Топливные гранулы
Топливные гранулы - это спрессованные частицы растительного происхождения, имеющие форму цилиндров диаметром до 25 мм. В английском языке есть слово "гранулированный", но отсутствует слово "гранулы", поэтому в Америке и Европе их называют "pellets", что переводится на русский язык как "шарики". Топливные гранулы могут быть изготовлены из древесины, тростника, торфа, куриного помета, энергетической травы, лузги, соломы, лигнина, костры льна и многих других видов растительного сырья, а также из мусора. Наибольшее распространение получили древесные гранулы (wood pellets) и торфяные гранулы (peat pellets), а также гранулы из соломы и лузги подсолнечника. Топливные гранулы являются возобновляемым топливом, поэтому наряду с брикетами, дровами, щепой ("wood chips"), соломой, лузгой и т.п. их часто называют "биотопливом" ("biofuel") или твёрдым биотопливом ("solid biofuel").
Использование пеллет в качестве топлива занимает лидирующее положение благодаря большому количеству их неоспоримых достоинств. Главным из этих достоинств является возможность полной автоматизации процесса горения. Данное качество стало главной движущей силой в процессе бурного развития систем автономного отопления загородных домов и дачных домиков. В настоящее время производство автоматических котлов, работающих на топливных гранулах, во многих Европейских странах поставлено на промышленную основу. Модельный ряд представлен несколькими десятками вариантов – любой мощности и на любой вкус. С некоторым запозданием, но этот процесс начался и в России – производство таких агрегатов налажено в Санкт-Петербурге. Нами уже осуществлен перевод нескольких угольных котельных на отопление древесными гранулами.
Чтобы получить качественные топливные гранулы, необходимо выполнить 3 основных условия: использовать качественное оборудование, строго соблюдать технологию производства, и использовать качественное сырье. Вопросы по оборудованию и технологиям рассмотрены в соответствующих разделах нашего сайта. Ниже перечислены требования к качественному сырью:
- Должно быть от хвойных и мягких лиственных пород древесины (лиственных пород желательно не более 50% общего количества).
- Должно содержать минимальное количество коры (хорошо – не более 5%, желательно – не более 1%), т.к. увеличение количества коры приводит к увеличению зольности гранул.
- Не должно быть старым (пролежавшим более 1 года), т.к. у гранул получается меньшая энергетическая ценность.
- Влажность перед прессованием должна быть в пределах 12-14%, т.к. при большей влажности гранулы получаются менее прочными, и остаточная влажность после охлаждения может быть выше нормы, у таких гранул меньшая энергетическая ценность и, следовательно, цена.
После изготовления качество гранул необходимо сохранить. Для этого необходимо:
- Исключить возможность попадания в них влаги.
- Свести к минимуму деформирующие нагрузки.
Поэтому лучше всего гранулы хранить в закрытых мешках, на поддонах.
Внешний вид качественных древесных гранул: поверхность должна быть блестящей, гладкой, без трещин и вздутий; цвет не должен быть серым; запах - легкий сладковатый запах клея (у гранул изготовленных из других материалов эти характеристики могут быть совершенно другими).
Гранулы из сухих стружек |
Гранулы из влажных опилок |
Гранулы из торфа |
Гранулы из рисовой шелухи |
Гранулы из лигнина |
Гранулы из соломы |
Преимущества топливных гранул перед другими видами топлива
- Низкая цена. Себестоимость не возобновляемых видов топлива будет быстро и постоянно расти, следовательно, относительная цена топливных гранул будет уменьшаться.
- Возможность полной автоматизации подачи топлива в зону горения. Возможность переоборудования действующих котлов.
- Возможность использования в котлах любой мощности - от отопления дома, до гигантской ТЭЦ.
- Полная безвредность для окружающей среды.
- Минимальный несгораемый остаток (являющийся удобрением для растений).
- Минимальная площадь хранения, минимальный объем при перевозке.
- Благодаря сыпучести и однородности могут транспортироваться автоцистернами и "вдуваться" на склад (в бункер топлива).
- Максимальная безопасность при хранении и перевозке (не взрывоопасны, не подвержены самовозгоранию).
- Не разлагаются при длительном хранении.
- Не вызывают аллергических реакций, не переносят семена сорняков и насекомых – вредителей.
Технологии производства топливных гранул
В зависимости от начальной влажности и размеров частиц сырья существуют различные технологические схемы производства топливных гранул. По этой причине мы делим их на 4 основные категории:
- Технология производства топливных гранул из сухого измельченного сырья
- Технология производства топливных гранул из влажного измельченного сырья
- Технология производства топливных гранул из сверхвлажного измельченного сырья
- Технология производства топливных гранул из влажного крупнокускового сырья
Подробные описания - в полном тексте статьи.
Экономика производства топливных гранул из древесных отходов
1. Что сегодня представляют собой отходы для практически любого деревоперерабатывающего или сельскохозяйственного предприятия?
- с точки зрения экономики – непроизводительные расходы, т.е. хочешь – не хочешь, а приходится тратить средства как минимум на их вывоз с территории предприятия;
- с управленческой точки зрения – "головная боль", т.е. постоянно нужно заботиться о транспорте и о том, куда эти отходы ссыпать ...
Комплектные заводы для производства топливных гранул
Базовая комплектация завода:
1. Оборудование склада сырья "Живое дно".
2. Транспортер влажного сырья (либо 2 транспортера – горизонтальный и наклонный).
3. Агрегат сушки-измельчения АС-4
4. Теплогенератор твердотопливный.
5. Смеситель-искрогаситель (может быть в одном корпусе с теплогенератором).
6. Транспортер сухого измельченного сырья.
7. Линия гранулирования.