Пеллетные гранулы. Пеллеты для отопления: виды и особенности использования. Производство топливных гранул

Для обеспечения работы пеллетных котлов отопления, устанавливаемых в автономно работающих котельных, необходимы пеллеты. Этим позаимствованным из английского языка словом называют топливные гранулы цилиндрической формы, получаемые из древесной муки путем прессования. В качестве сырья, идущего для изготовления пеллет, используют ошкуренную и не ошкуренную древесину, отходы с лесопилок, деревообрабатывающих и мебельных производств. Производители альтернативного вида твердого топлива освоили еще и выпуск агропеллет из соломы, кукурузы, шелухи подсолнечника, лузги гречихи и т.д. При перевозке пеллет и их хранении необходимо соблюдать ряд требований, которые намного мягче правил, предъявляемых к дизельному и газообразному топливу. Поэтому популярность пеллетных котлов отопления растет среди владельцев загородного жилья. При покупке гранулированного топлива потребители интересуются его качеством, так как от этого зависит работоспособность котельного оборудования и процент КПД. На уровень качества пеллет влияет сырье, организация производственного процесса, условия хранения готовой продукции и доставки до конечного потребителя.

Формируются топливные гранулы под давлением, равным 300 атм, и под воздействием высокой температуры. При этом из измельченной массы выделяется особое вещество, называемое лигнином, которое обеспечивает склеивание отдельных фрагментов в гранулы.

Длина отдельной пеллеты может варьироваться в пределах 10-30 мм. Диаметр самой тонкой гранулы составляет 6 мм, а самой крупной – 10 мм. Пеллеты относят к экологически чистым видам топлива, так как при их производстве используются только природные материалы. При сжигании гранулированного топлива в пеллетных котлах количество углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу, ничтожно мало. Естественное разложение древесины сопровождается выделением примерно такого же объема углекислого газа.

Пеллеты - это экологичное и очень экономичное топливо, используемое при обогреве жилых помещений каминами, печами, твердотопливными котлами

Сортовые разновидности пеллет

По существующей классификации топливные гранулы подразделяются на три группы:

• белые пеллеты, которые принято называть топливом премиум-класса, подходящим для высокотехнологичных котлов отопления;
• темные или индустриальные пеллеты, немного уступающие первой группе по качеству, так как в ход идет не только древесина, но и кора (подходят для сжигания в пеллетных котлах, но с более частым удалением золы);
• агропеллеты, считающиеся дешевым топливом стандартного качества, сжигаются в больших котлах, выпущенных производителями именно для этого вида твердого топлива.

Теплотворная способность белых и темных пеллет одинакова: 17,2 Мдж/кг, а у агропеллет ниже - 15 МДж/кг. Зольность пеллет премиум-класса составляет 0,5%, темных - 0,7% и выше, агропеллет - 3% и более.

Сыпучесть сухих топливных гранул обеспечивается их цилиндрической формой и физико-геометрическими характеристиками (плотность, истираемость, насыпная масса). Благодаря этим качествам топливо может автоматически подаваться через специальные устройства, используемые в котельных. Автоматизация подачи пеллет в котел отопления позволяет обеспечить его длительную работу без активного участия человека. В этом и кроется секрет успеха пеллет на топливном рынке многих европейских стран.

Основные этапы процесса производства

Пеллетное производство можно условно представить в виде нескольких этапов:

• измельчение сырья;
• сушка измельченных компонентов;
• доизмельчение высушенных частиц;
• водоподготовка с целью увлажнения древесной муки;
• прессование измельченного и увлажненного сырья в гранулы;
• охлаждение пеллет и очищение их от пыли;
• фасовка топливных гранул и упаковка.

Давайте рассмотрим каждый этап подробнее.

Этап #1 - измельчение древесного сырья

С помощью рубительных машин, называемых дробилками, обеспечивают измельчение древесного сырья до фракций, длина и ширина которых составляет 25 мм, а толщина – 2 мм. Затем измельченное сырье подвергается сушке. Чем меньше размер фракций, тем меньше потребуется энергозатрат для их сушки.

С помощью рубительных машин, называемых дробилками, обеспечивают измельчение древесного сырья до фракций, длина и ширина которых составляет 25 мм

Этап #2 - сушка и доизмельчение

К уровню влажности древесного сырья, отправляемого под пресс, предъявляются конкретные требования. Процент влажности должен составлять 10% с отклонением на 2% в меньшую или большую сторону. Если сырье будет слишком влажным, потребуется проведение дополнительной сушки. Если же фрагменты древесины будут слишком сухими, то их придется дополнительно увлажнять, добиваясь 10-процентного значения уровня влажности.

Сушильное оборудование бывает барабанного и ленточного типа, причем последний вариант предпочтительнее, хоть и дороже. Использование сушилок ленточного типа более безопасно. Сушилки могут эксплуатироваться на газе или на древесных отходах. Существует еще разделение оборудования по виду применяемого сушильного агента, в качестве которого может выступать водяной пар, горячий воздух или топочные газы.

Устойчивая работа пресса возможна лишь в том случае, если размер входной фракции сырья не будет превышать 4 мм. Подсушенное сырье дополнительно подвергается измельчению в молотковых мельницах, стружечных станках, дезинтеграторах.

Этап #3 - водоподготовка

Сырье, уровень влажности которого не дотягивает до 8%, сложно поддается прессованию. Чтобы получить нужную степень влажности, необходимо пропустить пересушенное сырье через устройство дополнительного увлажнения. Лучшим вариантом считаются шнековые смесители, в которые подается пар или же вода. Пар приходится применять при обработке древесного сырья, полученного из твердых пород. Под воздействием пара снижается прочность древесины и увеличивается ее пластичность.

Прессы ряда производителей устроены таким образом, что им не требуется предварительного парового воздействия на сырье. Некоторые недобросовестные производители применяют пар для обработки старого и уже слежавшегося сырья. Однако получить пеллеты хорошего качества из «оживленного» таким способом сырья все равно не удастся.

Этап #4 - прессование

Протекание процесса гранулирования осуществляется с помощью прессов, выпуском которых занимаются известные в мире производители: CPM, Salmatec, Andritz, Amandus Kahl, Munch, Buhler и др. Данный вид оборудования имеет конструктивные различия, основным их которых является вид матрицы. Бывают прессы:

• с круглой матрицей (создавались для применения в пищевой и химической промышленности, а также для производства комбикормов);
• с плоской матрицей (создавались для утилизации ТБО).

Несмотря на конструктивные различия, прессы обеих модификаций работают по одному и тому же принципу. Бегущие катки сминают сырье на матрице, обеспечивая его продавливание сквозь предусмотренные отверстия на ее поверхности. Выдавившиеся гранулы обрезаются специальными ножами. В ходе процесса прессования оборудованию удается уплотнить сырье в три раза.

Процесс формирования пеллет с помощью цилиндрического матричного пресса. Одинаковые по диаметру гранулы выдавливаются через отверстия матрицы и срезаются

Силы трения в условиях течения адиабатического процесса, вызываемого резким сжатием сырья, способствуют подъему температуры в рабочей зоне пресса до 100 градусов по Цельсию. На переработку тонны сырья расходуется в течение часа 30-50 кВт электроэнергии.

При гранулировании древесины оборудование испытывает большие нагрузки, поэтому его производят из особо прочных материалов. Отдельные детали типа матрицы выпускают из закаленных износостойких сплавов.

Этап #5 - охлаждение пеллет и очищение их от пыли

От степени усилий, приложенных к прессованию сырья, и величины температуры, при которой происходит формирование гранул, зависит качество получаемых пеллет. Однако существует верхний «потолок» температурных значений (120°С), при превышении которого в гранулируемом сырье начинают протекать необратимые процессы, негативно сказывающиеся на качестве пеллет.

Спрессованные гранулы нуждаются в охлаждении, действующем на них с кондиционирующим эффектом. Оборудование известных производителей оснащено системами очистки готовых гранул от пыли и мелких крошек. Очищению пеллеты подвергаются сразу же после процедуры охлаждения. Это положительным образом сказывается на качестве пеллетного топлива.

Этап #6 - фасовка топливных гранул и упаковка

Гранулированное топливо фасуется и упаковывается разными способами, что позволяет удовлетворить разносторонние запросы потребителей. Пеллеты могут реализовываться насыпью в свободном виде или в объемных мешках - так называемых «биг-бэгах», вмещающих от 500 до 1200 кг гранул.

Составные элементы огромного полимерного мешка (биг-бэга), используемого для хранения пеллет на складах производителя и последующей транспортировки до коечного потребителя

Насыпью обычно отгружаются топливные гранулы, отправляемые на ТЭЦ. Хотя возможна отгрузка насыпью и пеллет высокого качества, которые закупаются для отопительных котлов, а также с целью дальнейшей реализации в более мелкой расфасовке.

«Биг-беги» – это полимерные мешки, снабженные стропами для механизации погрузо-разгрузочных работ. Пеллеты, хранимые и перевозимые в мешках, не теряют своих сыпучих качеств и сохраняют требуемый уровень влажности. Однако покупка уже расфасованных топливных гранул обычно обходится дороже рядовому потребителю.

Специальные автоприцепы для перевозки биг-бэгов с пеллетами. Для разгрузки тяжелых мешков применяются автопогрузчики

Пеллеты, расфасованные в упаковки по 10-20 кг, также пользуются популярностью среди потребителей. Владельцы пеллетных котлов и каминов, не имеющие бункеров для хранения больших запасов пеллет, покупают их в мелкой расфасовке. Конечно, данный способ покупки топливных гранул считается самым затратным. Однако в мелкой таре реализуются только отборные пеллеты.

Многим покупателям удобнее приобретать отборные пеллеты, расфасованные в небольшие полиэтиленовые мешки, которые легко перевозить в личном транспорте

По каким нормам определяют качество пеллет?

Российские производители пеллет пользуются стандартами качества, принятыми в европейских странах. Зарубежные производители топлива для пеллетных котлов получают сертификаты соответствия выпускаемой продукции действующим в Европе стандартам качества. Отсутствие документа, подтверждающего качество пеллет, отпугивает покупателей. При этом стоимость сертифицированной продукции того же качества выше, чем не сертифицированной.

В стандартах качества EN plus и EN-B зафиксированы требования к бытовым и промышленным пеллетам по ряду критериев, а именно:

• диаметру;
• длине;
• насыпной массе;
• теплоте сгорания;
• влажности;
• истиранию (проценту пыли);
• твердости;
• зольности;
• температуре плавления золы;
• содержанию металлов и других химических элементов, указываемых в мг на кг.

Производители, желающие выиграть тендер на госзакупки пеллетного топлива, должны предоставить в пакете документов сертификат EN plus.

Как не дать обмануть себя при покупке?

При покупке пеллет рядовому гражданину также надо обращать внимание на наличие сертификата качества. Помимо этого важного документа, который недобросовестные продавцы могут и подделать, необходимо выяснять место изготовления топливных гранул. Крупные производители имеют постоянных поставщиков сырья, под особенности которого настроено все технологическое оборудование компаний. С этой точки зрения у крупных производителей пеллеты будут качественнее.

Визуальный осмотр топливных гранул также помогает оценить пригодность продукции для работы пеллетных котлов. При таком контроле обращается внимание на цвет гранул, сохранность их формы, количестве пыли, целостности поверхности пеллет, отсутствии ярко выраженных запахов и др. Можно заказать и лабораторные исследования топливных гранул на предмет их соответствия европейским нормам качества. Только за оказанную услугу придется заплатить.

Дата: 12.12.2015

Что это такое?

Топливные гранулы или пеллеты - это топливо, которое производится из древесных отходов и торфа. Выглядят пеллеты как небольшие цилиндрические кусочки спрессованного рассыпчатого материала. Первые топливные гранулы были произведены в 1947 году.

В качестве сырья используются некачественная древесина и отходы от её обработки (например, щепа, кора и опилки), отходы сельскохозяйственной деятельности - всевозможные остатки кукурузы, круп, солома, даже куриный помёт, а также торф.

Как производятся топливные гранулы

Сначала сырьё направляется в дробилку, где измельчается в пыль. После этого пыль тщательно высушивается и передаётся в пресс-гранулятор, где прессуется за счёт нагрева и выделения клейкого лингина в знакомые всем цилиндрические гранулы.

На 1 тонну пеллеттов уходит около 2,6 кубометров всевозможных древесных отходов.

Гранулирования готовая продукция фасуется в разные упаковки, от небольших пакетов до 20 кг до промышленных упаковок весом около тонны. Часть пеллетов развозится по заказчикам россыпью.

Преимущества

1. Экологическая чистота.
2. Содержание золы в пределах 3%.
3. Использование ненужной древесины - отходов лесопереработки, которые в противном случае лежали без дела, гнили или горели.
4. Меньшая подверженность самовоспламенению по сравнению с другими видами топлива.
5. Меньшая аллергенность для человека.
6. Высокая теплотворная способность по сравнению с дровами за счёт плотности и сухости.
7. Возможность автоматизации процессов подачи топлива в котёл за счёт небольшого размера пеллетов, их высокой плотности и правильной формы.

Недостатки

1. Древесные отходы активно впитывают вредные вещества и токсины из атмосферы. Если пеллеты сделаны из «отравленного» дерева, при сгорании они активно распространят яд в окружающую среду.
2. Низкая влажность, а значит увеличенная стоимость производства из-за потребности в организации правильной сушки. Некоторые производства обходятся без этого, используя в качестве сырья изначально сухую стружку.
3. Необходимость купить пеллетный котёл для достижения оптимальной эффективности.

Стандарты качества пеллетов

В России стандарты производства гранул регулируются ГОСТ Р 54220-2010.

Качество и внешний вид целиком зависят от технологии, которую использует производитель а также от сырья. Например, пеллеты, производимые из коры, имеют более тёмный оттенок, а из простой древесины - светлый, при этом во время сушки светлые цилиндры могут подгореть, сравнившись по окраске с тёмными. На потребительские свойства цвет влияет мало, но подгоревшие могут выделять пыль во время транспортировки - они трутся друг от друга, и зольный слой стирается.

Использование пеллетов

Светлые высококачественные топливные гранулы используются для отапливания жилья. В европейских странах, где развито использование альтернативных источников энергии, ими могут отапливаться до 2/3 помещений.

Тёмные гранулы чаще используются для выработки тепла на промышленных предприятиях. Если «жилые» пеллеты чаще продаются в мешках на 20 и более килограмм, то «промышленные» привозятся россыпью от 2–3 тысяч тонн.

Необожжённые топливные гранулы также используются в качестве наполнителей для кошачьих туалетов. Они хорошо впитывают влагу и удерживают неприятные запахи.

Производство и перспективы развития топливных гранул в России

В 2008 году на территории нашей страны было произведено около 600 тонн гранул на 150 предприятиях в разных регионах. В 2009 году было произведено уже порядка 960 тонн гранул, большая часть которых отправилась на экспорт.

Планируя систему отопления в частном доме, первым и самым важным вопросом, который необходимо решить – это выбор источника питания. Если основная газовая магистраль проходит далеко от дома, и тянуть ее из-за сложности и стоимости нет возможности, а электрокотел также, может в значительной степени ударить по бюджету, остается вариант с альтернативным топливом. Одним из таких являются – пеллеты.

Этот вид топлива в России признан экологическим, и он с успехом заменяет традиционные дрова, которые необходимо заготовить или уголь, доставка последнего тоже может обойтись в копеечку. Здоровую конкуренцию им может составить только природный газ, но как было сказано – здесь все дело в стоимости.

Пеллетам свойственны несколько названий: пелетс, пилеты и просто прессованные гранулы, изготовленные из отходов древесно-стружечного материала. Имеют небольшую цилиндрическую форму. За рубежом, этот вид топлива, уже давно и удачно используется в бытовых и промышленных котельных.

И нужно сказать, что они востребованы, благодаря следующим качествам:

1. Экологичность, благодаря исходному в производстве материалу.
2. Экономичность, за счет высокой степени горения.
3. Теплопроводность.

В целом – это современный вид топлива, способный при необходимости заменить любой из существующих на сегодня материалов.

Применение

Являясь, по сути, средством розжига и поддержания горения в домашних и производственных печах, они нашли применение еще в нескольких областях, о чем и нужно подробнее рассказать.

Домашние печи и камины

В этом нового ничего нет – это их основное назначение. Используются они в твердотопливных котлах. Отлично поддерживают горение не хуже классического угля или дров. Но в последние годы, пеллеты стали пользоваться большим спросом у счастливых обладателей домашних каминов. Согласитесь неудобно хранить в комнате вязанку дров, чтобы по необходимости подбросить несколько головешек.

А сколько времени и сил занимает заготовка? А если вы пользуетесь загородным домом только в выходные, то нужно обеспечить их хранение. В таком случае мешок с пеллетами, удобно помещающийся в любой кладовке, будет как нельзя кстати.

Но здесь есть некоторые рекомендации к применению. Решив использовать их в качестве топлива для камина, нужно будет заменить стандартный колосник, на вариант с меньшими отверстиями, чтобы пеллеты не проваливались через них. Также рекомендуется отрегулировать подающийся для поддержки огня воздух, убавив его немного. В таком случае они будут дольше гореть, и быстрее согреют помещение.

Применение в походных условиях

В этой области они также стали часто использоваться. Легкое и удобное топливо для пикников. Чтобы не искать сухие палки в лесу для розжига костра, перед приготовлением ужина, можно использовать пеллеты. Одна закладка, будет гореть в течение полутора часов, чего вполне хватит, чтобы сварить суп или пожарить барбекю.

Чистота домашних питомцев

Когда пеллеты только появились на рынке, никто и не думал, что они найдут широкое применение в этой области. Предприимчивые люди, почувствовав возможность заработка, стали фасовать их в мешки, с названием «Наполнитель для туалета». Его стали использовать как адсорбент в кошачьих лотках, клетках грызунов и других животных. Нужно сказать, что друзья человека на «ура» приняли такое новшество. И В сети можно найти массу положительных откликов на эту тему.

Чем он заинтересовал владельцев домашних питомцев?

1. Пористость, позволяет впитывать в себя не только влагу, но и надежно «запирать» на замок запахи.
2. При использовании нет грязи и пыли, все просто и легко убрать, смыв их в унитаз.
3. Экологическая составляющая и материалы производства, придают пеллетам ненавязчивый запах хвои.
4. Безопасность как по отношению к человеку, так и к домашним животным. Не вызывает аллергии и не прилипает к лапкам, благодаря чему, не разносится по дому.
5. Не разлагается, и лоток просто почистить перед сменой.

Можно добавить, что пеллеты составили хорошую конкуренцию основным видам наполнителей для туалета, потеснив их с высокой строчки в рейтинге потребления.

Хороший абсорбент

Многие дилерские центры и просто большие автомастерские, приобретают его для своих нужд. Но не в качестве топлива, а в профилактических целях. Не имея большой разницы с опилками, пеллеты позволяют отлично справляться с масляными, пятнами убирая их до малейшей капли.

Классификация пеллет и их характеристики

По началу в продаже можно было найти один их сорт, и каких-то разграничений не было.

Но как говорится, время не стоит на месте, и даже такой простой материал, обзавелся несколькими видами, классифицирующийся по типу применения:

Пеллет белый

Высший сорт (премиум). В производстве используются чистые древесно-стружечные отходы без коры и смолянистых выделений, что позволяет оставлять после горения минимум золы. Теплотворность этого продукта равна – 17,2 Мдж/кг. В производстве и продаже на рынке, они составляют 95% всей продукции, используются в любых печах для отопления и в хозяйственных нуждах.

Менее качественный продукт, о чем и говорит его назначение. Применяются они только в печах котельных, без возможности использования в домашних условиях. Присутствие в составе несгораемых остатков и коры дерева, сказывается на зольности. А если говорить о теплоспособности, то она практически одинаковая с белыми пеллетами.

Это стандартный вид топлива, изготавливаемый из отходов производства и семян подсолнечника, гречки и других продуктов горения. Используются в больших котельных, работающих над отоплением небольших поселков, или частных домах, чему способствует высокая степень теплотворности 15 МДж/кг. Зольность, составляющая 3%,и остатки могут забить воздуховоды, поэтому при их использовании рекомендуется периодическая чистка, а лучше использование специального котла исключительно для отопления агропеллетами.

Характеристики

Пеллеты представлены в виде небольших прессованных цилиндров округлой формы, с различным диаметром максимум 25 мм. Особым спросом пользуются 6-10 мм гранулы. Такая форма обеспечивает сыпучесть топлива, позволяя использовать их с любыми существующими сегодня автоматизированными устройствами подачи в котельных.

Преимущества и недостатки

Говоря о качественных характеристиках, начать нужно с положительной стороны, благо таких качеств у материала, больше чем отрицательных:

1. Экологичность. Об этом уже было достаточно сказано, добавить можно то, что в процессе сгорания, из них выделяется углекислый газ, в количестве равном естественному разложению древесины. Это позволяет снизить парниковый эффект, являющийся сегодня глобальной проблемой.
2. Низкая зольность делает его практически безотходным материалом, а оставшиеся огарки можно использовать как удобрение.
3. Пеллеты не подвержены самовоспламенению , поэтому риски возгорания при транспортировке и хранении минимальны.
4. Они удобны в складировании и хранении , а высокая насыпная плотность, позволяет перевозить их большими партиями.
5. Высокая теплотворность характеризуется тем, что одна тонна этого горючего, вырабатывает до 3,5 тысяч кВт*ч тепла.
6. Безотходное производство , обосновывается тем, что для их изготовления используются остатки деревообрабатывающего производства.

Есть у них и недостатки, которые не слишком выделяются на фоне положительных качеств:

1. Для их использования, требуется специализированный – пеллетный котел. Не запрещается работа и с обычными источниками, просто, таким образом, повышается эффективность горения.
2. Несмотря на широкое применение за рубежом, в России это дорогостоящий вид топлива , а приобретение специализированного котла обойдется дороже покупки обычного дровяного.
3. Организовав отопление пеллетами, вы конечно сможете в дальнейшем экономить на отоплении, но для их хранения, необходимо сухое складское помещение.

Производство пеллет

Технологический процесс – это несколько этапов, на которых исходный материал, проходя различную обработку, подается в формовочные машины:

1. Вначале производится дробление стружки или других отходов , в зависимости от сорта производимых пеллет. Измельчается материал, до такой степени, что, в структуре не будет частиц превышающих в объеме 1,25 куб. см. Такое сырье быстрее просохнет и будет допущено, для дальнейших действий.
2. На втором этапе, происходит сушка полуфабриката. Технологические параметры не позволяют использовать в изготовлении крошку с превышением нормы влажности выше 8-12%. Сушилки – это барабанные и ленточные машины, используемые по типу изготавливаемого сырья.
3. После просушки, исходный материал подвергается еще одному этапу дробления , для получения меньших гранул, лучше поддающихся прессованию.
4. В пресс, материал поступает после сортировки: 4 мм, гранулы для изготовления промышленных пеллет, и не более 1,5-2 мм для сырья первого класса.
5. Водоподготовка. Этот этап технологического производства позволяет довести стружку до «кондиции». По сути это еще один этап сушки, при котором исходному продукту придается номинальный процент влажности, идеальный для склеивания.
6. Прессование производится в различных аппаратах, с плоской или цилиндрической матрицей. По окончании процесса, заготовки охлаждаются, после нагрева в автоматах до 70°-90°С.
7. Последний этап – это просеивание , сортировка и упаковка готового продукта. Это необходимо для отделения поломанных гранул от хороших.

Безотходность производства, заключается в том, что некондиционные гранулы, подвергаются повторной обработке.

Нормы и качество

На российском рынке принято использовать Европейские стандарты качества, которые получают зарубежные производители. Наш бизнес по производству пеллет, принято равнять на эти уже принятые нормы. Отсутствие, разрешительных документов может отпугнуть оптовых покупателей, в то время сертифицированный продукт, стоит на порядок выше.

Европейские стандарты, «EN plus и EN» требуют наличия в документах к продукции, следующих данных:

• длина и диаметр гранул;
• вес насыпной массы;
• максимальные показатели теплоты сгорания;
• влажность продукта;
• процент шлака на удельный вес;
• твердость;
• зольность;
• максимальная температура горения;
• содержание летучих примесей и шлаков производства;

Если производитель, хочет наладить производство пелеет, он должен подтвердить наличие и помещения, сертифицированного по классу EN plus.

Этапы горения

Любое топливо при горении выдает определенный процент тепла. Тоже происходит и с пеллетами, при их поступлении в камеру сгорания.

Условно процесс теплоотдачи можно разделить на три этапа:

1. Этап первый – выпаривание жидкости. Это скоротечный процесс. Благодаря низкому содержанию влаги(8-10%), к примеру, в сухих дровах он составляет 30%, обеспечивается высокий КПД горения.
2. Этап второй – пиролиз. При котором из пеллет выделяется порядка 80% тепловой энергии. Самый важный момент здесь – необходимо обеспечить максимальный приток кислорода в камеру горения.
3. Этап третий – горение древесного угля. В остатках продукта, после выделения пиролизного газа, остается порядка 20% тепловой энергии. Чтобы по максимуму выработать тепло от пеллет, подачу кислорода в это время, нужно также поддерживать на необходимом уровне.

На всем этапе важно поддерживать оптимальный уровень горения, регулируемый содержанием кислорода в печи. Переизбыток, тоже не рекомендуем, в этом случае, большая часть энергии «вылетит в трубу», недостаток нежелателен тем, что пеллеты не полностью выгорят, обеспечив минимальный приток тепла.

Сравнение с другими видами топлива

Использование этого топлива выгодно с различной точки зрения. И безвредно для окружающей среды.

Для сравнения можно провести устный анализ:

1. Как и другие виды топлива, использование древесных гранул, может производиться в полностью автоматизированном режиме.
2. Большая теплотворность, выделяет их на фоне обычной щепы и кусковой древесины.
3. Сгорают они практически полностью в отличие от дерева и угля, не оставляя золы, способной забить воздуховоды и горелку котла.
4. Высокая насыпная способность, и удобная фасовка позволяет транспортировать их в любой таре.
5. Для складирования нужно меньше места, чем для тех же дров.
6. Они не взрывоопасны и не воспламенятся при любом обращении, это выделяет их на фоне мазута и жидкого топлива.

Экономические составляющие:

1. Стабильность цен, не привязанная к скачку доллара.
2. Также экономическая составляющая выделяется тем, что за длительное применение, пеллеты не забьют систему котла и не потребуется тратиться на приобретение новых горелок или проводить дорогостоящую чистку системы, как при использовании мазутного топлива.

Экологические преимущества:

1. В отличие от других видов топлива, их можно хранить в непосредственной близости с жильем, никаких запахов и вреда для здоровья.
2. Гранулы не содержат аллергические споры, только натуральный продукт.
3. Полная безвредность для окружающей среды.

Говоря о количестве вы выдаваемого тепла, то по отношению к другим видам топлива, получаются такие цифры: тонна гранулированного топлива, выделяет при сгорании 5000 кВт энергии.

Такое же количество выделяют другие материалы в следующем количестве:

• дизельное топливо – 500 литров.;
• мазут – 685 литров.;
• древесина – 1600 кг.;
• газ – 475 куб/м.;

Хранение

Транспортируется и хранится материал в специальных пластиковых пакетах. Не запрещается в этих целях использовать и другие емкости: короба, баки и др. Главное, чтобы место было сухое и чистое. Можно фасовать его небольшими порциями и хранить в домашней кладовой, добавляя в камин по мере необходимости.

Цвет древесных гранул может варьироваться от ярко-бело-желтого (практически белого) до весьма и весьма темного, однако являются ли некачественными пеллеты отличного от белого цвета?

В нашем отечестве вопрос «цветности» древесных гранул законодательно не урегулирован в связи с отсутствием самого понятия «пеллеты», и потому любой производитель (продавец) вправе характеризовать в этом плане свой продукт (товар) как угодно. И ни в одном из зарубежных стандартов, включая такие, как немецкий DINplus, шведский SS 187120, швейцарский SN 166000, английский The British BioGen Code of Practice for biofuel (pellets), нет явно выраженных требований к «цветности» пеллет.

На самом деле качественные пеллеты отличаются от некачественных прежде всего теплотворной способностью и наличием примесей.

По умолчанию пеллеты производятся без применения каких-либо химических добавок, что и обеспечивает их экологическую чистоту. Образно говоря, это те же дрова, но преобразованные в удобную для транспортировки, хранения и применения форму. Состав горючего вещества одинаков и у древесных гранул, и у дров, кроме того, в составе тех и других есть вода, а также негорючие компоненты. Принципиальное отличие пеллет от обычных дров, помимо уже упомянутой формы, заключается в соотношении перечисленных составляющих (древесного волокна, воды, золы и проч.). При этом в качестве соединительной составляющей в пеллетах выступает природный компонент древесины - лигнин, который в ходе технологического процесса при достижении определенных показателей температуры и давления «склеивает» древесные частицы, что позволяет производить гранулы заданной формы.

Если температура, давление и влажность при формовании гранул соответствуют технологическим требованиям, то пеллеты будут иметь гладкую и блестящую поверхность без значительных продольных трещин. Такая поверхность свидетельствует прежде всего о том, что лигнин «зафиксировал» форму гранул должным образом.

Меньшие регламентированных давление и температура не станут причиной темного оттенка пеллет - гранулы останутся белыми, но не будут держать форму, получатся мягкими и станут впоследствии крошиться при каждой перегрузке (с завода на склад, со склада продавцу и т.д.), что, во-первых, уменьшит их количество (пыль использовать эффективно нельзя), а во-вторых, может ощутимо снизить КПД теплогенератора.

Слишком высокая температура гранулирования приведет к тому, что пеллеты будут подгорать, приобретая темный оттенок и переставая быть белыми. Однако от этого их качество не ухудшится, они останутся твердыми.

Таким образом, судить о качестве гранул по их цвету в рассмотренном аспекте можно только предположительно. Кроме того, пеллеты с прекрасной прочностью и стойкостью к истиранию, гладкие и блестящие на вид, могут содержать неметаллические включения, что впоследствии из-за интенсивного шлакообразования при их сжигании может нарушить нормальную работу теплогенератора у потребителя, вплоть до аварийных остановок.

Отметим, что самые твердые пеллеты получаются из лиственных пород, однако их производство требует применения оборудования более высокого класса, чем при изготовлении гранул из древесины хвойных пород.

Сырьем для их производства может быть как деловая древесина, так и кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки и лесопереработки. Именно вид используемого исходного сырья и определяет цвет конечного продукта.

Гранулы темного цвета могут быть изготовлены из отходов, полученных, например, при утилизации старых деревянных конструкций, при этом по такому параметру, как зольность, подобные пеллеты вполне могут соответствовать жестким западноевропейским стандартам.

Использование для производства пеллет коросодержащих отходов лесозаготовки (пиловки и т.д.), всегда имеющих минеральные включения, приводит к окрашиванию пеллет в цвет «капучино». Причины появления минеральных включений в пеллетах разные, в частности, песок может застревать в коре дерева при его транспортировке волоком на лесозаготовке либо когда отходы лесозаготовки и деревообработки забирают прямо с земли.

В сертификационных лабораториях обычно не отделяют причины появления золы и шлака, а пишут в заключениях: «Зольность». Однако шлак, в отличие от золы, частично вылетающей в трубу, накапливается в горелке теплогенератора и может привести её в нерабочее состояние. Зола же - минеральный продукт, получаемый при сжигании стволовой и прочей древесины. Она составляет не более 1 % от массы стволовой древесины и не более 3 % от массы коры. Таким образом, даже в случае изготовления пеллет из смеси опилок, содержащей 85 % опилок стволовой древесины и 15 % опилок чистой коры, общая зольность изготовленных гранул не превысит 0,5%, что соответствует западноевропейским стандартам. Эти пеллеты можно отличить по коричневым включениям, хотя цвет, как уже отмечалось, может говорить и о неправильной настройке пресс-гранулятора (пеллеты подгорают).

Сырье от вторичной переработки древесины (изготовления мебели, окон и т.д.) чище (по сравнению с сырьем от первичной обработки), и пеллеты, изготавливаемые из него, бело-желтого цвета, однако в данном случае возникает вопрос наличия в нем примесей в виде искусственных компонентов и смолосодержащих материалов, применяемых в производстве мебели, и тогда об экологической чистоте продукта говорить не приходится. Косвенным признаком присутствия таких примесей может являться красная окалина на колосниках котла (теплогенератора) после сгорания таких пеллет.

Условия транспортировки и хранения, при которых древесные гранулы не защищены от воздействий внешней среды (солнечного света, влажности и т.д.), не только ухудшают их свойства, но и сказываются на цвете пеллет, который делается более темным. Каким бы высоким ни было качество производимых пеллет, каким бы светлым оттенком высокой интенсивности они ни обладали, каким бы жестким требованиям стандартов ни соответствовали, ненадлежащие условия транспортировки и хранения сделают неосуществимым желание производителя продать свою продукцию как товар премиум-класса.

Таким образом, цвет пеллет ни юридически, ни фактически не может служить безусловным показателем их высокого качества, принадлежности к премиум-сегменту. Магия набора слов «белые пеллеты - это товар премиум-класса» не должна оказывать влияние на рациональный выбор потребителя, для которого важнейшими критериями оценки древесных гранул должны быть их размер, объемная плотность, влажность, зольность, теплота сгорания, содержание серы, азота, хлора и т.д., а также стойкость к истиранию. И главная задача производителя и поставщика - обеспечить стабильность этих параметров.

В наше нестабильное время постоянно растущие цены на электроэнергию и газ уже стали нормой. Поэтому владельцы собственных домов все чаще задумываются об экономии средств за отопление. Некоторые дополнительно утепляют стены помещений, другие устанавливают счетчики, ну а кто-то идет дальше и ищет замену традиционным газу и электричеству. Достойная современная альтернатива классическим видам топлива, которая уже сейчас широко используется в европейских странах и постепенно завоевывает расположение потребителей по всему миру — пеллеты топливные. Они представляют собой биологически чистое топливо в виде гранул, получаемое при переработке отходов древесного производства или сельского хозяйства.

Топливные гранулы — пеллеты

Виды топливных пеллет

Топливные пеллеты изготавливаются из различных видов биомассы, которые обладают значительной энергетической ценностью и позволяют измельчать и прессовать материал для получения компактных гранул. Наиболее распространенными являются древесные пеллеты из опилок, коры, щепок и других отходов деревообработки и лесозаготовки. Из соломы, лузги подсолнечника, шелухи других культур изготавливают растительные пеллеты. Менее популярными являются пеллеты торфяные и изделия из куриного помета.

Так как большая часть рынка альтернативного топлива принадлежит именно древесным пеллетам, далее мы будем говорить преимущественно о них.

Древесные пеллеты на страже экологии

Так как в настоящее время человечество озадачено сохранением экологичности окружающей среды, то гранулированные пеллеты по праву можно назвать топливом будущего.

Заменив привычное топливо на пеллеты, можно значительно уменьшить парниковый эффект на Земле. При сгорании ископаемого горючего в атмосферу поднимается огромное количество углекислого газа, накопленного за миллионы лет. Это ведет к повышению количества CO2 в атмосфере, следствием чего и является парниковый эффект. При использовании древесных пеллет также выделяется углекислота, но в таких ничтожных количествах, что на атмосферу это никак не влияет. Дело в том, что пеллеты способны выделить столько CO2, сколько накопилось во время роста растения или дерева, а это совсем немного по сравнению с «жизнью» ископаемого топлива.

При использовании древесных пеллет также происходит уменьшение выделения диоксида серы – виновника кислотных дождей. А кислотные осадки, как известно, губительно сказываются на экологии, уничтожая растительность и целые леса.

Производство, хранение и транспортировка пеллет исключают загрязнение окружающей среды. Можно забыть об авариях на газопроводах, атомных электростанциях, проливах из пробоин нефтеналивных танкеров. При этом опасность взрывов, вредных выбросов, пролива горючего сводится к нулю.

Достоинства древесных пеллет

Прессованные пеллеты, помимо экологичности, имеют массу преимуществ перед классическими видами топлива. Наиболее значимыми их достоинствами являются:

1. Большая отдача тепла по сравнению с обычной корой, щепками или досками.

2. Объем складских помещений для пеллет может быть уменьшен в 2 раза по сравнению со складами для хранения древесной щепы. Благодаря большой теплоемкости, расход пеллет на отопление дома площадью 150 м 2 составит всего 7,5 кубов в год.

3. Склады для хранения древесных пеллет, ввиду биологической неактивности материала, прошедшего термическую обработку, могут располагаться в вплотную к жилым помещениям (например, в подвалах).

4. Древесные пеллеты практически не способны к воспламенению, так как не содержат пыли и спор. Плотная структура также делает их полностью безопасными для аллергиков.

5. При производстве пеллет в их состав не добавляют клеи, загустители или другие химические вещества, поэтому данное топливо является полностью экологичным.

6. Топливные гранулы позволяют рационально использовать отходы.

7. По сравнению с использованием угля, пеллеты позволяют получить то же самое тепло вместе с уменьшением выброса углекислого газа в 10-50 раз и образования золы в 15-20 раз.

8. Стоимость отопления с помощью пеллет ниже, чем при использовании любого другого топлива.

Классификация древесных пеллет

При производстве топливных гранул выделяют их две разновидности: промышленные пеллеты и пеллеты для отопления домов. Топливо для жилых помещений изготавливают из древесины с минимальным содержанием коры (не больше 0,5%) и низким процентом зольности. Менее качественными считаются промышленные пеллеты, в производстве которых допускается использовать до 10% коры.

Сферы применения древесных гранул — пеллет

Где используются топливные гранулы пеллеты?

Лучше всего при сжигании топливных гранул использовать не обычные, а специальные пеллетные (твердотопливные) котлы, в которых горение происходит при постоянной подаче воздуха. В современных автоматических котлах загрузку новой партии топлива можно производить достаточно редко – не чаще одного раза в неделю. Подобная процедура, ввиду своей простоты, не займет у вас больше 20 минут.

Изготовление пеллет – основные этапы производства

Производители пеллет при их изготовлении придерживаются следующей классической схемы:

• 1 этап – крупное дробление исходного сырья

• 2 этап – сушка

• 3 этап – мелкое дробление

• 4 этап – насыщение сухого сырья водой или паром — водоподготовка

• 5 этап – прессование

• 6 этап – охлаждение

• 7 этап – расфасовка

Крупное дробление исходного сырья

На первом этапе производства пеллет исходное сырье подается в дробилки для крупного измельчения. На выходе из них размер древесного материала на должен превышать 25x25x2 мм – это те габариты, которые позволяют качественно просушить сырье в сушилках и после измельчить его в мелких дробилках.

Сушка

Отходы с повышенной влажностью плохо прессуются, а изготовленные из них гранулы не подходят для сжигания в котлах. Поэтому обязательным этапом в производстве пеллет является сушка, которая уменьшает количество жидкости в древесном материале до 8-12%. Желательно, чтобы влажность в полученных щепках или опилках составляла около 10% — такой материал считается наиболее качественным.

Сушилки, куда подается сырье, бывают барабанные или ленточные. Выбор того или иного типа зависит от вида сырья (щепки, опилки) и требований к качеству конечной продукции.

Сушка является наиболее энергоемким процессом всего производства. Для того, чтобы высушить 1 т сырья необходимо использовать теплоту сгорания 1 куба плотной древесины. Сжигание цельных досок или бревен обойдется слишком дорого, поэтому производители пеллет применяют для этих целей кору или опилки.

Мелкое дробление

Размер частиц сырья, подготовленного для дальнейшего прессования, не должен превышать 4 мм, поэтому используются специальные дробилки, измельчающие материал до необходимых габаритов. Насыпной вес качественного продукта, вышедшего из дробилки, должен составлять около 150 кг/м 3 , а размер частиц – не больше 1,5 мм.

Наиболее подходящие дробилки, качественно измельчающие волокнистую стружку, щепу или опилки – это молотковые мельницы.

Водоподготовка

Иногда сырье, прошедшее стадию сушки, высыхает в большей мере, чем это необходимо. Рекомендуемая влажность качественного материала около 10%, если же этот показатель снижается до 8%, то сырье начинает плохо склеиваться в процессе прессования. Для того, чтобы увеличить влажность до рекомендуемой цифры, сырье загружается в смесительную емкость, где оно насыщается водой или паром. Горячий пар используется при прессовании твердых сортов древесины или старого, залежалого сырья. Для мягких пород вполне достаточно добавления в смеситель воды.

Прессование

В процессе прессования из исходного сырья получают небольшие цилиндры диаметром 6-25 мм. Производятся они путем прохождения подготовленного материала через технологический этап формовки на прессах с цилиндрическими или плоскими матрицами. Во время прессования древесный измельченный материал сжимается. При этом происходит повышение температуры сырья и выделение особого вещества – легнина, который склеивает мельчайшие частицы в гранулы.

Охлаждение

В процессе прессования гранулы нагреваются до 70-90 градусов, поэтому они нуждаются в охлаждении и просушки. После этого готовые пеллеты можно упаковывать.

Расфасовка

Часто древесные топливные гранулы хранятся в бункерах, однако для исключения снижения качества, рекомендуется выполнять их расфасовку по большим мешкам. Биотопливо для частного применения обычно поставляется к потребителю в упаковках по 20 кг.

Можно ли изготовить древесные пеллеты своими руками?

Многие потребители пеллет, оценив все преимущества данного вида топлива, задумываются о самостоятельном его производстве. Для этого в продаже существуют специальные машины – мобильные грануляторы, представляющие по своей сути пресс, позволяющий из исходного сырья получать продолговатые гранулы. Однако, все не так просто, ведь на самом деле технологический процесс изготовления пеллет сводится не только к прессованию — существует еще дробление, просушка, водоподготовка, охлаждение. Поэтому, чтобы производить пеллеты, имея в своем арсенале только мобильный гранулятор, необходимо закупать уже подготовленное сырье с указанные свойствами (определенной влажностью, размерами частиц). В принципе, это не будет проблемой, так как существует много производителей, готовых продавать подготовленный материал для топливных гранул.