Топливные пеллеты из отходов — энергоноситель будущего

Источник: energylogia.com 36652

Рейтинг: 0.0 из 5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0

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.

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, 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:

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.
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.
Вторичное дробление проходит вся масса сырья, превращаясь в мелкую фракцию. Максимальный размер частиц на выходе – 4 мм с толщиной 1,5 мм.
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%.
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%.
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.
Сырые пеллеты пневмотранспортом или шнеком направляются в камеру вторичной сушки и охлаждения, где обдуваются мощными вентиляторами и окончательно затвердевают.
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 и стоимости разных видов горючего из биомассы представлено в таблице:

Топливо	Тепло отдача 1 кг, кВт	кВт КПД тепловой установки, %	Реальная теплоотдача 1 кг	кВт Цена 1 кг в России, руб	Цена 1 кг в Украине, грн	Стоимость 1 кВт тепла в России, руб	Стоимость 1 кВт тепла в Украине, грн	Зольность топлива, %
Дрова свежесрубленные	2	75	1,50	2,25	0,75	1,50	0,50	от 3 до 10
Дрова сухие влажностью	4,10	75	3,08	3,00	1,00	0,98	0,33	до 2
Брикеты	5,00	75	3,75	5,50	2,00	1,47	0,53	до 3
Агропеллеты	5,00	80	4,00	7,00	2,00	1,75	0,50	до 3
Уголь антрацит	7,65	75	5,74	10,00	3,80	1,74	0,66	от 15 до 25

Реальная теплоотдача энергоносителей может отличается от теоретической и зависит от эффективности вашего отопительного оборудования и влажности сырья которое вы приобрели.

Разница этих параметров отражена в таблице, а затем по цене 1 кг каждого вида горючего в Российской Федерации и Украине определена стоимость 1 кВт теплоты для обогрева здания.

Сравнив стоимость единицы тепла на пеллетах, дровах и угле, нетрудно сделать вывод, что пеллетное отопление не намного дороже дровяного или угольного.

Следует учитывать, что в сравнении принимают участие не самые качественные гранулы — агропеллеты. Гранулы из древесных отходов показывают себя еще лучше.

Отличные показатели по всем критериям имеют топливные брикеты, но пеллетам они проигрывают по степени автоматизации отоплительного оборудования.

Брикеты, как и дрова, необходимо закладывать в топку хозяину дома. Недостатков у гранулированного топлива совсем немного:

Высокая стоимость котельного оборудования и автоматики. Цена пеллетной горелки среднего качества сравнима с обычным твердотопливным котлом мощностью до 15 кВт.
Гранулы нужно хранить в определенных условиях, чтобы они не пропитывались влагой и не рассыпались. Способ хранения кучей под навесом категорически не подойдет, понадобится закрытое помещение или емкость наподобие силоса.

Выводы и рекомендации специалиста

В применении пеллет для отопления есть несколько вторичных преимуществ, которые тоже не помешает учесть:

горение гранул не только дает мало золы, но и оставляет на внутренних стенках дымохода гораздо меньше сажи;
режим горения и конструкция горелок позволяет использовать энергию топлива более эффективно по сравнению с дровами, КПД пеллетных котлов достигает 85%;
автоматика пеллетного теплогенератора хорошо взаимодействует с устройствами автоматического регулирования водяных систем отопления, в том числе теплых полов.

С экологической точки зрения расширение производства и использования пеллет уменьшает огромное количество разнообразных отходов что очень благотворно влияет на окружающую нас экологию.

Сейчас эти отходы попросту сжигаются, загрязняя атмосферу, либо вывозятся на полигоны. Проблема утилизации лузги от семечек стоит перед многими предприятиями, вырабатывающими подсолнечное масло. Отсюда вывод: производство и сжигание пеллет не просто комфортно и безопасно, оно помогает беречь экологию и «зеленые легкие» планеты — лес.

Наши рекомендации просты:

приобретайте пеллеты первого класса от поставщиков которые ответственно относятся к их хранению и соблюдению определенной влажности. В ряде случаев оправданно приобретение пеллет не в мешках по 20-25 килограмм, а сразу одним или несколькими биг-бегами, при таком подходе вы можете требовать существенную скидку;
Определить качество пеллет можно достаточно просто: хорошие пеллеты тверды сухи и не рассыпаются в труху даже при сильном сдавливании. При переломе пеллеты она распадаеться на две или больше частиц не пыля и превращаюсь в труху. Внешний вид глянцевый и блестящий;
храните пеллеты в сухом помещении с низкой влажностью не допуская присутствия рядом с ними открытого огня;
используйте пеллеты только в специально предназначенных пеллетных котлах. Опыт показывает, что комбинированные котлы имеют ряд проблем связанных как с недостаточно отлаженным процессом сгорания топлива, так и с повышенным образованием сажи в дымоходе и другими неприятными проблемами. Специализированные котлы таких проблем лишены.

Пеллеты — один из главных энергоносителей в долгосрочной перспективе, когда бесплатных дров не останется. При дальнейшем развитии производства цены на топливные гранулы снизятся. При необходимости поставщики всегда привезут партию пеллет к вам на дом, как это принято в странах Западной Европы.

опубликовано econet.ru

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ youtube канал Эконет.ру, что позволяет смотреть онлайн, скачать с ютуб бесплатно видео об оздоровлении, омоложении человека. Любовь к окружающим и к себе, как чувство высоких вибраций - важный фактор оздоровления - econet.ru.