Пеллетные котлы – что это такое, на каком топливе работают, конструкция и нюансы выбора

Поделиться



Несмотря на то, что наша страна — один из крупнейших экспортеров голубого топлива, говорить о повсеместной газификации не приходится. Для многих потребителей самый дешевый способ отопления и сейчас недостижим, и не факт, что будет доступен в будущем. Поэтому приходится искать альтернативные источники обогрева, благо, выбор в этой сфере впечатляющий. И в последние годы ассортимент отопительного оборудования пополнился интересным агрегатом – пеллетным котлом. Остановимся подробнее на этом типе оборудования, для чего рассмотрим следующие аспекты:

  • Что такое пеллетный котел, и на каком топливе он работает.
  • Устройство агрегата.
  • Преимущества и недостатки пеллетного котла.
  • На что обратить внимание при выборе агрегата.




Что такое пеллетный котел

По сути, это разновидность твердотопливного котла, но рассчитанная на определенный вид топлива (пеллеты) и с возможностью полной или частичной автоматизации рабочего процесса.

Именно способностью функционировать в автономном режиме при минимальном вмешательстве владельцев пеллетные котлы кардинально отличаются от обычных, твердотопливных.
Кроме того, у них более высокий КПД (коэффициент полезного действия) — и за счет характеристик пеллет, и за счет особенностей конструкции. Пеллетные котлы могут быть как узкоспециальными – предназначенными только под пеллеты, так и комбинированными (универсальными) – способными работать на дровах или угле, некоторые модели работают практически на любой биомассе (шелуха, костра, древесные отходы и подобное).

При определенной конструкции котла в нем можно сжигать любую биомассу очень низкой калорийности – это щепа, кора, отходы деревообработки, сельхозотходы, лузга подсолнечника и другое.




Пеллеты, или древесные, гранулы – экологически нейтральное топливо, получаемое, в основном, из отходов деревообрабатывающей промышленности (щепки, стружка, кора), но они могут быть и из отходов сельскохозяйственных культур. Появились пеллеты в тридцатые годы прошлого века, когда в штате Айдахо была изобретена и опробована первая установка по прессованию в гранулы отходов с местных лесопилок. Под сильным давлением сырьевая масса нагревается, что провоцирует образование лигнина, который и связывает мельчайшие частицы в плотные, гладкие гранулы. Это позволяет отказаться от использования химических веществ – пеллеты полностью натуральное, безопасное, в плане экологии, топливо. Диаметр гранул варьируется в пределах 6-8 мм, длина – до 50 мм. В европейских странах пеллеты относятся к стандартизированным видам топлива и производятся по стандарту DIN plus.

В нашей стране их производство не столь развито и поднадзорно, качество гранул, от которого будет зависеть и КПД котла, и его работоспособность, определяют визуально – белые лучше, чем серые. В отличие от древесины, у гранул пониженная влажность и повышенная плотность, ввиду чего при горении выделяется большее количество тепла и минимальное количество углекислого газа. Если перевести это свойство в цифры, для сравнения, получится следующее соотношение – при сжигании тонны пеллет выделится столько же тепла, сколько при сжигании 1,6 тонны дров. При этом зольность составит всего 0,5 % от сгоревшего объема, а выделяемые дымовые газы будут бесцветны.

Примерная теплотворная способность пеллет составляет 5 кВт/час с одного килограмма, но насколько реальная эффективность будет приближена к теоретическим данным, зависит и от качества самих пеллет, и от показателей котла, в котором они будут сжигаться.
 


Устройство агрегата

Сам пеллетный котел состоит из трех основных узлов:

  • Топочная – оборудована специальной горелкой (ретортная или факельная) и двумя дверцами (контрольная, очистная).
  • Конвективная зона – в ней расположен теплообменник: он может быть вертикальным, горизонтальным или комбинированным, трубчатого или пластинчатого типа. В конвективной зоне происходит нагревание теплоносителя в теплообменнике газами, выделяемыми в процессе горения пеллет. Большинство агрегатов рассчитаны только на отопление и имеют один контур, но в некоторых моделях — два контура: отопительный и водонагревательный.
  • Зольник – в него поступают отходы горения (незначительные при нормальном дожиге), которые периодически удаляются через очистную дверцу.
Однако перечисленные узлы — это хоть и основная, но только часть, для работы которой необходима приставка АПТ (автоматическая подача топлива). Эта приставка включает следующие компоненты:

  • Бункер – емкость для пеллет определенного объема, из которой гранулы поступают в топочную, может быть встроенным или наружным.
  • Шнек – порционно подает гранулы на горелку по мере необходимости, приводится в действие редуктором.   
  • Вентилятор – необходим для поддержания процесса горения, так как устройство котла не предусматривает наличия естественной тяги.
Так как пеллетный котел — это автоматизированная система, его устройство также включает блок управления с дисплеем, на который выводится информация о текущем состоянии, и через него же задаются основные рабочие параметры. Контроллер регулирует розжиг горелки, подачу гранул и воздуха, остановку, по мере достижения нужной температуры, поддерживая выбранный владельцем режим отопления.





В зависимости от вместимости бункера и выбранного режима одной засыпки может хватить как на несколько дней, так и на неделю и даже больше.

Чтобы сделать отопительный процесс полностью автоматическим, котел можно соединять непосредственно с хранилищем – пневмотруба будет подавать гранулы в бункер по мере его опустошения.

Преимущества и недостатки пеллетного котла

Одно из главных преимуществ пеллетных котлов – экономичность, по этому показателю они уступают только газовому магистральному отоплению. Это связано и с высоким КПД оборудования, и с высокой теплотворностью пеллет, и с их доступной стоимостью. Второй аспект, привлекающий потребителя – автоматизация процесса. В отличие от остальных твердотопливных котлов, пеллетный не нуждается в постоянном контроле и регулярной ручной подаче топлива. У агрегатов, работающих на дизельном топливе, он выигрывает и в плане экологичности – никаких запахов и черного дыма.

Главным же недостатком этих агрегатов является солидная цена – это самые дорогие твердотопливники, стоимость автоматизированной станции европейского производства измеряется сотнями тысяч, отечественные немного дешевле. Далеко не каждому частнику по карману такие вливания в отопительную систему своего дома. Однако учитывая долговечность оборудования, которая сегодня приближена к двум десятилетиям, это разумное вложение в долгосрочной перспективе.





Кроме высокой стоимости, к минусам относят энергозависимость – автоматика нуждается в электричестве, и если отключение на несколько часов (в среднем до 10) допустимо и не собьет настройки, то более длительное остановит работу котла. В связи с этим станция должна быть оборудована независимым источником энергии, что еще увеличит стоимость системы.

На что обратить внимание при выборе агрегата

Несмотря на относительную «молодость» этого типа твердотопливников, на рынке большой выбор котлов зарубежного и отечественного производства. Чтобы подобрать оптимальный для своих условий агрегат, стоит обратить внимание на несколько важнейших параметров.

Мощность – у каждого производителя достаточно широкий модельный ряд, включающий как бытовые, так и промышленные агрегаты. Как и у любого отопительного оборудования, мощность измеряется в киловаттах (кВт), мощность бытовых моделей начинается от 15 кВт. Так как считается, что для обогрева помещения со средними теплопотерями необходимо около 1 кВт на 10 м², получается, такой котел способен обогреть дом в 150 м². Однако стоит учитывать, что котел нужен с небольшим запасом.

КПД – чем больше этот показатель, тем экономичнее отопительный процесс. У пеллетников КПД варьируется в пределах 85-95% и зависит как от качества гранул, так и от особенностей конструкции.

Пятиходовый теплообменник обеспечивает высокий КПД котла – он позволяет получить максимальный теплосъем при прохождении газов через конвективную зону к дымоходу.
Также стоит обратить внимание на материал, из которого сделан котел, и на тип теплообменника.

Котлы, изготовленные из толстого металла (6 мм и 8 мм, в зависимости от мощности) – долговечнее. Толщина металла влияет на срок эксплуатации котла, это тоже важно – сколько лет проработает агрегат. Пластинчатый теплообменник имеет преимущества перед трубчатым – он удобнее в плане чистки.
Пеллетные котлы – современное, экологически безопасное и экономически выгодное отопительное оборудование. На данный момент они менее востребованы, чем обычные твердотопливные агрегаты, но в будущем вполне могут завоевать рынок ввиду достойных показателей.опубликовано  

 

Источник: www.forumhouse.ru/articles/engineering-systems/6929

Виды топлива для твердотопливных котлов и сравнительная таблица их теплотворной способности

Поделиться



Характеристики топлива для отопительных котлов довольно значительно различаются. Правильный выбор топлива помогает экономить средства и сохранить оборудование работоспособным.





Основные виды топлива для твердотопливных котлов:

— Дрова

- Пеллеты (топливные гранулы)

- Топливные брикеты

- Уголь

 

Дрова

Дрова — пиленые или колотые куски дерева, предназначенные для сжигания в печах, каминах и др для получения тепла, жара и света.





Содержание влаги должно быть как можно меньшим.

Каминные дрова имеют длину около 25 — 33 см.

Приоритетная характеристика дрова для каминов и печей — их теплотворная способность, длительность горения и комфорт при использовании (картина пламени, запах).

Для отопительных целей важно, чтобы тепловыделение происходило медленнее, но более продолжительное время.

Для отопительных целей лучше всего подходят все дрова из лиственных пород, в тчдуб, ясень, береза, лещина, тис, боярышник.

 

Особенности горения дров разных пород древесины:

— дрова из бука, березы, ясеня, лещины трудно растапливать, но они могут гореть сырыми, потому что имеют небольшую влажность, причем дрова из всех этих пород деревьев, кроме бука, легко раскалываются;

— ольха и осина сгорают без образования сажи и даже выжигают ее из дымохода;

— березовые дрова хороши для тепла, но при недостатке воздуха в топке, горят дымно и образуют деготь (березовую смолу), который оседает на стенках трубы;

— сосновые дрова горят жарче еловых из-за большего содержания смолы, с искрением при резком повышении температуры;

— дуб и граб обладают лучшей теплоотдачей при горении, но плохо раскалываются;

— дрова из груши и яблони легко раскалываются и хорошо горят;

— дрова из пород средней твердости, легко колоть;

— кедр дает долго тлеющие угли;

— дрова из вишни и вяза при горении дымят;

— дрова из платана легко растапливаются, но тяжело колются;

— дрова хвойных пород имеют низкую теплотворную способность, дымят и искрят, способствуя образованию смолистых отложений в трубе, но легко колются и растапливаются;

— тополь и липа хорошо горят, сильно искрят и очень быстро прогорают.

Показатель теплотворной способности дров разных пород древесины сильно изменяется, что влечет колебания плотности древесины и колебания в пересчетных коэффициентах кубометр => складометр.

Таблица со средними значениями теплотворной способности на 1 складометр дров.

Дрова

(естественная сушка)

Теплотворная способность,

кВт*ч/кг

Теплотворная способность,

мега Джоуль/кг

Теплотворная способность,

Мвт*ч/складометр

Объемная плотность,

кг/дм³

Плотность,

кг/складометр

Грабовые дрова

4,2

15

2,1

0,72

495

Буковые дрова

4,2

15

2,0

0,69

480

Ясеневые дрова

4,2

15

2,0

0,69

480

Дубовые дрова

4,2

15

2,0

0,67

470

Березовые дрова

4,2

15

1,9

0.65

450

Дрова из лиственницы

4,3

15,5

1,8

0,59

420

Сосновые дрова

4,3

15,5

1,6

0,52

360

Еловые дрова

4,3

15,5

1,4

0,47

330

1 складометр сухой древесины лиственных деревьев заменяет 200 — 210 л жидкого топлива или 200 — 210 м³ природного газа.

 

Пеллеты

Пеллеты (топливные гранулы) — это прессованное под высоким давлением натуральное сырье растительного происхождения в форме цилиндрических гранул стандартного размера.





Сырьем для их производства является кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки, и отходы сельского хозяйства (лузга подсолнечника, солома, некондиционный лен и др), а также органические упаковочные материалы, картонная тара и тд.

Процесс производства пеллет состоит из этапов: дробления, сушки и грануляции.

Сырье измельчается до состояния муки, затем тщательно высушивается и сжимается в гранулы стандартного размера при помощи специального оборудования — гранулятора.

Во время грануляции, сопровождающейся повышением температуры материала, содержащийся в нем полимер лигнин, содержащийся в клетках растительного сырья, плотно склеивает измельченные частицы. Химические связующие примеси не используются.

На выходе получается легкое, недорогое, удобное в хранении и абсолютно безопасное топливо, альтернативное традиционным видам топлива (уголь, торф, дрова, природный газ).

Гранулятор пресса придает пеллетам форму.

Пеллеты — современный универсальный вид биотоплива, по эффективности применения равноценный каменному углю.

Виды пеллет:

— полученные путем переработки кругляка твердых и мягких пород деревьев;

— полученные путем переработки соломы;

— полученные переработки подсолнечниковой шелухи;

— полученные путем переработки початков и стебля кукурузы;

— торфяные.

Преимущество пеллет:

— экологически чистое, соответствующее зеленой технологии топливо, произведенное из безвредных для человека и окружающей среды материалов, подлежащих утилизации: в 10-50 раз ниже эмиссия углекислого газа (СО2) в окружающую среду, в 15-20 раз меньше образование золы, чем при сжигании угля;

— неограниченное производств, в тч из древесины низкого качества,

— меньшая стоимость, в сравнении с ценой угля, жидкого топлива или дров,

— удобство транспортировки, как в фасованных пакетах, так и россыпью, и разгрузки через рукава с возможностью автоматизации процесса;

— не требуют больших складских площадей и могут храниться на открытом воздухе, не разбухая, без гниения,

— при хранении не самовоспламеняются,

— не требуют дополнительной обработки перед применением, не хуже газа или угля.

— большая теплотворная способность, чем опилки и щепа, в 1,5 раз больше, чем у дров,

— при сжигании 1,9 т пеллет выделяется примерно такое же количество тепла, что при сжигании 1 т мазута, при стоимости пеллет на внутреннем рынке в 3 раза дешевле, то есть обогрев пеллетами на 40% дешевле мазута;

— почти полное сгорание с минимальным количеством шлаков, что снижает частоту чистки котла можно производить намного реже,

— возможна автоматизация загрузки пеллет в топку в промышленных условиях,

— регулировка бытовых нагревательных устройств, работающих на пеллетах, регулируются в автоматическом режиме,

— малая волатильность цены, тк цена внутренняя,

— котлы на пеллетах работают дольше, нуждаются в меньшем обслуживании и более экономичны,

Применение пеллет:

— для отопления жилых домов путем сжигания в печах, каминах и котлах,

— для обеспечения теплом и электроэнергией промышленных объектов и небольших населенных пунктов (с использованием крупных гранул с высоким содержанием древесной коры.

Спрос на это альтернативное топливо и на оборудование для его производства и сжигания постоянно возрастает.

 

Сравнительные характеристики видов топлива

Вид топлива

Теплота сгорания

МДж/кг

% серы

% золы

Углекислый газ
кг/ГДж

Каменный уголь

15 — 25

1-3

10 — 35

60

Двигательное топливо

42,5

0,2

1

78

Мазут

42

1,2

1,5

78

Щепа древесная

10

0

2

0

Гранулы древесные

17,5

0,1

1

0

Гранулы торфяные

10

0

20

70

Гранулы из соломы

14,5

0,2

4

0

Природный газ

35 — 38 МДж/м3

0

0

57

Примечание:

«0» означает, что при сжигании продукта количество выделяемого СО2 не превышает объема, который образуется при естественном разложении, а количество других вредных выбросов ничтожно мало.

Измерение теплоты сгорания в Ккал/кг. 1 калория — это количество тепла необходимое для нагрева 1 г воды на 1оС. 4,500 Кал/кг ( 4,500 Кал/кг ) — теплота сгорания 1 кг топлива в Кал. Измерение теплоты сгорания в МДж/кг. Системная международная тепловая единица. 1 Калория = 4,19 Джоуля, 4,500 Ккал/кг * 4,19 Дж = 18,855 МДж/кг — теплота сгорания 1 кг топлива в Джоулях. Измерение теплоты сгорания в Квт*час. 5,238 Квт* час/ кг — теплота сгорания 1 кг топлива, измеренная в «электротехнических единицах». Количество энергии выделямое в секеунду (то есть тепловая мощность) = 18.855.000 Дж (см. пункт 2 ) /3600 сек = 5238 Дж/сек = 5,238 Квт*час.  

Таблица 1. Теплоотдача пеллет и альтернативных источников энергии

Вид топлива

Тепловая способность,

ккал/кг

Пелетты

4500

Дрова

2500

Уголь древесный

7500

Каменный уголь

7400

Мазут

9800

Дизельное топливо

10200

Природный газ

8300

 

Стандарты производства пеллет:

— в США: Standard Regulations & Standards for Pellets in the US: The PFI (pellet), которым разрешено производство пеллет сортов Премиум и Стандарт. Премиум, который составляет около 95% производимых в США пеллет, — не более 1 % золы, а Стандарт- не более 3 %. Премиум может применяться для отопления любых зданий. Сорт Стандарт содержит больший объем коры или сельскохозяйственных отходов. Стандарты определяют также плотность, размеры пеллет, влажность, содержание пыли и других веществ.

— в Германии: DIN 51731, в Австрии: ONORM M-7135, в Великобритания: The British BioGen Code of Practice for biofuel (pellets), в Швейцария: SN 166000, в Швеция :SS 187120.

 

Основные европейские стандарты качества топливных гранул

Параметр

DIN 51 731

O-Norm M-7135

DINplus

SS187120

Германия

Австрия

Германия

Швеция

Диаметр (мм)

4-10

4-10

    Длина (мм)

< 50

< 5*d

< 5*d

< 5*d

Плотность (кг/дм3)

> 1,0-1,4

> 1,12

> 1,12

Нет

Влажность (%)

< 12

< 10

< 10

< 10

Насыпная масса (кг/м3)

650

650

650

650

Брикетная пыль (%)

Нет

< 2,3

< 2,3

Нет

Зольность (%)

< 1,5

< 0,5

< 0,5

< 1,5

Теплота сгорания (МДж/кг)

17,5-19,5

> 18

> 18

> 18

Содержание серы (%)

< 0,08

< 0,04

< 0,04

< 0,08

Содержание азота (%)

< 0,3

< 0,3

< 0,3

нет

Содержание хлора (%)

< 0,03

< 0,02

< 0,02

< 0,03

Мышьяк (мг/кг)

< 0,8

Нет

< 0,8

Нет

Свинец (мг/кг)

< 10

Нет

< 10

Нет

Кадмий (мг/кг)

< 0,5

Нет

< 0,5

Нет

Хром (мг/кг)

< 8

Нет

< 8

Нет

Медь(мг/кг)

< 5

Нет

< 5

Нет

Ртуть(мг/кг)

< 1,5

Нет

< 1,5

Нет

Цинк(мг/кг)

< 100

Нет

< 100

Нет

Закрепитель, связующие материалы (%)

Нет

< 2

< 2

  * «нет» — не означает величины, это может быть, нет сведений, не определено, нет точной величины и т.д.

 

Топливные брикеты

Топливные брикеты — это спрессованные отходы деревообработки (стружка, щепа), отходы сельского хозяйства (солома, шелуха семечки подсолнуха, гречихи), а также торфа.





Связующее вещество — натуральный полимер лигнин. Химические связующие примеси не используются.

Топливные брикеты активно используются для отопления частных домов в различных типах топок (печах), дровяных котлах, каминах, при приготовлении еды на гриле.

 

Преимущества топливных брикетов:

— экологически чистый продукт, материалом которого в полном объеме является природное сырье, а

— не поддаются воздействию грибков,

— горят дольше, чем дрова в 2-4 раза,

— удобно хранить и использовать.

— высокая сопоставимая с каменным углем теплотворность, в среднем в 2 раза больше, в сравнении с обычными дровами,

— постоянная температура на каждом этапе горения за счет ровного пламени,

— содержание золы после сгорания — 1-3%. Для сравнения: содержание золы после сгорания каменного угля — 30-40%, дров- 8 -16%, щепы- 11-18%,

— современные твердотопливные котлы на брикетах можно чистить не чаще 1 раз в год,

— золу можно использовать, как экологически чистое удобрение,

— угарный газ не выделяется и другие вредные вещества не образуются,

— затраты на отопления ниже, чем в случае использования каменного угля или дров.

 

Типы топливных брикетов:

— RUF-брикеты — в форме набольшего кирпичика прямоугольной формы,

— NESTRO-брикеты — брикет цилиндрической формы, иногда с радиальным отверстием внутри,

— Pini&Kay-брикеты — брикет, имеющий 4, 6 или 8 граней с продольным радиальным отверстием внутри.

 

Уголь

Уголь — это горючая осадочная порода растительного происхождения, состоящая в основном из углерода и ряда других химических элементов.





Состав угля зависит от возраста и условий углефикации:

— бурый уголь - самый молодой,

— каменный уголь,

— антрацит — самый возрастной.

По мере старения происходила концентрация углерода и снижение содержания летучих составляющих, в частности, влаги.

Бурый уголь имеет влажность 30-40%, более 50% летучих компонентов, у антрацита эти 2 показателя составляют 5-7%.

Влажность каменного угля- 12-16%, количество летучих компонентов — около 40%.

Уголь также содержит различные негорючие золообразующие добавки, «породу».

Зола загрязняет окружающую среду и спекается в шлак на колосниках, что затрудняет горение угля.

Наличие породы уменьшает удельную теплоту сгорания угля.

В зависимости от сорта и условий добычи количество минеральных веществ различается очень сильно, зольность каменного угля около 15% (10-20%).

Вредным компонентом угля также является сера, в процессе сгорания которой образуются окислы, которые в воздухе превращаются в серную кислоту.

 

Удельная теплота сгорания (угольного концентрата)

Вид угля

Удельная теплота сгорания угля

кДж/кг

ккал/кг

Бурый

14 700

3 500

Каменный

29 300

7 000

Антрацит

31 000

7 400

 

Реальные цифры могут существенно отличаться.

Кузбасский каменный уголь — 5000-5500 ккал/кг. .

Плотность угля 1 — 1,7 (каменный уголь — 1,3-1,4) г/см3 в зависимости от вида и содержания минеральных веществ.

Используется показатель «насыпная плотность», который составляет около 800-1 000 кг/м3.

 

Виды и сорта угля

Уголь классифицируется по многим параметрам (география добычи, химический состав), но с «бытовой» точки зрения достаточно знать маркировку и возможности использования.

Используется следующая система обозначений угля: Сорт = (марка) + (класс крупности).

 

Бурые

Б

Каменные

Длиннопламенные

Д

Газовые

Г

Жирные

Ж

Коксовые

К

Отощенно-спекающиеся

ОС

Слабоспекающийся

СС

Тощие

Т

Антрациты

А

Кроме основных марок, есть промежуточные марки каменного угля: ДГ (длиннопламенно-газовые), ГЖ (газовые жирные), КЖ (коксовые жирные), ПА (полуантрациты), бурые угли также делятся по группам.

Коксующиеся марки угля (Г, кокс, Ж, К, ОС) в теплоэнергетике практически не используются, так как они являются дефицитным сырьем для коксохимической промышленности.

 

По классу крупности (размеру кусков, фракции) сортовой каменный уголь подразделяется на:

П

Плитный

более 100 мм

К

Крупный

50-100 мм

О

Орех

26-50 мм

М

Мелкий

13-25 мм

С

Семечко

6-13 мм

Ш

Штыб

менее 6 мм

Р

Рядовой

не ограниченный размерами

Кроме сортового угля в продаже присутствуют совмещенные фракции и отсевы (ПК, КО, ОМ, МС, СШ, МСШ, ОМСШ).

Размер угля определяют исходя из меньшего значения самой мелкой фракции и большего значения самой крупной фракции, указанных в названии марки угля.

Например, фракция ОМ (М — 13-25, О — 25-50) составляет 13-50 мм.

Кроме указанных сортов угля в продаже можно встретить угольные брикеты, которые прессуют из низкообогащенного угольного шлама.

 

Процесс горения угля

Уголь состоит из 2х горючих компонентов: летучие вещества и твердый (коксовый) остаток

На 1м этапе горения выделяются летучие вещества; при избытке кислорода они быстро сгорают, давая длинное пламя, но малое количество тепла.

На 2м этапе выгорает коксовый остаток; интенсивность его горения и температура воспламенения зависит от степени углефикации, то есть, от вида угля (бурый, каменный, антрацит).

Чем выше степень углефикации (самая высокая она у антрацита), тем выше температура воспламенения и теплота сгорания, но ниже интенсивность горения.

 

Уголь марок Б, Д, Г

Из-за высокого содержания летучих веществ такой уголь быстро разгорается и быстро сгорает.

Уголь этих марок доступен и пригоден практически для всех видов котлов, однако для полного сгорания этот уголь должен подаваться маленькими порциями, чтобы выделяющиеся летучие вещества успевали полностью соединяться с кислородом воздуха.

Полное сгорание угля характеризуется желтым пламенем и прозрачными дымовыми газами; неполное сгорание летучих веществ дает багровое пламя и черный дым

Для эффективного сжигания такого угля процесс должен постоянно контролироваться.

 

Уголь марок СС, Т, А

Разжечь его труднее, зато он горит долго и выделяет намного больше тепла.

Уголь можно загружать большими партиями, так как в них горит преимущественно коксовый остаток, нет массового выделения летучих веществ.

Очень важен режим поддува, так как при недостатке воздуха горение происходит медленно, возможно его прекращение, либо, напротив, чрезмерное повышение температуры, приводящее к уносу тепла и прогоранию котла.

 

Сравнительная таблица теплотворности некоторых видов топлива

Теплотворная способность топлива характеризует количество теплоты, выделяемое при полном сгорании топлива массой 1 кг или объемом 1 м³ (1 л).

Наиболее часто теплотворная способность измеряется в Дж/кг (Дж/м³; Дж/л).

Чем выше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше его расход.

Удельная теплота сгорания каждого вида топлива зависит:

— от его горючих составляющих (углерода, водорода, летучей горючей серы и др.);

- от его влажности и зольности.

Вид топлива

Ед. изм.

Удельная теплота сгорания

Эквивалент

кКал

кВт

МДж

Природный газ, м3

Диз. топливо, л

Мазут, л

Электроэнергия

1 кВт/ч

864

1,0 3,62 0,108 0,084 0,089 Дизельное топливо (солярка) 1 л 10300 11,9 43,12 1,288 — 1,062 Мазут 1 л 9700 11,2 40,61 1,213 0,942 — Керосин 1 л 10400 12,0 43,50 1,300 1,010 1,072 Нефть 1 л 10500 12,2 44,00 1,313 1,019 1,082 Бензин 1 л 10500 12,2 44,00 1,313 1,019 1,082 Газ природный 1 м3 8000 9,3 33,50 — 0,777 0,825 Газ сжиженный 1 кг 10800 12,5 45,20 1,350 1,049 1,113 Метан 1 м3 11950 13,8 50,03 1,494 1,160 1,232 Пропан 1 м3 10885 12,6 45,57 1,361 1,057 1,122 Этилен 1 м3 11470 13,3 48,02 1,434 1,114 1,182 Водород 1 м3 28700 33,2 120,00 3,588 2,786 2,959 Уголь каменный (W=10%) 1 кг 6450 7,5 27,00 0,806 0,626 0,665 Уголь бурый (W=30…40%) 1 кг 3100 3,6 12,98 0,388 0,301 0,320 Уголь-антрацит 1 кг 6700 7,8 28,05 0,838 0,650 0,691 Уголь древесный 1 кг 6510 7,5 27,26 0,814 0,632 0,671 Торф (W=40%) 1 кг 2900 3,6 12,10 0,363 0,282 0,299 Торф брикеты (W=15%) 1 кг 4200 4,9 17,58 0,525 0,408 0,433 Торф крошка 1 кг 2590 3,0 10,84 0,324 0,251 0,267 Пеллета древесная 1 кг 4100 4,7 17,17 0,513 0,398 0,423 Пеллета из соломы 1 кг 3465 4,0 14,51 0,433 0,336 0,357 Пеллета из лузги подсолнуха 1 кг 4320 5,0 18,09 0,540 0,419 0,445 Свежесрубленная древесина (W=50...60%) 1 кг 1940 2,2 8,12 0,243 0,188 0,200 Высушенная древесина (W=20%) 1 кг 3400 3,9 14,24 0,425 0,330 0,351 Щепа 1 кг 2610 3,0 10,93 0,326 0,253 0,269 Опилки 1 кг 2000 2,3 8,37 0,250 0,194 0,206 Бумага 1 кг 3970 4,6 16,62 0,496 0,385 0,409 Лузга подсолнуха, сои 1 кг 4060 4,7 17,00 0,508 0,394 0,419 Лузга рисовая 1 кг 3180 3,7 13,31 0,398 0,309 0,328 Костра льняная 1 кг 3805 4,4 15,93 0,477 0,369 0,392 Кукуруза-початок (W>10%) 1 кг 3500 4,0 14,65 0,438 0,340 0,361 Солома 1 кг 3750 4,3 15,70 0,469 0,364 0,387 Хлопчатник-стебли 1 кг 3470 4,0 14,53 0,434 0,337 0,358 Виноградная лоза (W=20%) 1 кг 3345 3,9 14,00 0,418 0,325 0,345 опубликовано  

 

 

Источник: neftegaz.ru/science/view/1268-Vidy-topliva-dlya-tverdotoplivnyh-kotlov-i-sravnitelnaya-tablitsa-ih-teplotvornoy-sposobnosti

Топливные пеллеты из отходов — энергоноситель будущего

Поделиться



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  

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ youtube канал, 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 — .



Ставьте ЛАЙКИ, делитесь с ДРУЗЬЯМИ!

www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos 

  P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Источник: energylogia.com/home/otoplenie/pellety-chto-eto-takoe.html

Страны Евросоюза увеличили импорт древесных паллет

Поделиться



Накануне появилась итоговая статистика 2013 года, касающаяся импорта древесных паллет странами Европейского союза. За отчетный период все страны ЕС в общей сложности существенно увеличили ввоз древесных гранул, по сравнению с показателями предыдущих годов.

Раскладка общего объема импортированных паллет по странам показала, что наибольшее количество биотоплива было ввезено на территорию Великобритании – порядка 3,3 миллионов тонн, и эта страна, как и в предыдущие годы, стала безоговорочным лидером Еврозоны по внедрению твердотопливных систем отопления, которые, если судить по материалам сайта www.ruskotel.com/, по энергоэффективности являются идеальным решением как частного, так и коммерческого отопления.

Значительные объемы паллет также были ввезены в Данию (2,2 миллиона тонн), и в Италию (1,7 миллиона тонн), и несмотря на более низкие цифры, по сравнению с британскими, для ЕС показатели этих стран в свете перехода на возобновляемые источники, очень и очень значительные.





Что касается экспортеров древесных гранул в страны Еврозоны, то лидером здесь, впрочем, довольно прогнозировано, стала Германия. Предприятия этой страны отправили в европейские страны 2,3 миллиона тонн паллет, и некое падение этого показателя по сравнению с минувшими годами объясняется ростом внутреннего спроса и ощутимым демпингом цен со стороны американских производителей.

На втором месте оказалась Латвия, поставившая в страны Европейского союза миллион тонн этого биотоплива, а за ней расположилась Португалия, которая с показателем в 760 тысяч тонн обошла Россию, находившуюся на третьем месте в 2012 году.

Что касается других тенденций рынка паллет Евросоюза, то здесь аналитики отметили ряд интересных моментов. В Италии был зафиксирован рост спроса на древесные гранулы высшего сорта, в Швеции, из-за некоторого снижения внутреннего производства, был зафиксирован рост импорта, а в Великобритании, как уже отмечалось, выросло потребление паллет всех сортов из-за государственных программ поддержки альтернативных видов топлива.

E-Mail (не будет опубликовано) (обязательно) Подписка на комментарии.

Источник: zeleneet.com

Первые пеллеты с завода в Архангельске отправили в Европу

Поделиться



 

 

    




Отмечается, что объем первой поставки составил 6 тысяч тонн древесных пеллет. Их будут использовать как топливо на одной из европейских электростанций, работающих на угле.

Как сообщает Lesprom Network, пеллетный завод, расположенный на лесопильном комбинате ЛДК №3, успешно прошел этап тестирования производства и в настоящее время работает на полную мощность 100 тыс. тонн пеллет в год.

Первое время продукция завода будет поставляться в Европу. Компания рассчитывает, что высокое качество щепы и опилок, используемых для производства пеллет, позволит ей в будущем продавать продукцию по высокой цене на рынках тепловой энергии для муниципалитетов и домохозяйств.





Комментируя первую поставку пеллет, генеральный директор Rusforest Матти Лехтипуу заявил:" Начало продаж пеллет является поворотной точкой для производства в Архангельске, и дает ему возможность достигнуть позитивного показателя EBITDA. В Европе наблюдается сильный спрос на пеллеты, и мы стремимся обеспечить альтернативный источник биоэнергии для европейских потребителей."

Суммарный объем инвестиций в пеллетный завод составил около 12 млн евро, из которых 70% — заемное финансирование.

 

 

Источник: greenevolution.ru

Отопительные пеллеты из кофе

Поделиться



Пьете много кофе? Значит, вы создаете много отходов. Согласно агентству Sustainable America (Устойчивая Америка), почти половина кофейных зерен, так называемая в народе кофейная гуща, просто выбрасывается после приготовления кофе. Но оказывается, эта кофейная гуща является большим и весьма ценным источником биомассы, ведь мировое производство кофе составляет 4 – 5 миллионов тонн в год.

Молодая лондонская компания Bio-bean недавно предложила новое решение по утилизации использованной кофейной гущи – изготовление из нее пеллетов для отопления домов.





Для этого компания планирует организовать поставки кофейной гущи из ста местных кафе и начать производство пеллетов для котлов отопления. Компания предполагает, что собранных отходов будет достаточно для отопления 1000 средних домохозяйств Лондона.

Впрочем, это только первый проект стартапа. В настоящее время компания работает над технологией производства биотоплива из кофейной гущи, а также разрабатывает процесс извлечения из нее ценных химических веществ, которые можно будет использовать в других отраслях промышленности.

Стоит отметить, что предложенное компанией Bio-bean решение по утилизации кофейной гущи также выгодно и самим кафе, которые теперь не будут платить компаниям по вывозу мусора за этот вид бытовых отходов.

Что ж, сегодня многие домашние хозяйки знают множество способов использования кофейной гущи, начиная от прикормки комнатных растений и добавления в скраб для омолаживания кожи тела и заканчивая использованием в качестве чистящего средства для мытья посуды. Но все эти и другие достаточно локальные способы утилизации не смогут охватить тот огромный поток отходов кофейного производства. В свете этого новый способ использования кофейной гущи для отопления домов является довольно привлекательной идеей, которая может и должна иметь продолжение.  опубликовано 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © Присоединяйтесь к нам в Facebook , ВКонтакте, Одноклассниках

 

Источник: green-dom.info/%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D1%81%D0%BD%D0%B0%D0%B1%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BC%D1%83%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86/otopitelnye-pallety-iz-kofe/

Торрефицированные пеллеты

Поделиться



Торрефицированные, или биоугольные (черные), пеллеты обладают рядом достоинств по сравнению с обычными, иначе называемыми белыми. Эти достоинства особенно явно проявляются при совместном сжигании торрефицированных пеллет и угля на теплоэлектростанциях (ТЭС).





За разными рыночными наименованиями скрывается один и тот же известный процесс производства: обжиг твердой биомассы (англ. — torrefaction) и последующее ее гранулирование в пеллеты; подобная технология применяется при обжиге кофейных зерен. Процесс обжига был впервые применен в 1930­-е годы во Франции (французский глагол torrefier, который переводится как «жариться», в основном используется для обозначения процесса обжига кофейных зерен). В отличие от зерен кофе, твердая биомасса обжигается без доступа кислорода при температуре 200-330 ºC.

Химический анализ биомассы после такого обжига показал, что она приобретает бо´льшие теплоту сгорания, энергоемкость и улучшенные по сравнению с неторрефицированной биомассой параметры горения. Процесс обжига применим к любым видам биомассы.

Нидерланды: впереди планеты всей

Дуйвен — небольшая деревня в провинции Гельдерланд, недалеко от границы с Германией. Со дня своего основания в период Римской империи и до ввода здесь в строй небольшой пивоварни уже в наши времена она не играла сколь­-нибудь значимой роли в индустрии Нидерландов.

Все изменили последние несколько лет. Дуйвен стала крупнейшим центром мировой пеллетной отрасли. RWE Innogy — 100 % дочернее предприятие одного из крупнейших мировых энергоконцернов RWE (в котором имеет долю и «Газпром») — совместно с голландской компанией Topell Energy (39 % акций которой принадлежат RWE) инвестировала 15 млн евро в строительство самого большого в мире на сегодня производства для торрефикации пеллет.

Торрефицированные пеллеты (ТП) за счет процесса торрефикации приобретают характеристики, которые отличают их от обычных пеллет в лучшую сторону. Достаточно сказать, что калорийность одной тонны террефицированных пеллет выше, чем одной тонны неторрефицированных пеллет.

Почему немецкий концерн RWE реализует такой проект за границей? Ответ простой: в соответствии с законодательством Нидерландов все угольные ТЭС обязаны совместно с углем сжигать какое­-либо количество биомассы, за что государство, начиная с 2002 года и по сей день гарантированно выплачивает этим ТЭС субсидии в размере 5-6 евроцентов за каждый киловатт­-час электроэнергии, выработанной при совместном сжигании биомассы. В Германии же таких условий для ТЭС пока нет (согласно немецкому закону о возобновляемой энергии, дотируется только выработка электроэнергии на станциях мощностью до 20 МВт при 100 % использовании биомассы). Поэтому и объемы продаж индустриальных пеллет в Нидерландах и Бельгии, где также действуют подобные голландской государственные программы дотации при совместном сжигании, значительно выше, чем в ФРГ. Исходя из описанных выше достоинств ТП, многие европейские производители пеллет и энергетические компании делают сейчас ставку именно на торрефицированные древесные пеллеты и другую торрефицированную твердую биомассу с целью получения конкурентных преимуществ перед производителями классических пеллет.

Завод в Дуйвене был сдан в эксплуатацию весной 2011 года. Производительность линии торрефицирования и гранулирования — 8 т в час, сырье — древесные отходы. «Теперь главная задача, — говорит сотрудник департамента венчурных инвестиций компании RWE Innogy Криспин Лейк, — это вывод завода на уровень максимально возможного годового объема выпуска продукции — не менее 60 тыс. т». Г­-н Лейк курировал этот проект со стадии предпроектных работ, поэтому о процессе торрефикации знает буквально все. По его мнению, основная проблема завода в Дуйвене — это обеспечение беспрерывной поставки сырья в индустриальном масштабе, чего сегодня совсем непросто добиться не только в Нидерландах, но и в некоторых других западноевропейских странах. Приходится даже сортировать и перерабатывать так называемую старую древесину — любые изделия из древесины, отслужившие свой срок, вплоть до мебели, исключая детали, покрытые лакокрасочными материалами. Торрефицированные пеллеты поставляются на угольную электростанцию, работающую в расположенном рядом с деревней городе Гертруйденберг.





Как работает так называемый «торбед реактор» (Torbed Reactor) — запатентованный главный модуль завода торрефикации пеллет в Дуйвене?

Сырье в виде измельченной древесной биомассы подается в реактор и нагревается в нем без доступа кислорода до температуры 220-330 °C. Нагревание продолжается от нескольких секунд до одного часа — в зависимости от установленного режима торрефикации. Во время этого процесса образуется газ, который обеспечивает высокую температуру, необходимую для процесса торрефикации. Для того чтобы запустить реактор, используется внешний источник энергии. Как только реактор достигает необходимой операционной температуры, процесс становится замкнутым, без подвода энергии извне. После завершения режима торрефикации, длительность которого устанавливается в зависимости от качества входного сырья, на выходе получается гомогенный продукт с высокой энергетической плотностью, отличным качеством размола, влажностью до 5 %, содержащий меньшее, чем в неторрефицированной биомассе, количество примесей. Кроме того, торрефицированные пеллеты приобретают гидрофобность, то есть способность отталкивать влагу и противостоять процессам гниения и брожения, что дает возможность хранить их даже под открытым небом.

«В сравнении с традиционными пеллетами у ТП множество достоинств, и главное — это, конечно, повышенная энергетическая плотность», — говорит специалист отдела биоэнергетики и охраны окружающей среды австрийского Института техники и химии в Вене Мартин Энглиш. При торрефикации свойства биомассы кардинально меняются: разрушается структура целлюлозы, испаряется значительная часть влаги, образуются свободные молекулы углерода, водорода и кислорода. По структуре торрефицированные гранулы схожи с углем, так как в ходе химических процессов в древесине и другой растительной биомассе при торрефикации весь углерод превращается в биоуголь (ненасыщенные углеводороды), окисляясь и реагируя с молекулами кислорода. Биоуголь обладает теми же свойствами, что и ископаемый уголь, и может без проблем сжигаться вместе с ним. Благодаря тому, что в результате обжига сильно снижается влажность торрефицированных пеллет, они становятся хрупкими и измельчаются легче, чем обычные пеллеты. Поэтому при совместном сжигании ТП с углем нет необходимости модернизировать технологическую линию подачи топлива — не нужно дополнительно устанавливать пеллетные дробилки и отдельную систему подачи гранул.

В большинстве угольных электростанций применяется факельный способ сжигания топлива, и уголь перед подачей в котел измельчается до пылевидного состояния, а индустриальные пеллеты при совместном сжигании на дробилке измельчают до размеров около 2 мм. Торрефицированные пеллеты измельчают вместе с углем, и, за счет описанных выше свойств, на их измельчение требуется меньше энегозатрат, чем на измельчение классических пеллет. Торрефицированные пеллеты можно заранее смешивать с углем на топливном складе ТЭС. Поскольку по энергетической плотности ТП превосходят простые пеллеты, сокращаются затраты на перевозку и складирование, так как для хранения торрефицированных гранул не требуются специальные сухие помещения, они могут храниться даже под открытым небом, вместе с углем. Простые древесные гранулы при таком хранении за счет биологической активности древесины абсорбируют влагу из воздуха, теряют калорийность, подвержены гниению, а при попадании воды размокают и разрушаются. Торрефикация также позволяет снизить содержание сульфатов в гранулах. Но, пожалуй, основной мотивацией для применения торрефикации в Европе является экологическая направленность использования торрефицированной биомассы (сокращение выбросов парниковых газов при совместном сжигании с углем) и ограниченность ресурсной базы для производства обыкновенных древесных гранул. Спрос на энергетическую древесину растет с каждым годом, и даже увеличивающееся буквально в геометрической прогрессии использование энергетических плантационных растений не разрешает проблему дефицита сырья для производства биотоплива.

К качеству сырья для изготовления торрефицированых пеллет не предъявляются такие жесткие требования, как к качеству сырья для простых древесных пеллет, — для производства ТП можно использовать щепу самого низкого качества или кору. Ресурсная база для изготовления торрефицированной топливной гранулы расширяется за счет того, что в технологическом процессе можно использовать солому, сено, остатки производства растительных масел, переработки сахарной свеклы, другие отходы АПК, твердые бытовые отходы (ТБО) и даже всевозможные пластики. Торрефицировать можно различные смеси твердой биомассы. К примеру, компания FoxCoal в Нидерландах торрефицировала пластик вместе с макулатурой и получила высококачественные гранулы, которые по многим характеристикам превосходят уголь. Кстати, торрефицированную биомассу часто называют биоуглем.

В Нидерландах создана Ассоциация торрефикации (The Dutch Torrefaction Association — DTA), в которую входят: компания 4Energy Invest из Бельгии, Нидерландский научно­-исследовательский центр энергетики (The Energy research Centre of the Netherlands, ECN) и голландские компании FoxCoal, Topell Energy, Torr­-Coal Technology.

Технологией торрефикации биомассы занимаются в Голландии и другие известные компании, например, BTG (Biomass Technology Group). Нидерланды прочно удерживают первое место в мире по количеству компаний и государственных институтов, работающих в этой сфере.

Таблица 1. Влияние параметров процесса торрефикации на состав 
торрефицированной древесины






 В 2006 году голландский специалист по термодинамике и пиролизу биомассы Марк Ян Принс в журнале, посвященном аналитике и практическому применению пиролиза (Journal of Analytical and Applied Pyrolysis), а также в работе, опубликованной университетом в Эйндховене (Eindhoven University of Technology, Environmental Technology Group, Department of Chemical Engineering and Chemistry), привел результаты термодинамических исследований процессов торрефикации и газификации древесины, которые он проводил совместно с группой исследователей. Из этих результатов следует, что характеристики торрефицированной древесины напрямую зависят от вида используемой древесины, продолжительности и температуры процесса. В табл. 1 приведены результаты сравнения характеристик ивы до торрефикации и после при двух режимах процесса.

Перспективы торрефикации в Германии

В Германии, в отличие от других западноевропейских стран, применение торрефицированной биомассы видится пока только в отдаленной перспективе. Древесные гранулы применяются на немецком рынке почти на 100 % только в теплоэнергетике — в коммунальных котельных, для отопления жилого сектора, фермерских хозяйств, небольших промышленных предприятий (в отличие от Нидерландов, Бельгии, Великобритании, где гранулы используют в основном для выработки электроэнергии). В ФРГ пеллеты сжигают в котлах мощностью до 300 кВт (в частных домовладениях) и в небольших котельных мощностью до 3 МВт.

На форуме, проходившем в рамках международной выставки по пеллетам (Interpellets), которая ежегодно проводится в г. Штутгарте, заместитель председателя Немецкой ассоциации производителей пеллет (DEPV) Ханс Мартин Бэр заявил, что сегодня торрефикация пока неактуальна для теплоэнергетики Германии. Он считает «кардинально неверными попытки повысить эффективность эксплуатируемых сегодня европейских ТЭС, большинство из которых работают на «доисторическом оборудовании», за счет сжигания новой генерации биотоплива. Почему бы не решать эту задачу путем модернизации электростанций для оптимального сжигания обыкновенной биомассы?»

Подобные высказывания, скорее всего, объясняются тем, что сейчас в ФРГ, как уже неоднократно отмечали многие европейские эксперты, наблюдается перепроизводство древесных топливных гранул. В 2001 году в Германии произвели 1,86 млн т пеллет, а потребили только 1,4 млн т при реальной производительности всех пеллетных заводов 2,7 млн т в год. В 2012 году, по прогнозам, в стране будет произведено более 2 млн т древесных пеллет. Большая часть этой продукции соответствует стандартам Din+ или новому европейскому стандарту EN­-A1, A2. Индустриальные гранулы производятся в небольших объемах, так как на ТЭС, работающих на твердом биотопливе, в Германии используют в основном древесные отходы (топливную щепу, отходы после санитарных рубок, рубок ухода, ландшафтных работ, старую древесину и т. п.).

А экспорт таких гранул из ФРГ на электростанции в Нидерланды не выдерживает конкуренции производителей из США и Канады, где и себестоимость производства ниже, и транспортные расходы при морских перевозках через Атлантику в Роттердам крупнотоннажными океанскими судами в пересчете на тонну намного меньше стоимости перевозок автомобильным или железнодорожным транспортом из Германии.

В Германии пока действительно нет никаких экономических предпосылок для производства торрефицированных гранул. Местного древесного сырья для ТЭС пока достаточно. А вот по другим видам биомассы ежегодно образуются значительные объемы сырья. К примеру, только соломы, по данным Немецкого центра исследования биомассы (DBFZ), можно использовать от 8 до 13 млн т в год. А первая и пока единственная ТЭС в г. Эмсланде, использующая тюкованную солому, введена в эксплуатацию только в этом году.

Тем не менее некоторые немецкие научные центры и энергоконцерны стараются идти в ногу со временем и проводят исследования торрефикации биомассы, получая на эти разработки гранты от ЕС. С января 2012 года такую работу в рамках 7­-й Научной программы по биоэнергетике Евросоюза проводит DBFZ; дата окончания исследований и презентации результатов — 2015 год. В проекте принимают участие более 20 европейских компаний и научных центров. В их число входят дочерние фирмы основных европейских энергоконцернов, такие как RWE Innogy, E.on UK, Vattenfall AB, Австрийский научно­-исследовательский институт химии и техники (OFI), Центр энергетических исследований Нидерландов (ECN). Директор отдела биоэнергетических систем DBFZ Жанет Витт рассказывает, что этот центр является координатором всего проекта, в ходе экспериментов и исследований будет выполняться торрефикация различных видов твердой биомассы, совместное сжигание полученного торрефицированного биотоплива с бурым и каменным углем в разных соотношениях. На основании результатов исследований будут выработаны рекомендации для производителей твердого биотоплива: какую биомассу и как лучше торрефицировать. Тесты будут проводиться на реакторах разного типа: неподвижном, подвижном, вращательно­-барабанном, реакторе с вихревым слоем и др. Затем торрефицированную биомассу будут гранулировать и брикетировать, с тем чтобы определить, какое оборудование более всего подходит для этих целей. Торрефицированные гранулы и брикеты пройдут испытания на предмет сохранения свойств при складировании под открытым небом (проверку на реакцию с почвенным слоем и гидрофобность).





Концерн RWE Innogy еще в 2009 году установил демонстрационное оборудование для торрефикации биомассы в Теплогазовом институте (Gas­-Waerme Institut) в г. Эссене в рамках другого научного проекта, в котором принимают участие: Рур­-университет в Бохуме (Ruhr­-Universitaet Bochum), Высшая техническая школа в Аахене (Technische Hochschule Aachen), компания «Тиссен­-Крупп металл» (Thyssen Krupp Steel), производитель оборудования для гранулирования биомассы «Мюнх Эдельшталь ГмбХ» (Muench Edelstahl GmbH) и компания «Хитачи Пауэр» (Hitachi Power Europa). С 2012 года этот проект включает не только научно­-исследовательские работы по торрефикации биомассы, но и работы по поиску других возможностей повышения качества твердой биомассы для ее более эффективного сжигания, в частности, совместно с углем.

В планах руководства энергоконцерна Vattenfall — одного из ведущих европейских производителей электроэнергии (в основном в Германии и Швеции) на угольных ТЭС — производство торрефицированных пеллет в объеме до 5 млн т в год к 2020 году на заводах, которые будут построены в США и странах Южной Америки. Директор концерна по планированию и использованию биомассы Ульрих Руш, правда, говорит об этих планах довольно осторожно, учитывая, что на сегодня реализованы лишь небольшие пилотные проекты по торрефикации и на их базе осуществить запуск крупного производства не так просто. Требуется еще провести всевозможные тесты и изучить все реально работающие технологии торрефикации. Для этих целей планируется закупить торрефицированные гранулы у 40 производителей, работающих по всему миру, и на берлинской ТЭС «Ройтер Вест», принадлежащей концерну, провести технические испытания по совместному сжиганию торрефицированных гранул с углем в разных пропорциях. Предварительные тесты совместного сжигания индустриальных пеллет, или, как их стали называть в последнее время, белых пеллет (Whitе Pellets), на угольных электростанциях концерна показали, что в смеси пеллет и угля должно быть не более 20 % белых пеллет от общего объема топлива, сжигаемого на станции. В случае использования торрефицированных (черных) гранул это количество может быть увеличено до 50-70 %.

Многие из описанных выше исследовательских работ в ФРГ проводятся также в связи с тем, что в 2018 году государство прекратит субсидирование угледобывающей промышленности. 15 июля 2011 года вступил в силу новый Закон о каменном угле (Steinkohlefinanzierungsgesetz), регулирующий государственное субсидирование добычи угля в Германии и госпомощь закрывающимся шахтам и увольняемым шахтерам. Размеры помощи будут постепенно уменьшаться, и к концу 2018 года она полностью прекратится. Возможность продления действия субсидий исключена, так как согласие Еврокомиссии на новые субсидии было получено в 2011 году лишь при условии, что в 2018 году эта работа будет завершена. Вероятно, в этом году и наступит конец эры добычи каменного угля в Германии, если только к тому времени цены на энергоносители сильно не вырастут.

Что в других европейских странах?

 В 2008 году в Швеции фирма BioEndev (Bio Energy Development North AB) начала реализацию пилотного проекта по торрефикации биомассы. В 2009 году она изготовила первую партию торрефицированного биотоплива и получила финансирование от Шведской энергетической администрации на создание промышленной торрефикационной установки в г. Эрншельдсвик и продолжение исследований торрефикации в Университете г. Умео. В конце 2009 года было начато проектирование торрефикационной установки мощностью 22 МВт. «Это первая в мире торрефикационная линия такой большой мощности», — заявил профессор университета в Умео Андерс Нордин. Подобные исследования и эксперименты проводит и другая шведская компания — Torkapparater AB, которая с 1937 года разрабатывает технологии сушки древесины.

Таблица 2. Характеристики торрефицированных пеллет, 
полученных на пилотном заводе компании Thermya SA, в сравнении 
с характеристиками классических пеллет и щепы






Во Франции продвижением технологии торрефикации занимается компания Thermya SA, запатентовавшая новый принцип реактора (Torspyd) с двумя вертикально расположенными колоннами, по которым в противоположных направлениях непрерывно перемещаются биомасса и газ. В табл. 2 приведены характеристики торрефицированных пеллет, полученных на пилотном заводе этой компании, в сравнении с характеристиками классических пеллет и щепы.

Нельзя не упомянуть здесь еще одну французскую компанию — Biogreen с ее технологией термической переработки биомассы и отходов путем торрефикации, пиролиза и газификации с применением запатентованных электрического нагревающего винтового (шнекового) конвейера и оборудования для термообработки насыпного продукта.

При торрефикации твердой биомассы по этой технологии на выходе получается кусковой биоуголь, характеристики которого сходны с характеристиками среднекалорийных каменных углей, а также жидкое биотопливо (так называемое пиролизное масло) и биогаз, которые могут быть использованы в качестве:

  • топлива для котельных;
  • топлива для выработки электроэнергии;
  • сырья для производства химикатов и смол;
  • коптильной жидкости в пищевой промышленности;
  • консервантов, например антисептика;
  • топлива для дизельного двигателя.
Кроме того, биомасла могут использоваться в производстве пластырей.

Хотя технология фирмы Biogreen в первую очередь предназначена для утилизации и переработки отходов: биомассы, ТБО, пластиков и прочего, ее можно использовать и для торрефикации древесных пеллет или брикетов.

Британская фирма Rotawave Biocoal Ltd. разработала технологию, основанную на принципе работы микроволновой печи и названную поэтому микроволновой технологией для получения биоугля (Microwave technology for biocoal), позволяющую извлекать из биомассы твердое торрефицированное биотопливо и органические масла. Технология основана на использовании высокочастотного электромагнитного воздействия на сырье, находящееся в уникальном керамическом барабане, что позволяет поддерживать в системе высокотемпературный режим, минимизировать эксплуатационные расходы и обеспечивает небольшие габариты производства.

Таблица 3. Примеры инвестиционных затрат в проекты заводов по 
торрефикации пеллет в Европе






По статистике Международного энергетического агентства, в странах ЕС биомасса используется более чем на 150 угольных ТЭС в качестве топлива для совместного сжигания. Большая часть этих ТЭС расположена в Нидерландах, Бельгии, Дании, Великобритании и Польше. В Польше запланировано строительство ТЭС, предназначенных для совместного сжигания торрефицированной биомассы и угля. Сегодня в качестве биомассы в основном используются древесные топливные гранулы и в незначительном количестве гранулы из отходов АПК (соломы, лузги подсолнечника и пр.).

 Коммерческий директор компании Topell Energy Робин Пост ван дер Бург на конференции по генерации альтернативной энергии в марте 2012 года в Роттердаме обсуждал с российскими партнерами возможности поставок в Россию оборудования для торрефикации. Робин Пост ван дер Бург заявил, что, по его данным, в мире сейчас занимаются торрефикацией более 60 коммерческих компаний и НИИ.

Торрефицированные гранулы пока используются на ТЭС нерегулярно, можно сказать, в порядке тестирования. Ни одной компании пока не удалось наладить серийный выпуск технологического оборудования для торрефикации. А почти все построенные заводы и линии для торрефикации биомассы работают в основном в демонстрационном режиме или, в лучшем случае, производят продукцию в объеме ниже реальной мощности.

Тем не менее, интерес европейцев к торрефицированным пеллетам растет. Об этом говорят и данные об инвестиционных затратах в проекты заводов по торрефикации пеллет (табл. 3). 

опубликовано  

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Присоединяйтесь к нам в Facebook , ВКонтакте, Одноклассниках

Источник: lesprominform.ru/jarchive/articles/itemshow/2683

Пеллетные газогенераторы в децентрализованной энергетике

Поделиться



В январе 2015 года немецкая акционерная компания ENTRADE Energiesysteme AG презентовала свою блочную мобильную теплоэлектростанцию (ТЭС) Е3, основой работы которой служит технология газификации древесных пеллет. Шестицилиндровый четырехтактный газовый двигатель внутреннего сгорания станции (мотор, функционирующий по циклу Отто, т. н. Отто-мотор), работающий на генераторном газе (синтез-газе), полученном на выходе из реактора-газогенератора, в сборе с трехфазным генератором позволяет получать 25 кВт•ч электроэнергии напряжением 400 В, дополнительно генерируется 55 кВт·ч тепловой энергии, которая может использоваться для отопления зданий.





В Германии подобная ТЭС может полностью обеспечить теплом и электроэнергией 15-квартирный жилой дом. Общий кпд установки составляет 85% (24% по электричеству и 61% по теплу). Такие малогабаритные газогенераторные ТЭС (160х190х200 см), состоящие из двух раздельных блоков — газогенераторного и блока с газовым мотором и электрогенератором, прежде никогда не использовались в коммерческих целях.

Оба блока смонтированы на отдельных станинах в рамных конструкциях и легко загружаются и выгружаются с помощью обыкновенного погрузчика, а в случае его отсутствия с погрузкой-разгрузкой вполне могут справиться пять-шесть грузчиков.

Габариты станции позволяют без затруднений внести ее в помещение почти через любую дверь. На месте оба блока соединяются, к ним дополнительно подключается щит управления, и ТЭС готова к пуску и работе. Желательно заранее оборудовать пеллетный склад с автоматической подачей пеллет. Но при отсутствии такой возможности можно хранить пеллеты в любом закрытом помещении в биг-бэгах или в мелкой расфасовке (мешках по 10 или 15 кг) и по мере необходимости вручную засыпать их в расходный бункер ТЭС.





Станция при полной нагрузке потребляет 22 кг пеллет в час, то есть 1 кг пеллет на генерацию чуть больше 1 кВт•ч электроэнергии и 2,5 кВт•ч тепловой. Несмотря на то что в руководстве по эксплуатации станции прописано использовать пеллеты стандарта ENplus A1 6 мм, вполне можно использовать индустриальные пеллеты или по стандарту ENplus класса В 6 мм или 8 мм, то есть для ЕС с зольностью до 1,5%.

Можно использовать также и гранулы с бóльшей зольностью, но придется часто удалять золу из зольника. ТЭС работает в полностью автоматическом режиме и соответствует всем европейским стандартам безопасности. Геометрия высокотемпературного реактора, подвод воздуха в зону горения и многое другое моделировалось с помощью новейших компьютерных технологий. Реактор работает по принципу обратной газификации в плотном слое.

Особенностью реактора — газогенератора ТЭС Е3 является цилиндрическая форма шейки (другие производители подобного оборудования изготавливают шейку исключительно конической формы).





Также разработчики ТЭС свели в конструкции к минимуму движущиеся и вращающиеся детали (подобные детали есть только в узле подачи пеллет и моторе с генератором), за счет чего обеспечена высокая надежность всей станции. В зоне газогенерации нет форсунок или сопел. В камере реактора одновременно протекают три процесса (как эндотермические, так и экзотермические): пиролиз, неполное горение и окисление твердого топлива. Их совокупность можно описать следующими химическими формулами:

С + О2 → СО2

2H2 + О2 → 2H2О

с выделением тепловой энергии,

С + CО2 → 2СО

С + H2О → СО + H2

с потреблением тепловой энергии.

При газификации твердого топлива, в данном случае древесных пеллет, в газовую фазу переходит до 80% органической части топлива. Из-за нечувствительности к качеству сырья и наличию минеральных примесей и влаги метод газификации находит широкое применение в переработке низкосортных видов топлива, которые могут быть использованы на газогенераторной ТЭС. Кроме того, при сжигании получаемого так называемого генераторного газа (или синтез-газа) выделяется значительно меньше вредных веществ, нежели при прямом сжигании твердого топлива (пеллет).

К тому же при обратном процессе газификации обеспечивается минимальное содержание в синтез-газе смол, потому что газ, образующийся в результате разложения топлива, проходит через высокотемпературную зону окисления, что приводит почти к полному его разложению. В первых экспериментальных образцах ТЭС Е3 содержание образующихся при газогенерации смол в 1 м3 синтез-газа составляло 0,12-0,15 г, а в серийных образцах — всего 0,05 г/м3.

Этот результат достигнут в том числе и за счет особой геометрии камеры сжигания реактора, что особо подчеркивает директор и председатель правления Entrade Energiesysteme AG Юльен Улиг. Высокое качество получаемого синтез-газа обеспечивается длительным равномерным воздействием на топливо (пеллеты) высокой температуры: — 1200°С. В получаемом синтез-газе 25% окиси углерода, 18% водорода, 2% метана и негорючего азота в остатке.

В отличие от ТЭС Е3, в других подобных газогенераторных установках используется негомогенное, то есть неоднородное топливо (например, щепа разных фракций), которое подвергается воздействию температуры ниже 1200°С. Кроме того, у установок других производителей иная конструкция и геометрия камеры сжигания реактора и т. п., а в процессе газификации топлива образуется значительно больше смол, чем при использовании ТЭС Е3. При постоянной ежедневной работе повышенное смолообразование приводит к зашлаковыванию рабочих поверхностей реактора и значительному снижению эффективности работы ТЭС, а в некоторых случаях к ее остановке и выходу из строя или даже авариям.

ТЭС Е3 оборудована циклоном и недорогим бумажным фильтром, который надежен в работе и легко заменяется.





 Маркетинговой целью компании ENTRADE Energiesysteme AG, по словам ее руководства, являются в основном рынки развивающихся стран и стран третьего мира, где такие блочные ТЭС, как Е3, могут заменить дизель-генераторы, которые сегодня являются основным и в большинстве случаев единственным источником электроэнергии при отсутствии централизованного электроснабжения. За счет подобной замены оборудования можно значительно сократить затраты на топливо и снизить себестоимость генерации электроэнергии, не говоря уже о возможности получения тепловой энергии, а в экваториальных и тропических регионах и холода (технология абсорбции — тригенерация).

Таблица 1. Основные технические характеристики мини-ТЭС Е3



Блочная мини-ТЭС Е3 может быть максимум за 24 часа доставлена транспортной авиацией в любую точку мира. К достоинствам конструкции подобной ТЭС можно отнести простоту и надежность. На оборудовании для обеспечения работы и контроля установлено всего 12 сенсоров. Для сравнения: на газогенераторной ТЭС производства Agnion Energу GmbH производительностью 400 кВт·ч электроэнергии с запатентованным газогенератором Heatpipe Reformer установлено 3000 сенсоров. Еще одним плюсом конструкции ТЭС Е3 является комплектация станции надежным газовым мотором производства концерна General Motors.

Первые семь серийных мини-ТЭС Е3 были установлены в 2015 году в Германии, Великобритании, Австрии и США. Еще 13 подобных станций введены в эксплуатацию в конце того же года в Италии и Швейцарии. В Германии благодаря использованию ТЭС Е3 в пилотных проектах в многоквартирных жилых домах удалось снизить тариф на электроэнергию до 40% по сравнению с прежними.

Кроме того, мини-ТЭС была установлена в одной из деревень Уганды (Восточная Африка) и полностью обеспечивает ее жителей необходимыми видами энергии. В качестве топлива на этой станции экспериментально использовали бамбук, и был получен положительный результат. Этот проект профинансирован Всемирным банком. Для оперативного управления и сопровождения проекта и других проектов, планируемых к реализации на Африканском континенте, была зарегистрирована дочерняя компания Entrade Africa Growth.

Сегодня для Entrade Energiesysteme AG, по словам ее директора, одной из первоочередных задач является получение как можно большего числа референций с объектов, где уже установлены и работают мини-ТЭС Е3. В разработку технологии газификации компания за восемь предыдущих лет инвестировала 51 млн евро.

Большая часть проектных и исследовательских работ была проведена в научно-исследовательском центре Технического университета австрийского города Грац, там сотрудники Entrade в течение 18 месяцев занимались доводкой ТЭС Е3 и зарегистрировали за это время 14 патентов на ноу-хау. Сейчас сотрудники компании в этом центре тестируют новую разработку: 45-киловаттную мини-ТЭС. Поставлена задача поместить все оборудование в станцию таких же габаритов, как у Е3. На новую ТЭС компания Entrade уже получила целый ряд предварительных заказов. То есть стратегия компании — расширение модельного ряда унифицированных газогенераторных мини-ТЭС. Кстати, еще до начала разработки 45-киловаттной модели заявки на ТЭС производительностью более 25 кВт были реализованы путем объединения нескольких единичных агрегатов в одном модуле контейнерного исполнения: два в одном (2х25 кВт) или четыре в одном (4х25 кВт).

Мини-ТЭС Е3 монтируется в 20-футовом контейнере 6,058х2,438х2,896 м; для установки контейнера достаточно 15 м2. В таком контейнере можно разместить две установки и получать на выходе 50 кВт•ч электрической и 110 кВт•ч тепловой энергии; в 40-футовый контейнер помещаются четыре газогенератора, что позволяет получать на выходе 100 кВт•ч электроэнергии и 220 кВт•ч тепла. Управление полностью автоматическое, на подключение и пуск требуется около двух часов. Стоимость одной мини-ТЭС Е3 в контейнерном исполнении — 125 тыс. евро/франко-завод.

Конкуренты не дремлют

Фирма Burkhardt GmbH производит газогенераторные блочные мини-ТЭС уже 10 лет. В 2013 году с конвейера сборочного цеха предприятия сошла сотая газогенераторная электростанция. В референц-лист компании вписано уже более 120 работающих на биомассе (щепе и пеллетах) газогенераторных мини-ТЭС как в европейских, так и в других странах. В последние годы компания сконцентрировалась на использовании для своих станций в качестве топлива исключительно пеллет.

Хозяин и директор компании Герхард Буркхардт считает, что использовать пеллеты в газогенерации значительно эффективнее, чем щепу. Теплотворная способность пеллет почти в три раза выше, пеллеты однородны по размеру, и места для складирования и перевозки требуют существенно меньше, чем щепа, а процесс их газификации протекает значительно лучше.

Подача пеллет, в отличие от подачи щепы, полностью автоматизирована, не нужно использовать на топливном складе колесный мини-погрузчик, затраты на обслуживание газогенераторной пеллетной мини-ТЭС ниже. Сейчас компания производит пеллетные газогенераторные мини-ТЭС BHKW ECO 165 HG и BHKW ECO 180 HG.

Основные их различия: первая оснащена Отто-мотором производства компании MAN, а вторая — газожидкостным двигателем, работающим на комбинированном топливе (газовоздушной смеси с добавлением небольшого объема жидкого, т. н. запального топлива, впрыск которого в цилиндры обеспечивает повышение мощности и эффективности двигателя). Если мотор MAN может работать только на древесном генераторном газе, то в бак второго двигателя без каких-либо регулировок можно на короткое время в случае форс-мажора (выхода из строя, ремонта газогенераторного блока или, например, отсутствия пеллет) залить любое жидкое топливо: дизельное, биодизельное, рапсовое масло и т. п. Но для его бесперебойной работы на древесном газе необходим постоянный расход запального жидкого топлива.

Плюсы BHKW ECO 165 HG: ее мотору не требуется запальное жидкое топливо, ниже эмиссия вредных веществ. BHKW ECO 165 HG генерирует 165 кВт•ч электроэнергии и 260 кВт•ч тепла, потребляет в час 110 кг пеллет. BHKW ECO 180 HG вырабатывает 180 кВт•ч электроэнергии и 280 кВт•ч тепла и также потребляет в час 110 кг пеллет плюс 4 л рапсового масла в качестве запального топлива.

В прошлом году руководство фирмы Burkhardt поставило перед своими инженерами задачу оперативно разработать и подготовить всю техническую документацию для серийного производства пеллетной газогенераторной мини-ТЭС на 50 кВт•ч. Почему возникла такая необходимость?

На основании последних дополнений и изменений в закон ФРГ о возобновляемых источниках энергии когенерационные установки с генерацией электроэнергии более 50 кВт·ч, использующие биомассу в качестве топлива, не попадают под субсидирование, то есть государство сняло с себя обязательство оплачивать «зеленую» энергию по специальным, повышенным тарифам при ее подаче в электросети. Поэтому владельцы ТЭС мощностью более 50 кВт·ч могут теперь использовать выработанную энергию и тепло исключительно для своих нужд или продавать ее соседним потребителям. И если в течение многих лет ТЭС мощностью более 50 кВт·ч были вполне рентабельны даже при неиспользовании или частичном использовании тепла — в основном за счет гарантированной продажи электроэнергии в сеть, то теперь ситуация кардинально изменилась.

Поэтому производители биотопливных мини-ТЭС делают ставку на станции мощностью до 50 кВт•ч (пример — продукция производителя Entrade).

Надо отметить, что газогенераторные установки компании Burkhardt работают на самой большой в Европе газогенераторной ТЭЦ, использующей пеллеты в качестве топлива. Интересна история реализации этого проекта: на одном из самых больших в ЕС маслоэкстракционном заводе МЭЗ «Золотая мельница» в Ладбергене (Германия), где производится свыше 90 тыс. т в год растительного масла, в рамках проекта энергопарка «Золотая энергия» совместно со стратегическим партнером МЭЗ — местной энергетической компанией Muensterland Energy GmbH в 2008 году были установлены 10 блочных жидкотопливных электростанций мощностью по 430 кВт·ч, работающих на пальмовом масле.

Но когда цены за тонну пальмового масла выросли с 400 до 1100 евро, в сентябре 2008 года руководство «Золотой мельницы» вначале заменило жидкотопливные электростанции 12 мини-ТЭС производства компании Burkhardt, а потом довело число последних до тридцати двух. Их общая мощность по тепловой энергии составляет 10,2 МВт, а по электроэнергии — 7,72 МВт (включая одну газовую блочную электростанцию на 1 МВт, которая используется в качестве аварийной и обеспечивает эффективную работу всей ТЭС при пиковых нагрузках и на время вывода из работы для ремонта или техобслуживания блоков ТЭС, работающих на пеллетах).

В качестве топлива используются пеллеты, основной объем которых поставляется автомобильным транспортом, а остальной — речными судами по каналу Дортмунд-Эмс (причал находится в нескольких сотнях метров от МЭЗ).

Годовой объем потребляемых ТЭС пеллет составляет 30 тыс. т. На выработку 1 кВт•ч электроэнергии расходуется 500-600 г пеллет. Обслуживают всю станцию 11 специалистов фирмы Burkhardt. В 2009 году были протянуты тепловые сети длиной 5,5 км до аэропорта Мюнстер-Оснабрюк, и теперь дешевая тепловая энергия для отопления и горячего водоснабжения поступает прямо на терминалы аэропорта. Помимо всего, за счет тригенерации в летнее время в терминале № 2 аэропорта для охлаждения воздуха работают кондиционеры. В год аэропорт потребляет около 5000 кВт•ч тепловой энергии.

Индия оценила возможности газогенерации


 Эксперты в сфере газогенерации всегда подчеркивают, что очень больших успехов в использовании биомассы для этого процесса достигли индийские компании. Они уже давно производят серийно газогенераторные ТЭС в широком диапазоне мощности, в которых в качестве топлива используются в основном отходы агропромышленного комплекса (полова риса, лузга подсолнечника, солома и т. п.), а также и древесное топливо в виде щепы, брикетов и пеллет.

Рассмотрим подробно газогенераторную электростанцию индийского производства с китайским газовым двигателем, обеспечивающим генерацию 120 кВт•ч электроэнергии. Для получения чистого генераторного газа из биомассы (пеллет) в этой конструкции используются газогенератор обращенного типа с неподвижным слоем и открытым верхом для доступа ограниченного объема воздуха. Внутри газогенератора биомасса по мере перемещения сверху вниз через зоны сушки, пиролиза, горения и восстановления превращается в горячий генераторный газ и зольный остаток.

Благодаря обращенному принципу газификации пиролизные смолы, которые выделяются в зоне пиролиза, почти полностью сгорают внутри газогенератора, и газ, выходящий из газогенератора, содержит только небольшие объемы смол и воды в паровой фазе, а также мелких частиц угля и золы, которые удаляются в системе очистки газа. Биомасса, пригодная для газификации в газогенераторах обращенного типа с неподвижным слоем и открытым верхом, должна соответствовать следующим требованиям: влажность — не более 12%, размер частиц — более 2 мм, доля частиц размером более 2 мм и менее 3 мм — не более 10%, температура плавления золы — не менее 1100°С, насыпная плотность — не менее 100 кг/м3. Пеллеты полностью соответствуют этим критериям, но в качестве топлива можно использовать и щепу, если немного изменить узел подачи топлива.

 Газогенераторная электростанция состоит из нескольких участков. Участок топливоподачи служит для подачи пеллет в газогенератор. В систему подачи входит бункер для хранения пеллет с нижним механизмом выгрузки в приемный лоток вертикального ковшового транспортера, который поднимает пеллеты в приемную воронку газогенератора. Подача пеллет может также выполняться верхним транспортером прямо в приемную воронку газогенератора.

Таблица 2. Технические характеристики газогенераторной 
установки модели FBG-200 (Индия) 




Таблица 3. Технические характеристики электрогенераторной 
установки






Для получения из пеллет чистого генераторного газа на участке газификации имеется газогенераторная установка FBG-200, состоящая из газогенератора и системы сухой очистки и охлаждения генераторного газа. Установки FBG, которые серийно изготавливаются на заводе, сертифицированном по CE, ISO 9001, ISO 14001 и OHSAS 18001, применяются на нескольких сотнях объектов по всему миру для газификации лузги риса и подсолнечника, древесной щепы и пеллет.

Очищенный генераторный газ подается на участок электрогенерации, где для получения из генераторного газа электрической энергии установлено электрогенераторное оборудование мощностью 100-120 кВт. В его состав входят: линия подачи генераторного газа в двигатель, газопоршневой двигатель для работы на генераторном газе, электрогенератор и шкаф управления. На следующем участке происходит утилизация конденсата, образующегося при охлаждении генераторного газа в трехступенчатой системе охлаждения газа.

Газогенератор состоит из следующих частей: приемной воронки, бункера газогенератора, реактора газогенератора с наклонным днищем на опорах, винтового транспортера (для удаления зольного остатка из реактора), а также ковшового транспортера (если таковой требуется). Корпус газогенератора состоит из двух разъемных частей. Верхняя часть, называемая бункером, изготавливается из углеродистой стали и представляет собой сосуд конусообразной формы, в верхней части которого монтируется шлюзовое устройство. В бункере протекают сушка, пиролиз (в ходе которого биотопливо превращается в древесный уголь с выделением летучих продуктов) и горение части летучих и угля.

В процессе эксплуатации бункер снимается с помощью крана для осмотра решетки реактора, скребкового механизма, очистки или смены конуса горения и т. д. Бункер устанавливается вертикально и соосно с конусом горения и реактором. Разъемное соединение бункера и конуса горения, вставленного сверху и соосно в реактор, герметизируется с помощью асбестового или керамического шнура. Фланцы бункера и реактора фиксируются болтами. Нижняя часть, называемая реактором, изготавливается из нержавеющей стали и представляет собой сосуд цилиндрической формы.

В реакторе идут реакции восстановления и образуется генераторный газ. Большая часть пиролизных смол, которые образуются при пиролизе, сгорают в бункере и на слое раскаленного древесного угля, благодаря чему в газе, выходящем из газогенератора, невысокое содержание смол. Горячий древесный уголь с небольшим содержанием золы удаляется из газогенератора сухим способом через фланец в нижней части наклонного дна реактора и далее винтовым транспортером с водяным охлаждением и двумя шиберными заслонками. Горячий газ при температуре 350-400°С отбирается из реактора газогенератора через выпускной патрубок за счет разряжения, которое создается главной газодувкой, и далее проходит подготовку в многоступенчатой системе сухой очистки и охлаждения.

Оригинальная система сухой очистки и охлаждения газа позволяет получить чистый, содержащий не более 10 мг/м3пиролизных смол и твердых частиц генераторный газ, температура которого около 25°С, без использования воды и генерации большого объема сточных вод, загрязненных смолами и частицами горения. В процессе охлаждения газа образуется от 100 до 140 мл конденсата на 1 кг топлива, поданного в газогенератор (точный выход конденсата зависит от влажности пеллет).

Конденсат утилизируется. Сухая очистка и охлаждение газа происходят в стартовой газодувке с камерой сгорания, через которую начальный газ с избыточным содержанием смол в течение первых 5-10 мин. после включения газогенератора вентилируется в атмосферу, а затем в течение последующих 50-70 мин. сжигается на факеле. Подобная операция позволяет предотвратить засорение газопроводов и фильтров очистки газа, расположенных далее.

Грубая очистка газа от частиц древесного угля выполняется в циклоне и оригинальном высокотемпературном газоочистительном фильтре с обратной продувкой азотом. У частиц древесного угля, оседающих на поверхности фильтрующих элементов газоочистителя, высокая пористость, и эти поры поглощают пары тяжелых пиролизных смол.

По мере накопления частиц на поверхности перепад давления на фильтрующих элементах увеличивается, и при достижении определенного порогового значения этот слой сбрасываются в приемник серией обратных импульсов сжатого газообразного азота.

После грубой очистки газ охлаждается до температуры около 25°С или ниже в теплообменнике первой ступени, охлаждаемом водой из градирни газогенератора, и в теплообменниках второй и третьей ступени, охлаждаемых водой из чиллера. В процессе охлаждения до низкой температуры пары легких пиролизных смол и воды конденсируются и отводятся на участок утилизации конденсата.

Тонкая очистка газа выполняется во влагоотделителе с наполнителем из древесной щепы и двух слоевых фильтрах с наполнителем из сухих опилок с фракцией 2-3 мм. Главная газодувка отбирает газ из реактора газогенератора, создает поток газа через всю систему и доставляет газ в напорный бак автоматической факельной установки. Из напорного бака газ поступает в контрольный фильтр со сменными синтетическими фильтр-картриджами и далее в газовый коллектор, откуда выходит линия подачи газа в двигатель электрогенераторной установки. Факельная установка служит для сброса газа через главную и дренажную свечу над кровлей здания газогенераторной станции во время включения и выключения газогенератора.

Факельная установка состоит из напорного бака, главной свечи, оснащенной пламепреградителем, пневматическим запорным клапаном, ручным клапаном и электромеханическим клапаном, устройства автоматического искрового зажигания газа на оголовке главной свечи, дренажной свечи для сброса остатков газа при закрытой главной свече и тестовой свечи для определения качества газа при включении газогенератора. После розжига газогенератора и получения чистого газа сброс через главную свечу перекрывается, и газ поступает в распределительный коллектор, из которого направляется по газопроводам для сжигания в газопоршневой двигатель.

 Управление газогенераторной установкой осуществляется с помощью пульта автоматического управления с центральным процессором Siemens CPU 313C-2 DP или аналогичным, позволяющим отслеживать все важные параметры системы, включать и выключать дискретное оборудование, а также обеспечивать производительность газогенератора в соответствии с выходной нагрузкой электрогенераторов в автоматическом режиме. Визуальный контроль параметров процесса газификации осуществляется на дисплее Siemens TP-177 A. В основе «начинки» шкафа управления, который представляет собой программируемое устройство для управления двигателем и генератором, — контроллер SmartGen (Германия).

Двигатель электрогенераторной установки охлаждается удаленным радиатором (сухой градирней), в состав которого входят высокотемпературный контур охлаждения рубашки двигателя и низкотемпературный контур охладителя наддувочного воздуха. Для дополнительной выработки тепловой энергии может быть установлена блочно-модульная система утилизации тепла двигателя, с помощью которой можно получить еще 150-200 кВт тепла.

Конденсат, который образуется при охлаждении газа, представляет собой темно-коричневую жидкость с сильным фенольным запахом и большой концентрацией растворенных органических веществ и аммония, а также высоким pH (>9), биохимического потребления кислорода и химического потребления кислорода. Конденсат рекомендуется накапливать и по возможности отправлять на утилизацию. Утилизацию конденсата можно проводить в испарителе. Конденсат из емкости сбора насосом подается в испаритель, распылительная форсунка распыляет его в виде мельчайших капелек навстречу горячему потоку дымовых газов, создаваемых горелкой, в которой сжигается небольшой объем газа от газогенераторной установки (на испарение 1 кг конденсата требуется 0,9-1,0 Н м3 газа). Все примеси при мгновенном нагреве до высокой температуры разрушаются, конденсат испаряется, и на выходе из испарителя содержание вредных веществ в дымовых газах, выбрасываемых в атмосферу, не превышает установленные нормы.

Удаление золы и древесного угля — сухое, через шлюзовое устройство.

Комплектацию, поставку, инжиниринг, шефмонтаж и пусконаладку станций выполняет компания из Великобритании. Стоимость подобной электростанции — $230 тыс., то есть более чем в два раза ниже стоимости аналогичных по мощности немецких станций. Но если исключить услуги англичан, импортировать основные узлы и комплектующие прямо от производителя, привлекать российские, индийские или китайские инжиниринговые компании, то общую стоимость поставки и ввода в эксплуатацию ТЭС можно снизить еще.

Даже в наши дни, несмотря на значительную девальвацию рубля, немецкие мини-газогенераторные ТЭС могут окупить себя в России за два-три года в децентрализованной энергетике Севера, Сибири и Дальнего Востока, так как тарифы на электроэнергию в большинстве этих регионов превышают 40 руб./ кВт•ч, а часто достигают 100 руб./ кВт•ч. К большому сожалению, почти все российские разработки газогенераторных ТЭС, работающих на твердом биотопливе, в силу многих объективных и субъективных причин, дальше экспериментальных образцов не продвинулись. опубликовано  

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Присоединяйтесь к нам в Facebook , ВКонтакте, Одноклассниках

Источник: lesprominform.ru/jarchive/articles/itemshow/4340

Как сделать пеллеты своими руками

Поделиться



Пеллеты своими руками может сделать каждый. Достаточно познакомиться с технологией, а также иметь нужное оборудование, и домашний мастер сможет не только снабжать свой дом дешевым эффективным топливом, но и создать перспективный бизнес по продаже пеллет.





  

 

Плюсы и минусы гранулированного топлива

Сегодня под пеллетами понимают не только готовую продукцию из мелких древесных опилок, но и гранулированные отходы деревообрабатывающей и сельскохозяйственной промышленности вообще. На производство пеллет идет все, что может гореть и что раньше в большинстве случаев просто выбрасывалось или неэффективно утилизировалось.

Гранулированное топливо делится на три класса:

  • премиум — изготовленные из очищенных от примесей и отходов мелких опилок мягких древесных пород;
  • индустриальный — изготовленные из опилок и других мелких отходов деревообработки;
  • промышленный — на изготовление идет практически все, что остается в отходах сельского хозяйства, лесозаготовок, обработки древесины и даже птицеводства.
Первый класс имеет низкую зольность (около 0,5% от общей массы пеллет), но он дороже. Второй класс, равно как и третий, более доступен по ценам, но количество остатков продуктов сгорания выше. Третий класс используется в основном для топки котельных, низкая стоимость и достаточная теплота сгорания делает такой вид очень выгодным.

К минусам пеллет относится то, что они требуют специальных условий хранения, сухости и надежной защиты от пожара. Плюсов у них гораздо больше. Это и низкая цена относительно других видов топлива (в первую очередь — природного газа), и высокая теплоотдача, и простота производства, и удобство хранения и транспортировки.

Но главный плюс в том, что домашний мастер сможет наладить изготовление пеллет своими руками без особых затрат и специальных навыков.
 

Оборудование и материалы

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ youtube канал, 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 — .



Ставьте ЛАЙКИ, делитесь с ДРУЗЬЯМИ!

www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos 

Подпишитесь -https://www.facebook.com//

Для того чтобы наладить производство гранулированного топлива в домашних условиях, понадобится не так много оборудования. А материалом могут служить как отходы столярных цехов, так и мелкие ветки и хворост, который можно собирать. Хозяева крупных фермерских хозяйств используют даже куриный помет для изготовления пеллет, но теплота сгорания таких гранул ниже, чем у древесных.

Итак, в обязательный комплекс оборудования на производство пеллет нужны следующие механизмы и приспособления:

  • дробилка;
  • сушилка;
  • измельчитель;
  • гранулирующий пресс.
Помимо этого может потребоваться дополнительное оборудование, например, если понадобится увлажнить пересушенные материалы. Это может быть паровая установка, насыщающая сырье влагой до необходимой консистенции (10-12%), или система, использующая обыкновенную воду.

Измельчитель понадобится для получения мелкой массы для выпрессовки гранул. Его, как и дробилку, можно сделать своими руками, но большинство хозяйственников предпочитает пользоваться готовыми установками. А вот гранулирующий пресс можно сделать своими руками исходя из объемов, которые нужно получить. Его чертежи просты и понятны.

Гранулятор состоит из электропривода, редуктора, барабана для массы, формообразующей матрицы и катков. Их (кроме электродвигателя) может изготовить любой мастер, имеющий опыт работы на токарном и фрезерном станках.

В производстве топлива используют два типа матриц — плоские или барабанные (цилиндрические). В гранулятор первого типа сырье засыпается сверху, катки прокатываются по нему, выдавливая массу. Второй тип актуален для больших производств, катки расположены внутри барабаны, в который идет подача измельченной древесины и другого сырья.

Некоторые хозяева для большей эффективности снабжают гранулятор лентой-транспортером, которая обеспечивает автоматическую подачу исходного материала, и таким же транспортером для отвода готовых пеллет, чтобы они не заваливали пресс и не мешали ему нормально работать.

Отметим, что самодельные установки имеют небольшую производительность в сравнении с заводскими моделями. А теперь уделим внимание производству гранулированного топлива и детально рассмотрим весь процесс от начала до конца.
Делаем гранулы



Пеллетное топливо обладает массой достоинств, главное — простота изготовления. Первый этап заключается в заготовке сырья. Для этого можно использовать, как уже говорилось выше, отходы деревообработки, сучья и мелкий хворост, остающийся в лесопосадках после работ по вырубке деревьев, шелуху от семечек и зерна, торф.

Исходное сырье измельчается в дробилке, в результате чего получают мелкую фракцию с диаметром около 2-4 мм.

Учитывая, что материал предварительно не проходил термическую обработку, его влажность может быть выше требуемой. Стандартный показатель составляет 12% влажности от общей массы сырья. Для этого выполняется второй этап — сушка сырья до необходимой кондиции. Для этого используется промышленное оборудование типа сушильных барабанов или пневмосушилок.

После этого переходят к третьему этапу, вторичному измельчению подготовленного сырья. Пропустив его через измельчитель, получают так называемую древесную муку. На этом этапе следует проверить влажность массы. Почему это так важно? Слишком сухая мука не будет как следует прессоваться, в результате топливные пеллеты будут рассыпаться в труху сразу же после выхода из пресса.

Поэтому рекомендуется проверить состояние массы, и если ее влажность составляет менее 8% от массы, то нужно увеличить этот показатель при помощи пара или воды.

Наконец, последнее, что нужно, чтобы сделать пеллеты своими руками, — это засыпать подготовленную массу в гранулирующий пресс и запустить процесс. Редуктор передает вращательное движение на катки, которые выдавливают сырье через формообразующую матрицу.

Под давлением пеллетное топливо сцепляется за счет выделяющегося из древесины лигнина, вещества, содержащегося в одеревеневших растительных клетках. Оно играет роль природного клея, фиксируя форму гранул и не давая им рассыпаться.
Несколько слов о хранении

На выходе из-под пресса гранулы нагреваются до 90°С. Поэтому их следует охладить и просушить «до полной готовности». Сушка осуществляется естественным образом, то есть без использования дополнительного нагревания.

Хранить как топливо пеллеты рекомендуется в местах, защищенных от возможного возгорания. Хотя они сами по себе достаточно инертны и не относятся к легковоспламеняющимся веществам, загоревшиеся гранулы не так просто погасить.

Для этого рачительные хозяева фасуют полученные пеллеты в мешки весом от 10 до 20 кг каждый. Их удобно хранить, а если гранулированное топливо изготовлено для продажи, также удобно отпускать покупателям.опубликовано  

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ youtube канал, 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 — .

 



Ставьте ЛАЙКИ, делитесь с ДРУЗЬЯМИ!

www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos 

Подпишитесь -https://www.facebook.com//

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Источник: sdelaypechi.ru/toplivo/pellety-svoimi-rukami.html

В Башкирии начали выпускать экологически чистое топливо

Поделиться



В Башкирии на Маячном маслоэкстракционном заводе (Кумертау) начали выпускать экологически чистое топливо из подсолнечной лузги. Лузгу подсолнечника, отделяемую в процессе производства растительного масла, на предприятии перерабатывают в гранулированную лузгу.





Как рассказал директор ООО «Элеватор», руководитель проекта строящегося Маячного МЭЗ Сергей Варламов, лузга в гранулах является возобновляемым экологически чистым топливом. Так, когда подсолнечник созревает, он потребляет из окружающей среды углекислый газ. После того как лузгу сожгут, в виде топлива, углекислый газ возвращается в атмосферу. Следовательно, топливо из подсолнечной лузги не увеличивает количество углекислого газа в атмосфере. Возобновляемым топливом лузга подсолнечника является потому, что каждый год растения вырастают снова и цикл повторяется. 


 «На заводе мы используем лузгу в негранулированном виде, сжигая ее в твердотопливных котлах, таким образом получая паровую и электрическую энергию. Лузга в гранулированном виде (пеллеты) отправляется за границу, в частности, в Европу», — говорит Сергей Варламов. По словам руководителя проекта строящегося Маячного МЭЗ, большого спроса на гранулированную лузгу в России нет. «В нашей стране производят достаточное количество гранулированных опилок, которые имеют более низкую зольность, чем лузга. Кроме того, территория России практически вся газифицирована, поэтому твердое топливо активно не используется, разве что в отдаленных районах. Лузга в России как топливо стоит дороже, чем газ, а вот для Европы с учетом дотаций, которые там платят за возобновляемые источники энергии, это топливо очень актуально», — отмечает Сергей Варламов. В республике Маячный маслоэкстракционный завод в производстве подсолнечной лузги в гранулах не первопроходец. С 2008 года этот вид экологически чистого топлива выпускает и поставляет в страны Европы Чишминский маслоэкстракционный завод. 24 июня на Маячном МЭЗ состоялась отгрузка первой партии подсолнечного жмыха. В тестовом режиме 21 июня запущена первая очередь завода. Сегодня на предприятии перерабатывают 300 тонн семян подсолнечника в сутки. В перспективе планируется выйти на производственную мощность 1200 тонн сырья в сутки. 


 Строительство маслоэкстракционного завода является приоритетным инвестиционным проектом, который реализует на территории Кумертау ООО «Управляющая компания Сигма Холдинг». Инвестор в четыре этапа планирует возвести комплексный объект, включающий ряд производственных цехов, транспортно-логистическую компанию и элеватор. Общий объем инвестиций превысит 6 млрд рублей. Новый мегапроект позволит трудоустроить около 600 человек.  ООО «Управляющая компания Сигма Холдинг» — это крупнейший в Уральском федеральном округе и Республике Башкортостан агропромышленный комплекс. Компания специализируется на производстве и продаже растительных масел и продуктов переработки на территории России, а также стран ближнего и дальнего зарубежья. В состав холдинга входят маслоэкстракционный завод ОАО «Чишминское» (Башкортостан), завод по рафинации и дезодорации растительных масел (Челябинская область) и Сургутский комбикормовый завод (Самарская область).  

  P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Источник: www.bashinform.ru/news/870218-v-bashkirii-novyy-masloekstraktsionnyy-zavod-nachal-proizvodit-ekologicheski-chistoe-toplivo/