Разновидности пеллет
Last Updated on 04.10.2017 by Sia
В современной Европе давно ищут замену нефтяным видам топлива. Альтернативные виды энергии это непросто поиск чего-то нового для увеличения продаж крупных корпораций. Это необходимость, продиктованная временем и обстоятельствами. Стремительно дорожающие энергоносители, постоянно ставят в зависимость страны Евросоюза. Требовалась разработка такого материала, способного заменить уголь и мазут, солярку и газ.
Задача – используя натуральное сырье, получить специальный вид топлива, который хорошо хранится, легко и быстро перевозится. А главное, за счет своих физических свойств, возможен для применения автоматической подачи в сжигающие котлы. Этим современным видом топлива стали топливные гранулы – пеллеты (с английского гранулы). В действительности эти гранулы уже хорошо и давно используются в промышленности, но актуальности их повсеместного применения до сегодняшней поры не было.
Содержание
Что собой представляют топливные пеллеты?
Топливные пеллеты начали выпускать еще с 1947 года. Это были гранулы определенного размера, обычно их диаметр составляет от четырех до десяти миллиметров, а длина от одного до пяти сантиметров. Состоят они из отходов древесного производства, сельского хозяйства и как переработка самостоятельного растительного сырья. Котлы промышленного назначения и домашние обогревающие системы – это основные потребители топливных гранул.
Сырьем для их производства служат экологически чистые продукты, а именно отходы производства сельского хозяйства и деревообработки. В связи с хорошими горючими свойствами этих материалов, и постоянной необходимостью их утилизации, отрасль получила свой главный толчок к развитию.
Из каких отходов производятся
Для производства пеллет используется несколько видов отходов:
- древесные опилки, стружка, щепа и лес неудовлетворительного качества;
- шелуха семян подсолнечника, гречихи, кожура орехов;
- торф;
- куриный помёт.
Древесные пеллеты бывают разных цветов, в зависимости от сорта древесины и состава примесей, добавленных при изготовлении.
Существует несколько видов древесных гранул.
Промышленные гранулы, используемые для сжигания в крупных индустриальных котлах, системах отопления городов, торговых центрах, удаленных промышленных объектов. Эти гранулы в основном темные.
Бытовые – светлые гранулы, используют в домашних обогревательных приборах.
Гранулы из природного сырья – растительные гранулы, применяются для промышленного оборудования, в связи с повышенной зольностью. Теплоотдача гранул из отходов сельского хозяйства немного ниже.
Наиболее широк спектр применения у гранул из торфа. Помимо промышленных котлов, эти гранулы применяют:
- в качестве материала для хранения овощей;
- для подкормки растений;
- как абсорбирующий материал;
- вместо теплоизоляционного материала;
- в качестве искусственного грунта.
Гранулы из куриного помета больше всего используют для местных котельных установок, для обогрева птицеферм и фабрик. Сами гранулы являются замечательным естественным удобрением.
Производственный процесс
Процесс изготовления древесных гранул довольно трудоемкий, но практически полностью автоматизированный.
Первый этап производства. Сырье измельчается, добиваясь однородной массы в виде частиц от двух до четырех миллиметров в диаметре.
На втором этапе производства всю массу отправляют в сушку. Здесь в специально разработанных для этого барабанах, уменьшают влажность с пятидесяти до двенадцати процентов.
Третий этап производства – грануляция. Вся масса сырья подается в бункер, в котором добавляется пар, для выравнивания влажности. Теперь общая влажность составляет восемнадцать процентов. Затем специальными металлическими прессами – катками сырьевая масса направляется через металлическую сетку, с отверстиями соответствующими требуемым размерам, подобно «мясорубке», из этих отверстий выходят готовые гранулы. Давление внутри «мясорубки» составляет около 50 МПа, что нагревает и без того теплую после сушки сырьевую массу, до 100 градусов Цельсия.
При таком давлении из стружки начинает выделяться лигнин. Это вещество и будет основой для скрепления гранул. Излишняя влага, в процессе выдавливания удаляется из катков с помощью специальных пазов.
После главного превращения готовые гранулы направляются на повторную сушку и охлаждение. Здесь они принимают нужную прочность и вид. Теперь они готовы к упаковке.
Пакуют пеллеты как в Big Bag для крупных промышленных хозяйств, так и в полиэтиленовые мешки по 10–20 килограмм для частных домовладений.
Категории гранул
Пеллеты топливные делят на 4 основных сорта, их можно определить на вид. Все сорта отличаются цветом.
Первый сорт – светло-бежевый цвет, почти белый, указывает на то, что топливные пеллеты изготовлен из древесных гранул, с высокой теплоотдачей. Светлые гранулы дают почти пять с половиной киловатт. Зольность древесных пеллет самая низкая и составляет полпроцента.
Второй сорт – цвет бежевый до темно-бежевого, в зависимости от примесей, добавленных в сырье. Кора деревьев, солома, шелуха злаковых не влияют на теплоотдачу, но увеличивают уровень зольности до полутора процентов.
Третий сорт – серый до темно-серого, почти черного оттенка, делают из отходов сельского хозяйства, количество золы после использования растительных гранул составляет два-три процента. Это требует более частой очистки котлов, соответственно цена на такие пеллеты ниже и круг использования гораздо уже.
Четвертый сорт – имеет черный цвет. Топливные пеллеты этого класса изготавливаются из торфа. Меньше всего используют в качестве топлива, потому что есть большое количество альтернативных сфер применения. И показатели теплоотдачи составляют немного меньше пяти киловатт, а зольность дает наивысшие значения среди всех сортов. Сюда можно отнести и гранулы из куриного помета.
Самодельное изготовление гранул
Сложные процессы получения топливных гранул могут навести на мысль о чрезвычайной дороговизне процесса самостоятельного изготовления гранул. Во сколько же обойдется примерно комплект? И возможно ли наладить производство своими руками?
Чтобы в домашних условиях изготавливать топливные пеллеты, понадобится:
- измельчитель;
- гранулятор;
- сушильная камера.
Сложно делать топливные гранулы в промышленных масштабах. Но обеспечить небольшие объемы вполне реально.
Назначение измельчителя
Для начала необходимо сделать выбор, какое сырье будет массой для изготовления пеллет. В случае использования растительного сырья, необходимо приобрести измельчитель. Его цена варьируется от 10 тысяч рублей до 15. На этом этапе можно делать хорошую сырьевую массу. Но если основой будут древесные отходы, то измельчитель в принципе не нужен.
Использование гранулятора
Существует множество разновидностей и типов этого электроприбора. Технология гранулирования в домашних условиях потребует аппаратов, которые способны выдавать от 100 до 150 килограмм готовых гранул в час. Их стоимость от 20 до 30 тысяч рублей. Изготовление самостоятельно такой машины несложно, особенно если дружите с металлообработкой и сварочным оборудованием, а также владеете необходимым инструментом для гибки и резки металла.
Изготовить шнеки и само металлическое сито, для создания гранул, по описанию нельзя. Нужны схемы и конкретные размеры, типы материалов, количества шестерен и передач. Проще, учитывая невысокую стоимость гранулятора, напрямую приобрести его у производителя. В случае использования в сельской местности окупаемость – это всего одна холодная зима.
Приобретение сушильной камеры
Для процесса сушки изготовителю понадобится сушильный барабан. Его тоже лучше приобрести. В итоге сумма всего комплекта по изготовлению пеллет в домашних условиях выйдет в районе 50 тысяч рублей. Довольно небольшая сумма. Главное, помнить, что выгодно производить гранулы, в случае имеющихся растительных отходов. В таком случае отопление помещений будет доставлять двойное удовольствие в связи его низкой себестоимостью.
Сравнение гранул с другими видами топлива
Взяв за основу теплоотдачу, можно понять, что пеллеты при теплоотдаче в 5 киловатт с каждого килограмма, немного проигрывает углю. И, естественно, выигрывает у обычных дров, с теплоотдачей от двух до четырех киловатт с килограмма. Но все становится интересней, когда сравнения требует цена.
Обычные дрова при стоимости около трех рублей за килограмм являются абсолютным лидером, а пеллеты находится посредине списка. Что же касается угля, то его цена в десять рублей за килограмм становится самой невыгодной, учитывая средний коэффициент полезного действия установок по сжиганию этих типов топлива, и количество золы.
Дрова оставляют два процента золы, пеллет полтора, а антрацитовый уголь до двадцати пяти процентов. При примерно одинаковой стоимости киловатта готовой энергии, при покупке топлива и использования его в качестве основного, пеллет значительно выигрывает в качестве и чистоте энергии.
Ведь процесс сгорания топливных элементов, выделяет столько углекислого газа, сколько потребляет дерево в процессе роста. Сажи пеллеты выделяют намного меньше, чем дрова или уголь. Транспортировка пеллет довольно несложная. Но если производить гранулы из отходов собственного производства или же сельскохозяйственных отходов, то себестоимость киловатта энергии резко уменьшается. Киловатт энергии может стоить в три раза меньше обычных дров.
Выводы
Так что такое пеллеты? Это новый вид биотоплива, с простотой изготовления, экономичностью и максимально широкой областью применения. В некоторых странах Европы уже две третьих всех домов используют в качестве основного топлива, для получения тепловой энергии, именно биотопливо.
В северной Америке, Финляндии, Австрии, Италии, Германии и Франции словосочетание пеллетный теплогенератор давно и прочно вошло в повседневный обиход. Электроэнергия теплоэлектростанций становится более экономичной. Россия в этом направлении имеет богатый потенциал. Огромные запасы леса, широкие площади полей, дают толчок развитию этой индустрии в ближайшие годы.
Каждый год выпуск биотоплива растет в геометрической прогрессии. Строятся огромные заводы по переработке отходов, их расчетные значения мощности больше миллиона тонн гранул в год. Какой сорт биотоплива не выбрался бы, потребители получают экологически чистую энергию.
