоимость сырья
Древесные гранулы в сосуде у котла создают некий декор в современном интерьере
Пеллеты: что это такое?
Внешне топливные пеллеты выглядят как гранулы цилиндрической формы. В них запрессовывают отходы древесного и с/х производства. Размеры их стандартные:
- Диаметр – 6-8 мм.
- Длина – от 5 до 70 мм.
- Влажность – 7-10%.
«Сыпучие» гранулы удобны при использовании подающих устройств в котельных
За счет этого показателя они успешно используются в пиролизных котлах. Если сравнить с дровами, то КПД котлов на таком топливе больше в 1,5 раза.
Но размеры одной пеллеты зависят от используемого для производства материала, типа сырья и сферы использования.
Обратите внимание! За рубежом такой тип топлива активно используется, особенно для автоматизированных котельных. Пеллеты нашли свое распространение как в бытовом использовании, так и в промышленном. По своей теплопроводности пеллеты сравнивают с углем. Кроме того, это топливо экологичное.
Хорошо просушенные пеллеты работают эффективнее
История появления
Котлы на пеллетах впервые начали использовать в США, именно там стартовало производство этого материала. Хотя изначально задумка гранулирования была несколько иной, ведь таким образом планировалось экономить место при перевозке отходов. Но довольно быстро пеллеты начали использовать в качестве топлива.
В Европе впервые об альтернативном топливе заговорили в Швейцарии в 80-х годах. Гранулы начинают изготовлять из отходов древесного производства. В 90-х годах в Швейцарии развивается настоящий бум производства топлива в промышленных масштабах. Далее развитие проиcходило в Канаде, Дании, Финляндии, Англии, Италии.
На данный момент заводы по производству пеллет расположены непосредственно возле лесозаготовительных и лесоперерабатывающих предприятий. Это позволяет не останавливать производство топлива, и такие заводы зачастую работают 24 часа в сутки.
Экологический фактор
Купить пеллеты – это значит сохранять стабильный экологический фон. Они – результат переработки отходов, а значит, не навредят атмосфере и человеку. Считается что пеллеты являются частью круговорота CО₂ в окружающей среде, то есть выделяют его ровно столько, сколько впитало дерево при росте.
В процессе сжигания пеллет выбрасывается столько же углекислого газа, сколько образовалось при естественном разложении древесины
Обратите внимание! При производстве используются отходы, а значит, каждая тонна такого топлива сохраняет в целости и сохранности деревья в лесу. А окружающая среда не загрязняется отходами деревоперерабатывающего производства.
Что очень важно, выбросы в атмосферу от сгорания такого топлива не настолько вредны, как если бы сжигался уголь и дизтопливо.
Химические характеристики пеллет зависят от сырья, из которого они изготовлены
Классификация пеллет
Цена пеллет во многом зависит от используемого в процессе изготовления сырья. Существует такая классификация:
Разновидность пеллет по сырью изготовления
- Белые пеллеты – этот сорт еще называют «премиум». Производятся они из отходов древесины без коры. Теплотворная способность таких пеллет достигает 17,2 МДж/кг. Зольность практически нулевая. Такие пеллеты составляют около 95% всех, что представлены на рынке сегодня. Они подходят для любых типов котлов.
Преимущество белых пеллет – низкая зольность. Чистка котла после такого сырья необходима не чаще одного раза в месяц
- Индустриальные – они в себе содержат древесину более низкого качества. Кроме древесных отходов в них может быть кора и несгораемые частички. По теплотворности от первого типа они почти не отличаются, но зольность немного выше. При их использовании котел придется прочищать чаще.
Дополнительные элементы в составе индустриальных пеллет делают их окрас немного темнее
- Агропеллеты – их изготовляют из отходов с/х производства. Теплотворная способность их ниже – до 15 МДж/кг, зольность больше 4%. То есть чистить котел придется часто. Среди преимуществ такого топлива – их доступная цена. Используются они преимущественно для получения тепла в больших тепловых станциях. Также они удобны, если в котлах предусмотрена автоматическая очистка от золы. Применять их можно не во всех котлах, а только тех, что рассчитаны на подобное топливо.
Экономный вариант топлива стандартного качества, которое можно применять только в специальных котлах
Процесс производства
Производство пеллет – это процесс многоэтапный, который требует как материальных, так и временных затрат. Но первым делом на завод завозят сырье. Сырьем могут быть:
- Кора, опилки, щепа, иные отходы лесозаготовки.
- Отходы с/х производства: кукуруза, солома, лузга подсолнечника и другие.
Пеллеты для отопительных котлов из лузги подсолнечника
Технологический процесс производства состоит из следующих этапов:
- Крупное дробление.
- Сушка.
- Мелкое дробление.
- Перемешивание и водоподготовка.
- Прессование.
- Охлаждение, сушка.
- Расфасовка.
Ненужные деревянные щепки используют при изготовлении древесных гранул
Первичное дробление
Его еще называют крупным дроблением. В процессе происходит измельчение до размеров 25 х 25 х 2 мм. Такой процесс обеспечивает быструю сушку сырья до необходимой влажности. Так как подобный материал хранится на бетонном полу для исключения смешивания с песком и камнями, подача в измельчитель происходит посредством скребкового устройства.
Измельчение отходов древесины – первый этап в производстве пеллет
Просушивание
Теперь сырье имеет влажность от 15%, что не подходит для следующих этапов, так как оно будет плохо прессоваться. А гранулы, которые содержат столько влаги, не подойдут для котлов. Оптимальная вилка влажности – от 8% до 12%, но правильные пеллеты имеют 10%. Для того чтобы просушить первично измельченное сырье, используются сушилки барабанного ленточного типа. Выбор того или иного способа просушки зависит от типа сырья, его качества и других факторов.
Сырье для изготовления пеллет с несоответствующей влажностью требует дополнительного увлажнения или сушки
Обратите внимание! Этот процесс является энергоемким, ведь для того, чтобы просушить 1 т сырья, на этом этапе нужно сжечь 1 м³ дров. Для того чтобы удешевить этот процесс, к топке сушилки сжигают кору или опил.
Вторичное (мелкое) дробление
Для того чтобы мог работать пресс, размер частичек не должен быть больше 4 мм, поэтому применяется повторное измельчение. Для этого используются молотковые мельницы, которые отлично подходят для дробления волокнистой стружки, опилок.
Опилки, подготовленные для повторного дробления
Водоподгонка, прессование
Так как на предыдущих этапах сырье было высушено и на данный момент имеет только 8% влажности, склеить его будет сложно. Для этого материал увлажняют при помощи воды или пара. Последний необходим при прессовании твердых пород древесных отходов. Если сырье из мягкой древесины, то вполне достаточно дополнительной влаги.
Что касается прессования, то оборудование для пеллет имеет разные формы матрицы – плоскую и цилиндрическую. Диаметр самой матрицы порядка 1 метра, мощность же измеряется 500 кВт.
Прессы некоторых производителей не требуют дополнительного пара в силу своих конструктивных особенностей
Охлаждение, фасовка
Для того чтобы получить качественные пеллеты, необходимо их хорошо охладить. Этот процесс помогает осушить гранулы. После пресса они имеют температуру +70-90 ⁰С. После завершения такого процесса их просеивают и упаковывают.
Так как пеллеты – это рассыпное сырье, его часто хранят насыпом, но это может негативно сказаться на качестве материала, так как он наберет влажность. Поэтому производители пакуют и рекомендуют сохранять топливо в больших пакетах биг-бэг. Самые качественные пеллеты, которые можно купить, – расфасованные из завода в 20 кг мешки.
От системы хранения, существующей у потребителя, зависит фасовка гранул: насыпью, в мешках биг-бэг либо в мелкой расфасовке
Преимущества топлива
Пеллеты имеют ряд существенных преимуществ:
- Это экологически чистое сырье, которое не дает повышенных выбросов CО₂ в атмосферу.
- Низкий риск самовоспламенения за счет того, что в них нет спор, пыли.
- Гранулы плотнее древесины и их влажность ниже, что обеспечивает больше тепла от сгорания того же объема, что и дров.
- За счет стандартных размеров и сыпучести появляется возможность полностью автоматизировать процесс отопления.
- Отходов у самых распространенных типов пеллет мало, это значит, что чистить котел каждый день не понадобится. По отзывам тех, кто использует данное топливо, чистка нужна не чаще 1 раза в месяц.
- Только на первый взгляд это топливо кажется не самым доступным. На самом деле если сделать пересчет на количество тепловой энергии, то именно пеллеты будут в этом плане самым эффективным топливом.
- Простота хранения сырья – минимум площади и отсутствие запаха.
- Простота и чистота транспортировки.
- Высокий КПД котла в пределах 96%.
Пример работы пеллетного котла в разрезе
Обратите внимание! Если говорить о недостатках материала, то это необходимость постоянно держать запас на складе. Также как недостаток отмечают опасность сжигания пеллет, если сырье, из которого они изготовлялись, взять из загрязненных радиацией территорий. Действительно такой риск есть, но производители, которые уже давно работают на рынке, не будут рисковать своим имиджем и продавать откровенно опасный материал. Поэтому нужно внимательно выбирать именно производителя гранул.
Древесные гранулы практически не подвержены самовоспламенению, так как в состав не входят пыль и споры. К тому же они не вызывают аллергической реакции
Как выбрать качественные пеллеты?
Важность выбора именно качественных пеллет в том, что только такие могут дать заявленное количество тепла. Параметр их зольности также будет в представленных границах. Использование топлива низкого качества ведет к ускоренному изнашиванию котла.
Пеллеты обеспечивают высокую теплотворную способность в сравнении с щепой или дровам
При выборе нужно обратить внимание на:
- Размер. Причем не только габариты самых пеллет, но и наличие разломанных и раскрошенных. Трухи в пакете быть не должно, а если она обнаружена в значительном количестве, то покупать такое топливо не стоит.
- Поверхность пеллетины должна быть гладкой и блестящей. Если материал низкого качества, то явно будет заметна шершавость.
- Пеллеты должны быть твердыми и сухими, только такие стоит использовать.
- Разломить качественную пеллету сложно, она ни в коем случае не должна сыпаться в руках.
- Еще один способ проверить качество – это забросить топливо в воду, и если пеллета утонула, то это хорошо, а если же всплыла, то лучше поискать другое топливо.
Правильная форма гранул позволяет их легко транспортировать и перегружать, а также пересыпать через специальные рукава
Использование пеллет – это удобное и экологичное решение. Неудивительно, что на такое топливо перешла уже практически вся Европа.
happymodern.ru
Пеллеты: виды, характеристики и использование
С самого начала появления пеллет они не рассматривались, как серьезное альтернативное решение топливной проблемы. Это, скорее, была попытка найти рациональное использование для отходов многочисленных лесопилок и мебельной промышленности. Дальше использования в качестве балласта, наполнителя кошачьих туалетов и утеплителя. Опилки и древесная пыль были копеечным сырьем, но очень неудобным в транспортировке и переработке. По аналогии с прессованной угольной пылью опилки попробовали обрабатывать давлением и в результате получили гранулы, но с невысокими прочностными характеристиками.
Предполагалось, что после доставки к месту переработки гранулы пеллет будут размалываться в крупу, и далее по хорошо отработанному технологическому циклу. В середине 80х прошлого века топливный кризис заставил страны, обладающие серьезными запасами древесины, искать способ удешевить ископаемое топливо. Древесные гранулы пеллет получили шанс стать полноценным топливом и занять свою нишу на рынке.
Современные пеллеты для отопления
Достаточно быстро специалисты нашли способ повысить прочностные и топливные характеристики, использование нового недорогого и экологичного топлива стало набирать обороты в качестве альтернативы углю и газу. Современные топливные пеллеты представляют собой твердые и прочные гранулы диаметром 5-8мм и длиной до 40мм, с энергетическими характеристиками, близкими к тяжелым сортам дерева, что значительно упрощает их хранение и использование.
Топливо из пеллет проявило немало интересных свойств, по достоинству оцененных потребителем:
- Удобство хранения без потерь качества и топливной эффективности;
- Высокая экологичность и отсутствие вредных компонентов в продуктах сгорания;
- Повышенная в сравнении с дровяным топливом теплотворная способность;
- Возможность автоматизации и механизации процессов загрузки топки котлов на пеллетах.
Производство пеллет
Благодаря использованию отходов сельскохозяйственного и лесного производства сами гранулы топливных пеллет получаются экологически чистыми, соответственно, характеристики золы и продуктов сгорания выглядят очень неплохо и не представляют опасности для бытовых потребителей. Немаловажный вклад в столь важную характеристику добавляет использование специфического оборудования для производства пеллет. Зачастую компактное, но мощное прессовое оборудование позволяет наладить использование отходов непосредственно по месту их получения. Например, рядом с лесопилкой или цехом деревоперерабатывающего комбината.
Из чего «давят» гранулы пеллет
Еще одной замечательной характеристикой топливных пеллет является широченная сырьевая основа производства. Для изготовления пеллет с высокими характеристиками используют не менее 80% хвойных сортов опилок и щепы. Остаток может заполняться шелухой или кочерыжкой кукурузы, подсолнечника. Все подойдет, как наполнитель, но при условии наличия в составе пеллет хвойного компонента.
Только хвойные, благодаря большому содержанию в древесине гемицеллюлоз, под воздействием температуры и высокого давления начинают вести себя подобно твердому клею — растекаться по объему и спаивать все компоненты в прочную гранулу.
Характеристика теплотворной способности топливных пеллет относительно невысока – 18-19 мДж/кг. Это примерно треть от теплоты сгорания жидкого печного топлива или бытового газа. В значительной степени калорийность топлива зависит от использования сырья, чем плотнее и тяжелее древесина, тем выше теплопроизводительность и прочность гранул.
Прессовые линии для производства пеллет
На рынке существует великое множество предложений разнообразных линий и установок, используемых для производства пеллет. От огромных многотонных линий до установок для личного использования, в пару десятков килограммов. Многие из них настолько просты, что используя заложенное в конструкции техническое решение, можно изготовить гранулятор для производства пеллет своими руками с неплохими характеристиками.
Стандартное устройство мощной установки представляет собой конструкцию из двух толстостенных стальных барабанов, смонтированных на мощной стальной раме. Барабаны имеют общую линию соприкосновения и вращаются в разных направлениях. На поверхности рабочих барабанов находятся отверстия, через которые выдавливаются и формируются сами гранулы.
В более простых и доступных версиях гранулятора допускается использование двух роликовых бегунов, катающихся по поверхности перфорированного диска. Бегуны вращаются с помощью мотор-редуктора, и, используя свой вес и прижимное усилие, выдавливают сырье через отверстия в диске, подобно производству макарон.
Небольшая конструкция позволит получать от 30 до 100 кг пеллет в день, что позволит при использовании подручного дешевого сырья заготовить гранулы топливных пеллет своими руками на зиму в достаточном количестве. Характеристики такого топлива несколько хуже, чем пеллет промышленного изготовления, но только в прочности гранулы. Горят они не хуже.
Как осуществляется производство пелет
Это очень неплохой бизнес, но он требует покупки качественного оборудования для пеллет, предложений гранулы на рынке больше спроса, и при посредственных характеристиках топлива есть огромный риск прогореть. Конкурировать с мощными комплексами можно только за счет снижения издержек и непродуктивных затрат.
В промышленной технологии производства пеллет заложена примерно следующая последовательность операций:
- Сырье размалывается до состояния муки и тщательно высушивается до содержания влаги не более 10%;
- В сырье обязательно использование некоторого количества добавок, предотвращающих слипание и улучающих текучесть порошка;
- Разогревают до температуры не более 200оС и с усилием от 2до 5 тонн выдавливают гранулы через матрицу;
- Специальный нож обрезает выдавленные «макаронины» для получения необходимых размерных характеристик;
- Иногда в производстве допускают использование перегрева пеллет для закаливания поверхности гранул, это значительно улучшает прочностные характеристики гранул.
Их не рекомендуют для использования в бытовых котлах, производят для использования в котельных и теплогенераторных установках.
Техника применения пеллет для отопления
Из одного метра кубического сырья получают 1000 дм3 пеллетного топлива. Приблизительный расчет покажет, что для обогрева 100 м2 жилого помещения необходимо использование 10кВт обогревательной установки, потребляющей в среднем до 3-х кг топлива в час.
Характеристика затрат отопления гранулами
Среднесуточная норма расхода составит до 60 кг, в течение 6 месяцев вы потратите около 10 тонн пеллет, что при среднепотолочной цене в 3600 руб за тонну составит не менее 36тыс. Для сравнения: отопление угольным брикетом или углем обойдется примерно в 20-22тыс.руб, при использовании газа отопление возрастет в цене на 15%. Теплотворные характеристики пеллет явно проигрывают.
Кроме того, для продуктивного сжигания и использования тепла необходим специальный пеллетный котел, с арматурой и системами контроля он будет стоить не менее 1300-1400 долларов. Фактически это цена двухлетнего запаса пеллет.
На волне популярности многие западные производители сообразили занять нишу котлов с использованием топливных пеллет и более совершенными характеристиками. Наиболее популярными сейчас становятся котлы-камины, допускающие установку даже в квартирах высоток.
Итог
Простое арифметическое сложение и калькуляция не отражают действительного положения вещей. Популярность использования столь необычного топлива объясняется целым рядом обстоятельств.
Во-первых, гранулы находят повышенное использование и применение в странах с огромными запасами леса — Финляндии, Австрии, Германии. Там не только стоимость ниже, но и характеристики выше за счет более высокоэнергетических пород древесины.
Во-вторых, применение пеллет в странах Евросоюза все равно обходится дешевле газа, ископаемого твердого топлива или нефтепродуктов из-за высоких потребительских цен;
В-третьих, практически все производство пеллет датируется и субсидируется, как инновационная, природоохранная деятельность. Мало того, финансово стимулируется использование топлива с высокими экологическими характеристиками.
bouw.ru
Производство и применение топливных гранул
Пеллеты – это один из видов биотоплива. Его производят из древесных отходов, отходов сельского хозяйства, а также торфа. Топливные гранулы представляют собой небольшие цилиндры определенных размеров.
История возникновения
Производство пеллет началось в 1947 году в США. Рудольф Гуннерман впервые прибегнул к прессованию древесных отходов для экономии расходов их транспортировке. Идея их сжигания появилась несколько позже и сразу же стала популярной в Европе для использования при отоплении помещений.
Первооткрывательницей стала Швеция, где в середине 80-х годов начали активно использовать и производить топливные гранулы, откуда данное производство быстро распространилось по всей Европе. На сегодняшний день предприятия по производству пеллет располагают в непосредственной близости с деревообрабатывающими и лесозаготовительными производствами и работают они круглосуточно и круглогодично.
Сырьем для производства топливных гранул являются отходы лесозаготовки, такие как щепа, опилки или кора, а также отходы крупяного производства и сельского хозяйства, такие как солома, отходы кукурузы и лузга подсолнечника.
Процесс производства
Для производства древесных гранул сырье изначально измельчается в специализированной дробилке. Сначала происходит крупное дробление до размеров не более 25х25х2 мм. Оно позволяет подготовить сырье для сушки и дальнейшего более мелкого дробления. Для того чтобы избежать смешивания с камнями или песком влажные отходы деревообрабатывающего производства хранят на бетонном полу площадок, откуда оно при помощи скребкового устройства оператором подается для сушки в специализированную систему.
Древесные отходы влажности более 15% плохо поддаются прессовке, особенно прессами, которые оснащены круглыми матрицами. Помимо всего прочего, котлами не могут быть использованы гранулы с повышенной влажностью. Влажность сырья перед прессованием должна составлять менее 12%, а для качественного сырья этот параметр должен составлять 10%. Сушилки, которые применяются для сушки, бывают ленточного и барабанного типа. Тип сушилки зависит от требований к качеству производимого продукта, а также от вида первоначального сырья.
Затем происходит мелкое дробление. Размер частиц на выходе не более 1,5 мм. Для измельчения опилок, щепы или волокнистой древесной стружки используются молотковые мельницы.
Сырье, влажность которого ниже 8% также не пригодно, так как оно плохо склеивается во время прессования. Для этого в смесительной емкости устанавливается специализированное устройство дозирования воды. Лучшим вариантом являются шнековые смесители, которые могу добавлять как воду, так и пар. Добавление горячего пара используется в случае прессования твердых сортов древесины, а также в случае, если сырье некачественное и залежалое. В других случаях достаточно добавлять воду.
Следующим этапом является прессование, которое происходит на прессах оснащенных цилиндрической или плоской матрицей, после которого для получения конечного продукта высокого качества осуществляется охлаждение. После чего пеллеты просеиваются и упаковываются.
Преимущества
По сравнению со щепой или дровами, пелетты имеют значительно большую теплотворную способность. Это экологически чистое топливо, содержание золы в котором не превышает 3%. При сжигании топливных гранул в атмосферу поступает такое количество углекислого газа, которое было поглощено растением в то время, пока оно росло, а это практически в 15 раз меньше, чем при сжигании древесного угля.
Топливная гранула выделяет значительно больше тепла при сгорании, чем щепа или опилки. Коэффициент полезного действия котельных за счет этого значительно выше. Этому топливу не свойственно самовоспламенение, а также оно не содержит спор и различной пыли, которые могут вызвать у человека аллергическую реакцию.
Качество
Вид и качество пеллет зависят от технологии производства, а также вида сырья, из которого они изготовлены. Пеллеты темного цвета содержат в составе большое количество древесной коры, светлых цветов – окоренную древесину. Если при сушке гранулы немного подгорают в процессе производства, то их цвет изменяется на серый. Однако это практически не сказывается на потребительских качествах пеллет, а может только привести к пониженной прочности и как следствия истираемости, которая проявляется образованием мелкой пыли при перевозке из-за трения гранул между собой.
Существуют различные стандарты производства пеллет, в зависимости от страны – изготовителя. Вообще пеллеты бывают двух сортов. Сорт «Премиум» не допускает содержания в составе более 1% золы, а «Стандарт» — более 3%. Подавляющее большинство производств в США выпускают пеллеты класса «Премиум». Их можно использовать для отопления любых видов зданий. В сорте «Стандарт» больший объем сельскохозяйственных отходов или коры деревьев в составе.
Международными стандартами закреплены размеры пеллеты, а также плотность, влажность и содержание пыли в гранулах.
Диаметр и длина гранулы, закрепленная стандартами, в каждой из стран может значительно отличатся. В Германии приняты такие стандарты, при которых диаметр пеллеты не должен превышать 10мм, а длина 5 см. В России нет установленных стандартов, поэтому производители чаще всего опираются на немецкие.
Применение
Белые и серые пеллеты применяются для отопления жилых домов. Их можно сжигать не только в гранульных котлах, но также печах и каминах. Гранулы темного цвета, в состав которых входит значительно большее количество коры, обычно используют в котлах большей мощности для получения тепла для промышленных предприятий и населенных пунктов. Такие пеллеты большего диаметра продаются партиями по две – три тонны.
Спрос на это биотопливо растет с каждым годом пропорционально увеличению цены на нефть и газ. В странах Европы в которых рынок альтернативной энергетики значительно развит, 2\3 жилых домов отапливаются при помощи пеллетных гранул. Помимо всех прочих достоинств, такое широкое распространение обусловлено высокой экологичностью этого топлива. Благодаря использованию новейших технологий сжигания, количество выбросов органических компонентов и вредных веществ значительно ниже, чем при использовании других видов топлива.
Пеллетные котлы
Камера сгорания пеллетных котлов достаточно небольших размеров, так как теплосъем происходит в конвективной многоходовой части. В результате особенностей конструкции таких котлов, температура газов которые выходят составляет менее 200 градусов. По сравнению с другими твердотопливными котлами в таких котлах более высокий КПД при сгорании пеллет.
Пеллетные котлы очень популярны в Европе благодаря неоспоримым преимуществам. Использование таких котлов позволяет быть независимыми от тарифных ставок. Экономичность, экологичность и максимальная автоматизация при работе тоже являются немаловажными преимуществами этого оборудования и топлива. Также немаловажным фактором является то, что срок эксплуатации данных котлов более 20 лет.
Пеллетные котлы программируются на определенный режим работы и поддержание необходимой температуры. Высокий уровень автоматизации позволяет работать котлу более 7 суток без участия человека – топливо из бункера подается автоматически, по мере необходимости. Котлы на пеллетах не нуждаются в специализированном обслуживании. Чистка пеллетного котла от золы необходима не чаще, чем 1 раз в месяц.
Гранульные котлы, которые устанавливаются в коттеджах, обычно имеют мощность от 15 до 500 кВт. Некоторые из модификаций пеллетных котлов могут иметь дополнительный контур горячего водоснабжения.
Такая система отопления полностью взрыво- и пожаробезопасна. Благодаря высокому КПД, низкой стоимостью топлива, отсутствию необходимости затрат на обслуживание, данный вид отопления очень экономичен и затраты на него намного меньше, чем при использовании другого вида отопления помещений, что соизмеримо по экономии с солнечными батареями.
batsol.ru
