Пеллеты: производство и применение топливных гранул. Пилетное отопление (пеллетное)

26.09.2019

На нашем рынке пеллеты появились относительно недавно. Пришли они к нам из Америки и европейских стран, где их используют достаточно давно. Впрочем, и у нас этот вид топлива становится все более популярным. С помощью пеллет можно максимально рационально организовать отопление в частном доме.

Чтобы разобраться, в чем именно состоят преимущества пеллет, нужно понять, что именно они собой представляют. Качественные пеллеты состоят из чистой древесины, в них отсутствуют химические дополнения и других примеси. Древесина для их создания гранулируется после предварительной обработки. Исходный материал сначала подвергают дроблению, чтобы получить однородную массу, состоящую из элементов определенной фракции. Затем подготовленную древесину высушивают до десятипроцентной влажности и снова дробят. Готовый отопительный материал получается после упаковки сформированных гранул.

Цвет пеллет может быть разным, так как многое зависит от качества предварительной очистки. Светлые пеллеты являются более предпочтительными, так как перед прессованием и формированием гранул древесину подвергали максимальной очистке. Если же топливо имеет темный цвет, в нем остались частички коры. В частном доме котел придется чистить часто, так как эти частички буду создавать нагар. Применяются темные пеллеты обычно в промышленных котлах. Диаметр их, как правило, существенно больше. Поставляются они крупными партиями по две-три тонны и используются для получения тепла для населенных пунктов и промышленных объектов.

Вариантов использования этого вида топлива существует несколько. Изначально производство пеллет осуществляется для сжигания их в пеллетных котлах и специальных каминах. Такое применение является наиболее эффективным, ведь создавались пеллеты именно как отопительный материал. Нагрев котла при их сжигании происходит очень быстро, если подается дополнительный кислород. По сравнению с другими видами топлива, пеллеты считаются одним из самых экономичных вариантов. Кроме того, они дают стабильный процесс теплообмена. Множество удобных функций обычно имеется у современных пеллетных котлов. Во время работы подача гранул может осуществляться автоматически. В них может быть встроен регулятор температур, контроллеры подачи кислорода и многое другое. При сжигании пеллет коэффициент полезного действия составляет девяносто процентов и более.

В обычных каминах и котлах использовать отопительные пеллеты также допускается, но при этом нужно будет вручную постоянно досыпать топливо. Также нужно будет внимательно следить за расходом пеллет, контролировать подачу кислорода и температуру нагревания. При использовании пеллет в не предназначенном для них оборудовании нужно не забывать, что горит этот вид топлива значительно быстрее, чем, например, дрова, а следовательно, камин или котел будут нагреваться быстрее. Из преимуществ отопления пеллетами можно выделить отсутствие необходимости в большом количестве места для хранения. Перед отопительным оборудованием их можно аккуратно поставить в мешках или каких-то емкостях. Хранить пеллеты можно даже в жилых помещениях, так как химических составляющих и вредных примесей в них нет. Это очень экологичное топливо, безопасность которого сравнима с натуральной древесиной.

Можно взять пеллеты и в поход, если там не будет свободного доступа к дровам. Развести огонь в походных условиях с помощью пеллет достаточно просто. Легко дальше и поддерживать горение костра. Пеллеты сегодня часто используются и не по прямому назначению. Например, ими наполняют туалеты для животных. Безвредность и безопасность древесины дает возможность не беспокоиться о здоровье питомцев. Этот отопительный материал весьма универсален. Встретить его можно и в автомобильных сервисах, где пеллеты применяют в качестве эффективного абсорбента.

Какое сырье используют

Для изготовления пеллет у нас в стране чаще всего используют хвойные породы, однако более качественное топливо получается из древесины лиственных растений. Распространенность хвойных пород объясняется тем, что оборудование для их переработки требуется менее дорогое и сложное. Кроме того, прессуются лиственные породы довольно плохо, поэтому приходится тратить средство и время на то, чтобы подобрать для них режимы прессования, увлажнения и переработки. Оборудование также требуется более мощное. При этом на внутреннем рынке стоимость пеллет от материала зависит очень мало.

Теплоты при сжигании березовых пеллет выделяется больше, чем при сжигании хвойных, однако, разница получается небольшой. Но при этом в древесине березы отсутствуют смолы, которые оседают в дымоходе. При использовании сосновых пеллет дымоход нужно периодически чистить.

Становятся все актуальнее как для производственных предприятий, так и для рядовых потребителей. Для достижения максимальной экономии обычно используются более совершенные технические средства переработки топлива с расчетом на получение соответствующей отдачи. Однако наиболее перспективным направлением считается улучшение характеристик сырья, которое выступает основой для выработки энергии.

Перед частными домовладельцами, решившими перейти на альтернативные дровам и углю давно не стоят вопросы о том, что такое пеллеты и насколько они эффективны. По многим характеристикам эта разновидность биотоплива опережает традиционные материалы. Учитывая перспективы развития производства пеллет, этим направлением активно интересуются и предприниматели. Дело в том, что Россия является благоприятной площадкой для использования недорогого и легкого в изготовлении топлива. Но для начала следует разобраться, что представляет собой этот вид бионаполнителя.

Что такое пеллеты?

В сущности, это гранулы, которые производятся из натурального сырья. Хотя в массовом представлении пеллеты ассоциируются с топливом, что вполне оправдано и справедливо, этот материал также используют в виде кормовой добавки для питания скота, в качестве органических и минеральных удобрений, в строительстве как наполнитель и т. д. Конечно, главная сфера, на которую работает производство пеллет, это теплоснабжение. В Европе такое биотопливо широко используют в содержании частных домов. Пользователи ценят этот материал за экологичность, безотходность и легкость в транспортировке. В плане отдачи тепловой энергии также отмечается высокая энергоэффетивность гранул.

В России пока отмечается лишь становление этой ниши на рынке. Преимущества экологического топлива перекрываются необходимостью использования специальных котлов - это главный минус, которым обладают топливные пеллеты с точки зрения использования в частных нуждах.

Черные и белые гранулы - в чем отличия?

Классические пеллеты имеют белый оттенок, что обусловлено основным материалом изготовления и вносимыми добавками. Гранулы черного цвета появились буквально несколько лет назад, и сегодня их активно продвигают крупнейшие европейские компании. Особенностью такого биотоплива является применение технологии торрефикации в процессе производства. Кроме этого, в составе используются средства обжига угольных масс, в результате чего и формируется темный оттенок. Но, конечно, в первую очередь потребителя интересует вопрос о том, что такое пеллеты (черного цвета) в плане эксплуатационных качеств. Как показывают химические анализы, эта разновидность древесных гранул обеспечивает высокие показатели теплоты сгорания, немалую энергоемкость и неплохие параметры горения даже по сравнению с традиционной биомассой светлого оттенка. Теперь стоит подробнее ознакомиться с технологией изготовления пеллет.

Технология изготовления

В качестве сырья могут использоваться такие материалы, как древесина, торф, лузга подсолнечника, различные отходы крупяных производств и сельского хозяйства. Подготовленная сырьевая масса отправляется в дробилку, где происходит ее измельчение до мучного состояния. Далее переработанное сырье поступает в сушильную камеру, а затем - в специальный пресс с функцией гранулятора. На этом этапе осуществляется непосредственное производство пеллет за счет сжатия древесной массы, ее прессования и формирования гранул. В целях наделения продукции стойкой формой используются связующие добавки, среди которых лигнин. Готовые пеллеты подвергаются охлаждению, а затем запаковываются в специальную тару. Параметры упаковки бывают разными - от небольших 2-килограмовых пакетов до биг-бэгов весом до 1 тонны. Также распространены поставки гранул россыпью.

Оборудование для подготовки

На стадии измельчения сырья применяются рубительные агрегаты барабанного или дискового типа, а также дробильные машины. Использование конкретного вида оборудования для измельчения зависит от характеристик подготовленной массы и требований, которым должны соответствовать готовые пеллеты. Оборудование в виде рубительных машин, к примеру, используют для обработки древесных отходов с естественными показателями влажности. В этом случае оператор может управлять двумя способами резки (молотками и ножами), в результате формируя мелкофракционные опилки. Такой подход к изготовлению позволяет получать высококачественные пеллеты, которые подходят для большинства

Оборудование для сушки

Следующий этап предполагает сушку мелкофракционного сырья. Для реализации этой задачи используется мультицикличное оборудование для производства пеллет, представленное на российском рынке барабанными сушилками и пожаробезопасными теплогенераторами. Оптимальным решением для небольшой производственной линии может стать сушилка барабанного типа, обеспечивающая тепловое воздействие. Подобные агрегаты обычно располагают силовым потенциалом до 4 кВт, а средний объем составляет 2-3 м 3 .

Оборудование для гранулирования

Надо отметить, что распространена и технология брикетирования, но ее продукция в основном используется крупными предприятиями. На этой стадии задействуется оборудование для производства пеллет нескольких типов. В первую очередь это бункер-ворошитель, который выполняет задачи накопления и поддержания определенного объема сырьевой массы перед операцией гранулирования. В процессе прессования также необходима подача пара, за которую отвечает электрический парогенератор. Заключает основную производственную цепочку прессовочный гранулятор.

Далее в дело вступают машины, охлаждающие полученный продукт. Задача охладителей заключается не только в удалении лишней влажности. Такие агрегаты также наделяют топливные пеллеты достаточной прочностью для транспортировки и удобного обращения в процессе эксплуатации.

Пеллетный котел

В обычных печах и котлах биотопливо, как правило, сжигать нельзя. Для этих целей используются специальные отопительные агрегаты. К особенностям пеллетных котлов относятся небольшие размеры камеры сгорания и развитая конвективная часть. В процессе эксплуатации такая конструкция обеспечивает температуру выходящих газов до 200 °C. Помимо этого, котлы на пеллетах снабжаются объемной горелкой, за счет которой обеспечивается высокая производительность. В этом показателе котлы на гранулах могут сравниться с моделями на природном газе, однако на фоне твердотопливных агрегатов они заметно выигрывают.

Заключение

У пеллетных гранул немало преимуществ перед углем и дровами, а также системами газового отопления. Это удобное в применении, недорогое и экологически безопасное топливо. Для понимания ценности свойств данной биомассы следует вновь обратиться к вопросу о том, что такое пеллеты с точки зрения состава. Это натуральное сырье, которое прессуется и поставляется на рынок в оптимальной форме. Можно сказать, это та же древесина, но измельченная и не утратившая высокую плотность. Если же говорить о минусах этого топлива, то на первый план выйдет требовательность к отопительному оборудованию и высокая цена, которая, впрочем, окупается энергоэффективностью пеллет.

Что такое пеллеты? Как они используются? В чем их плюсы и минусы? Все наши знания об этом - в данной статье.

В нашей стране пеллеты являются достойной альтернативой традиционным видам топлива, а именно таким как солярка, уголь и дрова. Единственным конкурентом может являться природный газ, подаваемый по трубопроводу. Если рассматривать только стоимость топлива, то, безусловно, отопление газом в 3-4 раза дешевле, чем отопление пеллетами. Однако, если принимать в расчет стоимость нового подключения (согласование проекта и т.д.), то пеллеты выигрывают и здесь. Пеллеты (пилеты, пеллетс, древесные топливные гранулы) представляют собой цилиндрической формы прессованные отходы древесного производства. За рубежом пеллеты широко используются в качестве топлива для автоматизированных котелен, как бытового, так и промышленного уровня, за счет того, что имеют значительную экологическую составляющую, обладают теплотворной способностью, сопоставимой с углем, и сравнительно дешевы. Особенно популярны пеллеты в Дании, Австрии и Швеции. Эти страны являются также лидерами в области производства оборудования по использованию (сжиганию) пеллет.

Размеры пеллет обычно 6-8 мм в диаметре и 5-70 мм длинной, в зависимости от используемого сырья и качества производства пеллет, хотя следует отметить, встречаются пеллеты и других размеров, например в Новосибирске производят пеллеты диаметром 10 мм. Сырьем для производства пеллет в нашей стране служат хвойные породы, однако лучшие пеллеты получаются из сырья лиственных пород (это требует оборудования более высокого класса).

Влажность самих пеллет составляет 7-10%, что позволяет их с успехом использовать в пиролизных котлах (правда, после небольшой доработки последних). Плотность пеллет 1,5, поэтому, несмотря на то что пеллеты сделаны из древесины, пеллеты тонут в воде.

Теплотворная способность 1 кг пеллет = 5 кВт* час (правда, тут не стоит забывать о КПД того устройства где Вы их сжигаете , и в действительности эта цифра меньше), что примерно в 1,5 раза больше чем у дров . Достаточно приблизительно, но весьма образно можно сказать, что содержание энергии в одном килограмме пеллет равняется энергии, содержащейся в половине литра жидкого топлива. И этот килограмм не разольется по Вашему дому, загрязняя и оставляя после себя неприятный запах, и не взорвется от случайной искры.

Изготовление пеллет

Пеллеты производятся без применения каких-либо химических добавок, что и обеспечивает экологическую чистоту топлива. Иными словами, это те же самые дрова, сформированные в удобную для транспортировки, хранения и применения форму. В качестве склеивающей составляющей используется природный компонент древесины – лигнин, который при достижения определенной температуры склеивает частицы.

Сырьё для производства

Сырьём для производства пеллет могут быть как деловая древесина, так и древесные отходы: кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки и лесопереработки. В зависимости от используемого сырья, пеллеты отличаются по цвету. Например, отходы от лесозаготовки (пиловка и т.д.) содержат кору, которая в свою очередь содержит песок, который в конечном итоге снижает качество продукта. Цвет таких пеллет можно определить как «капучино». Однако, цвет пеллет также зависит от температуры гранулирования, и в этом случае цвет говорит о слишком высокой температуре гранулирования, пеллеты просто подгорают. Таким образом, судить о качестве пеллет по их цвету можно только предварительно.

Сырье от вторичной переработке древесины (изготовление мебели, окон и т.д.) чище, и пеллеты имеют бело-желтый цвет, однако тут возникает вопрос наличия примесей от ДСП или других искусственных материалов, применяемых в производстве мебели, и в этом случае, об экологической составляющей говорить уже не приходится. Косвенным признаком хим. примесей может являться наличие красной окалины на колосниках котла после сгорания таких пеллет.

Наш опыт показывает, что единственным надежным способом проверить качество пеллет является их сжигание. К сожалению, никакие сертификаты или прочие документы не являются подтверждением качества пеллет, так как в лабораторию можно сдать отличную партию, например, купленную у другого производителя, а об оценке или сертификации у нас самого производства, как это происходит на Западе, мы пока не слышали.

Производство пеллет

Сырьё (опилки, кора и т. д.) поступает в дробилку, где измельчается до состояния муки. Полученная масса поступает в сушилку, из нее - в пресс-гранулятор, где древесную муку сжимают в пеллеты. На производство одной тонны пеллет уходит около 5 кубометров древесных отходов. Поэтому, если Вам придет в голову заняться этим «прибыльным» бизнесом, прежде всего, прикиньте, где Вы будете брать такой обьем сырья, т.е. для производства 10 тонн пеллет в смену Вам необходимо 50 кубов опилок, причем, желательно собранных не с земли, т.е. без примесей. Кроме того, учитывая что затраты на сушку сырья (а для производства пеллет сырье должно быть влажности от 7% до 12 %) достаточно высоки, в целях снижения себестоимости лучше искать сухую стружку, т.е. что бы Ваша цена была конкурентоспособной. В конечном итоге, Вам для производства 1 тонны необходимо 5 кубов сухих опилок. Некоторые специалисты утверждают, что пеллетное производство экономически эффективно при обьемах не менее 300-500 тонн в месяц, однако на наш взгляд данная оценка завышена.

Готовые пеллеты охлаждают, пакуют в пластиковые мешки или доставляют потребителю россыпью. Кстати, доставка это вторая «головная боль» производителя: так перевозка пеллет, например, автотранспортом на 1 км увеличивает стоимость 1 тонны пеллет ориентировочно на 1 рубль.

Экология

Пеллеты являются частью натурального круговорота СО2 в окружающей среде. Пеллеты являются экологически чистым топливом, так как при их сгорании выделяют ровно столько СО2, сколько было впитано деревом при его росте (закрытый углеродный обмен), в отличие от угля и т.д. Т.е. при сжигании пеллет количество выделяемого углекислого газа в атмосферу не превышает объем выбросов, который образовался бы путем естественного разложения древесины. Используя пеллеты, Вы сберегаете от рубки живой лес и от загрязнения отходами деревообрабатывающего производства окружающую среду. Кроме того, пеллеты относятся к возобновляемым источникам топлива, в отличие от угля, нефти и газа.

Известно, что от котельной, работающей на дизельном топливе или на угле, зачастую исходит неприятный запах. Пеллеты при горении не выделяют запах, и, как правило, за счет высокого КПД котельного оборудования дым от пеллет практически бесцветен. За счет низкого содержания серы в пеллетах уменьшаются выбросы в атмосферу двуокиси серы, а это, в свою очередь, ведет к уменьшению количества кислотных дождей. Пеллеты также выигрывают по всем позициям у каменного угля и жидкого топлива в области выброса других вредных веществ. И если в промышленности это пока мало кого беспокоит, то иметь вокруг своего частного дома таблицу Менделеева - малое удовольствие. И даже эстетически - котельная, работающая на пеллетах, выглядит более привлекательно, чем работающая на угле или солярке.

Качество и стандарты

На сегодняшний день в РФ не существует стандартов на пеллеты, поэтому большинство производителей ориентируются на западные стандарты, которые, к слову сказать, отличаются от страны к стране. Насколько нам известно, единый европейский стандарт находится в стадии разработки. Кроме того, существующие западные стандарты порой включают в себя не только стандарт на сами пеллеты, а также стандарты на их производство, хранение и транспортировку.

Сертификаты на пеллеты в России выдают различные организации. Если Вы собираетесь реализовывать пеллеты за границей (куда на сегодняшний день уходит 95 % продукции) то будет логичней получить сертификат международных аккредитованных лабораторий Incolab и SGS. Однако, для внутренних целей можно сделать сертификат в отечественных НИИ. Разница в цене более чем существенная. Как правило, в отечественных лабораториях все анализы делают по ГОСТ, а в Incolab и SGS по ISO, ASTM, SS и т.д. на импортном оборудовании.

Как было уже сказано выше, единственным достоверным способом проверить качество пеллет является сжигание определенного кол-ва, поэтому всем своим клиентам мы предлагаем взять на пробу некоторое кол-во пеллет, прежде, чем закупать большой обьем.

Пеллеты с прекрасной прочностью и стойкие к истиранию, а также великолепные на вид (гладкие и блестящие) могут содержать неметаллические включения (песок), что в результате приведет к образованию шлака и в конечном итоге, к остановке котла.

Хранение пеллет

Пеллеты доставляются конечному потребителю, упакованные в пластиковые мешки весом 20-50 кг. Некоторые клиенты предпочитают пеллеты, упакованные в биг-беги – кубические пластиковые мешки размерами примерно 1х1 метр или подобные. Применение биг-бегов может позволить целиком отказаться от бункера, шнек вставляется непосредственно в мешок, который после опустошения утилизируется. Недостатком данного метода является то, что биг-бэг весит около 700 кг и без специальной техники разгружать и перемещать его не очень удобно. На западе существует способ доставки россыпью в специальных автомобилях, однако в нашей стране подобный способ доставки пеллет распространения пока не получил, в силу отсутствия подобной техники, и особенно системы пневмоподачи. Для информации можем сказать, что работы по созданию подобной подачи в нашей стране ведутся, в том числе и нами.

Теоретически, упакованные в мешки пеллеты могут храниться и на улице под навесом, однако мы не советовали бы экспериментировать, так как при вносе пеллет в теплое помещение с мороза на их поверхности будет образовываться конденсат, снижающий их качество (пеллеты хотя и не боятся атмосферной влажности, но при непосредственном контакте с влагой охотно впитывают ее в массе, превышающую собственную в несколько раз).

В котел пеллеты подаются непосредственно из бункера по шнеку (архимедов винт). Бункер может быть изготовлен из различных материалов, например из обычного уголка и фанеры, иногда используются обычные 200 литровые пластиковые бочки. Размеры бункера ограничиваются фантазией пользователя.

Длина шнековой подачи редко превышает 10 метров, так как при большем расстоянии пеллеты буду перемалываться в порошок, который спекается в самой горелке, что в свою очередь может привести к остановке котла. Шнек может быть не прямолинейной формы (гибкий шнек), однако каждый изгиб требует дополнительной мощности мотора.

По сравнению с другими видами топлива пеллеты не оставляют следов на поверхностях и легко убираются с помощью веника и совка. В отличии, например от жидкого топлива, утечка которого пожароопасна, рассыпанные пеллеты могут применять в качестве абсорбента пеллеты впитывают в несколько раз больше собственного веса. За счет высокой температуры при изготовлении пеллет пеллеты биологически не активны и за это их очень любят использовать в качестве наполнителя для туалетов домашних животных.

Применение пеллет

Одним из основных минусов является относительная дороговизна пеллетных котлов. Стоимость пеллетного котла мощностью 20 кВт составляет от 150 тыс. рублей. Если уже установлен твердотопливный котел, то возможно установить пеллетную горелку и сэкономить на стоимости котла. Однако, несмотря на дороговизну оборудования, учитывая стоимость топлива (отопление на пеллетах в ДВА раза дешевле отопления на жидком топливе) через 2-3 года инвестированные деньги возвратятся и в дальнейшем, Вы будете экономить на отоплении.

Пеллетные горелки могут быть двух основных видов: факельные и объемного горения. Каждый из видов имеет свои плюсы и минусы – например, факельная горелка обладает меньшей эффективностью, однако легко монтируется в котлы с небольшой камерой сгорания.

На сегодняшний день пеллеты по стоимости тепла сопоставимы с углем (однако последний плохо поддается автоматизации и основные операции – загрузку/удаление шлака приходится выполнять вручную). Что касается газа, то как было сказано выше, при наличии существующей газовой трубы использование пеллет безусловно невыгодно, однако, при установке «с чистого листа», мы рекомендовали бы оценить все «за» и «против».

Кроме того, при использовании пеллет отсутствуют ограничения по мощности, иными словами Вы можете установить пеллетное тепловое оборудование неограниченной мощности и, например, отапливать с одного тепло пункта несколько своих (или чужих) зданий, в то время как при применении традиционных видов топлива, в том числе дешевого газа есть ограничения на подачу, особенно в зимнее время.

Пеллеты - это топливные гранулы, современная разновидность биотоплива, получаемая из отходов сельского хозяйства, деревообрабатывающей промышленности, торфа. Внешне пеллеты выглядят как цилиндрические гранулы. Обычно они имеют 6-8 мм в диаметре и 1-5 см в длину.

Хотя на территории России и бывших стран СНГ это топливо начинает только входить в обиход, во многих странах оно используется достаточно давно. Производство таких гранул началось в 1947 году. В США и странах Европы пеллеты получили признание за свою экологическую чистоту и дешевизну.

Разновидности пеллет

Для обывателя, который никогда раньше не сталкивался с подобным видом биологического топлива, цилиндрические гранулы отличаются лишь цветом и размером. На самом же деле пеллеты могут выполняться из разных материалов, иметь определенное содержание коры, изготавливаться разными способами.

Материалы, из которых изготавливают пеллеты

  • торф;
  • уголь;
  • кора;
  • опилки;
  • балансовая древесина;
  • щепа;
  • отходы лесозаготовки;
  • солома;
  • кукурузные отходы;
  • подсолнечниковая лузга;
  • крупяные отходы;
  • твердые бытовые отходы;
  • куриный помет.

С течением времени исследователи находят все новые и новые материалы, которые являются отходами определенного производства, но обладают хорошей горючестью, что делает их отличным сырьем для создания биологического топлива.

Сорта пеллет

  • белые - премиум-сорт;
  • индустриальные;
  • агропеллеты - стандарт.

Пеллеты премиум-сорта на самом деле не абсолютно белые, они имеют оттенок светлого дерева. Такой цвет сохраняется во время производства благодаря гранулированию и дроблению древесины, немаловажную роль в процессе играет правильная сушка.

Важным достоинством белых пеллет является низкая зольность, которая редко превышает 0,5%. При этом теплотворная способность очень высока - 17-20 МДж/кг. Для изготовления белых пеллет используются твердые сорта древесины, опилки, при этом содержание коры должно быть минимальным. 95% всего пеллетного производства приходится именно на такую продукцию.

Хотя премиум-сорт дороже, такое топливо максимально эффективно, а мусора остается настолько мало, что печь необходимо чистить не чаще раза в месяц. К тому же белые пеллеты можно сжигать в печах любого класса.

Индустриальные пеллеты имеют более темный оттенок, так как в состав включается кора, попадает пыль и земля. Здесь показатель зольности немного ухудшается - 0,7% и более, зато теплотворность так же высока. Заплатив меньшую цену, придется чаще чистить печь.

Самыми недорогими являются агропеллеты, изготавливаемые из лузги подсолнечника или гречишной шелухи. Они отличаются наиболее темным цветом. Зольность составляет 3% и выше. Теплотворность также падает - 15 МДж/кг.

Причина популярности агропеллет в их дешевизне. Такое топливо задействуется на тепловых станциях, в крупных котлах. При этом печи должны быть предназначены под конкретный вид топлива.

Производство пеллет


Возникает вполне естественный вопрос: почему нельзя использовать биологические материалы, описанные выше, в качестве самостоятельного топлива? Можно, но в необработанном варианте прогорание получается не столь хорошим, зольность высока, а теплоотдача, наоборот, падает. Это связано с физико-механическими параметрами материалов. Чтобы топливо сгорало практически полностью, необходима его предварительная подготовка. Именно для этого и необходимо производство пеллет.

Сырье проходит через несколько этапов:

  1. дробление;
  2. сушка;
  3. повторное дробление;
  4. водоподготовка;
  5. прессовка;
  6. охлаждение;
  7. упаковка.

Торф, опилки, солома или другое сырье измельчается до состояния муки, из него удаляется лишняя влага. Древесный лигнин в процессе нагревания и прессовки, склеивает измельченные частицы, благодаря чему гранулы держат форму.

Горение пеллет

Пеллеты сгорают несколько иначе, чем необработанное биологическое топливо. Благодаря предварительной подготовке обеспечивается максимальная теплоотдача, а объем золы сводится к минимуму.


Горение проходит в несколько этапов:

  1. выпаривание воды;
  2. пиролиз, сгорание пиролизного газа;
  3. сгорание угля.

Так как в процессе производства сырье высушивается, в пеллетах содержится не более 10% влаги, а часто даже меньше (для сравнения, в дровах - 30%). Минимальная влажность обуславливает высокий КПД и скоротечность этапа выпаривания.

Затем при 270-300 градусах начинается процесс пиролиза - высвобождения пиролизного газа и его сгорания. Именно на этом этапе высвобождается около 80% тепловой энергии. Важно, чтобы в печи был обеспечен доступ кислорода в достаточном количестве, иначе весь пиролизный газ не прогорит, а будет выброшен в дымоход.

Образовавшийся древесный уголь в процессе горения высвобождает еще 20% тепловой энергии. Чтобы он прогорел полностью, также необходим достаточный приток кислорода.

Высокий КПД пеллетного отопления достигается исключительно в случае обеспечения нужного объема кислорода. В противном случае материал будет прогорать не полностью, то есть КПД упадет, а объем мусора значительно увеличится.

Веками в качестве топлива использовались только дрова, в наше же дни появилось большое количество разнообразных источников энергии, но все больше людей возвращаются к истокам и предпочитают использовать биотопливо, то есть топливо из растительного или животного сырья. Пеллеты – это одна из разновидностей экологически чистого топлива. Подробнее о том, что такое пеллеты, где они применяются, как самому сделать это чудо-топливо, мы вам расскажем ниже.

Достоинства пеллет, их применение и производство

Пеллеты – это вид , представляющий собой спрессованные гранулы из торфа, продуктов деревообработки или отходов сельхоз производства. В диаметре от 4 до 10 миллиметров и длиной от 2 до 5 сантиметров, в зависимости от размеров могут быть в форме цилиндров или брикетов. В качестве сырья чаще всего используют древесные опилки, стружку, кору, лузгу подсолнечника и другое.

Достоинства топливных гранул: экологическая безопасность

При сгорании угля в атмосферу выделяется 60% углекислого газа, что критически сказывается на тепловом балансе Земли. А при использовании пеллет выделение углекислого газа близко к нулю, то есть их сжигание не угрожает нашей планете парниковым эффектом.

В качестве сырья, как правило, используются продукты переработки, которые обычно просто выбрасываются. Опилки и другие отходы деревопереработки на свалках со временем начинают гнить и могут самовоспламеняться. Использование этих отходов для изготовления топливных гранул, позволяет не только организовать безотходное производство, но и лишает необходимости вырубать лес. В отличие от природного газа или нефти, сырье для топливных гранул возобновляемое.

Пеллеты обладают очень низким показателем зольности. Топливные гранулы, изготовленные без коры, содержат всего 1,5% золы, максимальное значение этого показателя не превышает 3%.


В производстве не используются никакие дополнительные химические примеси, загустители и клеи. Склеивание гранулы обеспечивает вещество, которое содержится в исходном сырье – лигнин, он нагревается при прессовании и скрепляет гранулу.

Количество выделяемой теплоты

При сгорании 100 кг пеллет количество выделяемого тепла равно количеству, которое образуется при сгорании 160 кг обычных дров. То есть для обогрева одного и того же помещения топливных гранул необходимо в полтора раза меньше, чем дров.

Удобно транспортируются и хранятся

Благородя своей форме пеллеты легко транспортировать и упаковывать для продажи и хранения. Как правило, их упаковывают в пакеты весом до 50 кг или в специальные большие пластиковые мешки объемом в один кубический метр. Качественные пеллеты почти не образуют пыли, которая может быть подвержена самовоспламенению.

Готовые отопительные гранулы имеют влажность не выше 12%, что препятствует образованию плесени при хранении. Несмотря на низкую влажность, гранулы плохо впитывают воду из атмосферного воздуха, но стоит избегать прямого контакта с водой.

Применение

Чаще всего пеллеты используют для , для этих целей используют гранулы белого или сероватого цвета. Тёмный цвет говорит о том, что при производстве использовалась кора, которая содержит остатки земли, что влияет на цвет и зольность топлива, такие пеллеты стоят дешевле и используются в промышленных целях.

Изготовление пеллет делится на следующие основные этапы:

  1. Если используется крупное сырье, такое как торф или балансовая древесина, то его измельчают до размера частиц 3-5 см.
  2. Сырье сушат до содержания влаги 15%.
  3. Измельчают материалы до состояния муки. Поддерживают влажность на уровне не выше 15%.
  4. Измельченное сырье отправляют в гранулятор, где оно прессуется. Влажность готовых гранул должна быть 12%.
  5. Готовую продукцию охлаждают и фасуют.

Для того, чтобы самостоятельно сделать топливные пеллеты вам потребуется:

  • Дробилка крупного дробления;
  • Сушилка;
  • Сито;
  • Гранулятор.
Использование опилок в качестве сырья, лишает необходимости в дробилки, так как они имеют необходимый исходный размер. Сушильную камеру можно сделать самому из металлической бочки. Сито необходимо, чтобы исключить из сырья все крупные и посторонние примеси, которые отрицательно скажутся на качестве готового продукта.

Гранулятор – это та самая машина, которая будет перемалывать и прессовать пеллеты. Его можно приобрести или изготовить самостоятельно.

Как самому сделать гранулятор

В зависимости от используемой матрицы, грануляторы делятся на два типа: плоские и цилиндрические. Мы будем говорить о плоской матрице, так как ее намного проще сделать в домашних условиях.

Матрица делается из листа металла толщиной от 8 до 20 мм, более тонкая матрица может деформироваться во время работы. Из листа вырезают окружность желаемого диаметра, от этого размера будет зависеть производительность гранулятора. В центре окружности делается отверстие, соответствующее диаметру выходного вала редуктора. В диске делается перфорация в виде усечённых конусов, где меньшее отверстие будет равно диаметру готовой гранулы.

На диск матрицы устанавливается вал с двумя червячными катками , он крепится перпендикулярно основному валу через муфту. Именно эти шестерни измельчают и прессуют сырье, вдавливая его в отверстия матрицы.

Рабочий узел устанавливается внутри вертикального цилиндрического корпуса, диаметр которого соответствует размеру матрицы. Вращательным движениям механизма ничего не должно мешать, но расстояние между краем матрицы и стенками корпуса должно быть сведено к минимуму.

Корпус должен иметь отверстие сверху, куда будет засыпаться сырье для производства, и отверстие снизу, куда будут падать готовые гранулы. К нижней части приваривается желоб, по которому будут скатываться пеллеты в подставленную емкость.

Процесс производства автоматизирует электродвигатель мощностью не менее 15 кВт. Вал двигателя соединяется с рабочим узлом, и все это закрепляется на раме, сделанной из металлического профиля. Готовый гранулятор покрывают краской по металлу и производят пробный запуск.

Как самому сделать пеллеты в домашних условиях

Если вы хотите делать топливные пеллеты не только для себя, но и для своих соседей по участку, то есть смысл скинуться и приобрести готовый гранулятор. Его стоимость окупится через несколько лет, вам не придется возиться с инструментами и сварочным аппаратом. Но если вы уверены в своих силах, то изготовление самодельного гранулятора позволит сэкономить значительную часть семейного бюджета.



© dagexpo.ru, 2024
Стоматологический сайт