Пеллеты топливные гранулы: Пеллеты (топливные гранулы) — Дрова и пеллеты

Пеллеты топливные гранулы: Пеллеты (топливные гранулы) — Дрова и пеллеты

Содержание

Пеллеты — Что такое Пеллеты?

Пеллеты — это биотопливо, которое получают из торфа, отходов сельского хозяйства и древесных. Похожи на цилиндрообразные гранулы стандартного размера, поэтому иногда их называют Топливными гранулами


Пеллеты (топливные гранулы) — это биотопливо, которое получают из торфа, отходов сельского хозяйства и древесных. Похожи на цилиндрообразные гранулы стандартного размера


Торф может быть сырьем для выработки Пеллет, а также балансовая (некачественная) древесина и древесные отходы: кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки, а также отходы сельского хозяйства: отходы кукурузы, солома, отходы крупяного производства, лузга подсолнечника, куриный помёт и др.


Изготовление:


  1. Сырьё поступает в дробилку, где измельчаются до состояния порошка.

  2. Полученная масса поступает в сушилку, из неё — в пресс-гранулятор, где древесную муку сжимают в гранулы. Сжатие во время прессовки повышает температуру материала, лигнин, содержащийся в древесине размягчается и склеивает частицы в плотные цилиндрики. На производство одной ты гранул уходит около 2,3-2.6 кубометров древесных отходов, плюс 0.6 кубометров опилок сжигается, на каждую ту произведенной продукции.

  3. Готовые гранулы охлаждают, пакуют в различную упаковку — от небольших пакетов (2-20 кг) до биг-бэгов (большая промышленная упаковка) весом по 1-й те — или доставляют потребителю россыпью.



Топливные гранулы — экологически чистое топливо с содержанием золы, как правило, не более 3 %. При производстве пеллет в основном используются отходы лесопильных производств и сельского хозяйства, которые ранее в основном вывозились на свалки и гнили, а по прошествии нескольких лет начинали гореть или тлеть.


Однако, если в месте произрастания сырья окружающая среда содержит токсины или радиоактивные вещества, то при сжигании гранул эти вещества могут быть распылены в атмосферу.


Так как не содержат пыли и спор, гранулы менее подвержены самовоспламенению и не вызывают аллергическую реакцию у людей.


Гранулы отличаются от обычной древесины высокой сухостью (влажность всего 8-12 %, а влажность сырых дров — 30-50 %) и большей — примерно в полтора раза — плотностью, чем дрова. Эти качества обеспечивают высокую теплотворную способность по сравнению со щепой или дровами — при сгорании ты гранул выделяется приблизительно 3,5 тыс кВт·ч тепла, это почти в два раза меньше, чем при сгорании ты каменного угля, в полтора раза больше, чем у обычных дров, и всего в два раза (почти в три раза) меньше, чем при использовании газа, мазута или дизельного топлива.


Низкая влажность — это не только преимущество гранул как топлива, но и проблема их производства. Сушка может оказаться одной из основных статей расходов при производстве топливных материалов из отходов деревообработки. Кроме того, в зависимости от производства, сбор, сортировка и очистка сырья также могут повлечь дополнительные затраты. Процесс сушки важно тщательно спланировать, что позволит уменьшить риски, связанные с качеством готовой продукции, её себестоимостью и пожароопасностью производства. Лучшим вариантом является производство биотоплива из сухой стружки.


Одно из важнейших преимуществ гранул — высокая и постоянная насыпная плотность, позволяющая относительно легко транспортировать этот сыпучий продукт на большие расстояния. Благодаря правильной форме, небольшому размеру и однородной консистенции продукта гранулы можно пересыпать через специальные рукава, что позволяет автоматизировать процессы погрузки-разгрузки и также сжигания этого вида топлива.


Для эффективного использования топливных гранул требуется особый вид печи: пеллетный котёл.


Качество и стандарты


Качество и вид гранул зависят от сырья и технологии производства. Древесные гранулы с большим содержанием коры обычно имеют тёмный цвет, а гранулы из окорённой древесины — светлый. В процессе производства — например, при сушке — гранулы могут немного «подгореть» и тогда они из белых становятся серыми. Хотя это не всегда сказывается на таких потребительских качествах гранул как теплотворная способность, зольность, прочность и истираемость, но может привести к образованию мелкой пыли при транспортировке за счёт трения гранул друг о друга.


В разных странах приняты различные стандарты производства топливных гранул.


В России в 2008 г было произведено 500‑600 тыс т пеллет, производство топливных гранул налажено на 150 предприятиях в разных регионах страны.


В 2009 г произведено около 960 тыс т топливных пеллет. Внутри страны было использовано около 260 тыс т.


В 2010 г в России было выпущено порядка 1 млн т гранул из древесины и лузги. Большая их часть была экспортирована в Европу. При этом если древесные гранулы в основном покупают скандинавские страны, а также центральная и северная Европа, то российские топливные гранулы из лузги закупают только Великобритания и Польша. Пеллеты, произведенные на Дальнем Востоке, экспортируются в Южную Корею и Японию.


Согласно оценкам ООН, в России ежегодный объём производства топливных гранул в 2011 г составлял 750 тыс т, из которых 600 тыс т экспортировалось.


В 2011 г Выборгская целлюлоза (пос. Советский, Ленинградская область) запустила крупнейший в мире завод по производству древесных пеллет. Объём производства предприятия должен составить 1 млн т топливных гранул в год. В 2012 г на предприятии было произведено 500 тыс т гранул.


Российский рынок топливных гранул (пеллет) в 2015 г продемонстрировал стабильный рост объемов производства и экспорта продукции, увеличившись на 100 000 т/год. Данная тенденция сохраняется на пеллетном рынке, несмотря на ряд кризисных явлений в экономике. Большинство российских компаний, занимающихся экспортом продукции в 2015 г не испытывало проблем со сбытом, несмотря на теплую зиму в Европе. Это связано с наличием долгосрочных контрактов у тех производителей, которые работают на рынке в течение последних нескольких лет. В то же время в связи с девальвацией рубля, относительно евро, в экспорте древесных топливных гранул в 2015 г стали участвовать те компании, которым ранее с логистической точки зрения было невыгодно продавать свою продукцию за рубеж. Во второй половине 2015 г в экспорте продукции участвовало 157 российских производителей гранул. Отечественные производители активно получают европейские сертификаты EN plus и SPB и выходят на новые рынки.

Что такое древесные пеллеты, топливные гранулы, виды пеллетного топлива

Что такое пеллеты


Пеллеты — это топливные гранулы, получаемые из различного сырья растительного происхождения путем его прессования под высоким давлением. Удельная энергоемкость 1 кг пеллетного топлива составляет приблизительно 4-4,5 кВт.


Для изготовления пеллет используют древесное сырье, торф, различные отходы сельскохозяйственной продукции. В производстве топливных гранул не используются клейкие и связующие вещества, готовые гранулы держат форму благодаря лигнину, выделяемому из сырья в процессе производства. Основной элемент линии по производству такого топлива — пресс-гранулятор для пеллет. Данное устройство широко используется в сельском хозяйстве не только для изготовления топливных гранул, но и для гранулирования комбикорма.

Как используются пеллеты


Пеллеты применяются для отопления жилых домов путем сжигания в специальных пеллетных котлах. В таких котлах процесс подачи топлива автоматизирован, а за счет низкой зольности пеллет камеру сгорания не надо постоянно очищать, что минимизирует участие человека в процессе.


Также пеллетные котлы высокой мощности могут применяться для отопления промышленных предприятий.

Классификация пеллетного топлива


Энергетические характеристики пеллет напрямую зависят от сырья, используемого при их производстве.


В настоящее время все производители пеллет в Европе ориентируются на введенную в 2010 году единую систему стандартов EN-14961-2. Российские производители также ориентируются на европейский стандарт, поскольку заинтересованы в экспорте пеллет на западный рынок.


Согласно EN- 14961-2 выделяют следующие сорта пеллетного топлива:

  • EN Plus-A1: пеллеты премиального сегмента для отопления частных домов;
  • EN Plus-A2: пеллеты стандартного качества;
  • EN-В: пеллеты, применяемые для сжигания в крупных промышленных котлах.


Основным отличием в пеллетах трех сортов является зольность и содержание азота. В премиальных пеллетах доля золы в одной грануле не превышает 0,7%; содержание азота — не более 0,3 мг/кг, в среднем сегменте — не более 1% золы, содержание азота — не более 0,5 мг/кг, в промышленных пеллетах — не более 3% золы, содержание азота — не более 1 мг/кг.


Более высокая зольность говорит о качестве применяемого при изготовлении сырья. Как правило, высоким содержанием золы топливные гранулы обязаны древесной коре и содержащемуся в ней песку, а наименьшее содержание золы в гранулах (не более 0,5%) у пеллет, изготовленных из лиственных пород деревьев. Пеллеты, полученные из торфа или отходов сельского хозяйства (лузга подсолнечника, солома и т. д.), имеют также повышенную зольность и применяются в промышленных котлах.


Визуально пеллеты стандартного и премиального сортов одинаковы по цвету и размеру, на их поверхности отсутствуют трещины, они обладают приятным древесным запахом.

Преимущества и недостатки пеллетного топлива

  • Высокая энергоэффективность. Пеллеты превосходят по удельной энергоемкости многие другие виды сухого топлива;
  • Выгодная цена. Стоимость 1 кВт пеллетного топлива ниже стоимости другого твердого топлива.
  • Низкая зольность. Благодаря низкой зольности топлива нет необходимости каждый день очищать котел;
  • Возможность автоматической подачи. Пеллетные котлы оборудуются специальным бункером–накопителем с автоматической подачей пеллет;
  • Эргономичное хранение. Фасованные пеллеты занимают гораздо меньше места, чем дрова. Небольшого помещения хватит, чтобы создать запас топлива на сезон.


К недостаткам топливных гранул можно отнести высокую стоимость пеллетных котлов. Однако с каждым годом цены на них постепенно снижаются.

Купить оборудование для производства пеллет


Если вы хотите самостоятельно изготавливать пеллетное топливо и ищете оборудование для гранулирования — звоните нам по телефону +7 (831) 466-02-99 или заполните форму обратной связи на сайте albnn.com. Наши специалисты помогут вам подобрать оборудование для решения ваших задач.

Производство топливных пеллет — техника и технология


Последнее десятилетиевсё большее значение на мировом топливном рынке придают древесным гранулам — пеллетам. Они —  наиболее распространенный тип гранулированного топлива и, как правило, сделаны из отходов деревопереработки – опилки, стружка, горбыль, обрезки. В общем, гранулы, как новый и прогрессивный вид топлива, широко используются во многих странах за счет их явных преимуществ:

  1. Разнообразие сырья

    В прошлом как классическое топливо всегда рассматривалась цельная древесина . По сравнению с цельной древесиной, древесные гранулы могут быть изготовлены из любых органических материалов, таких как солома, опилки, травы…
  2. Экологическая эффективность

    После производства гранулы имеют низкую влажность и высокую плотность. Это гарантирует, что при их сжигании будет выброшено меньше углекислого газа в атмосферу.. То есть, гранулы производят меньше золы и меньше дыма.
  3. Низкая себестоимость

    При сравнении со многими видами топлива древесные гранулы немного дороже, чем обычное дерево, опилки и т.п., ведь они требуют производственного процесса Однако, если сравнивать с другими видами топлива, такими как нефть, природный газ и т.д., то они оказываются намного дешевле, а если учесть доступность сырья в виде отходов на лесопильном и лесоперерабатывающем производстве, то экономическая эффектичность пеллет очевидна.






Таблица 1. Сравнение стандартных видов топлива

Одна тонна пеллет равняется:

455 литрам мазута

0,45 м³ природного газа

644 литрам пропана

4,775 КВт/ч электроэнергии


Производственный цикл в малом бизнесе и домашнем хозяйстве


Маленькие грануляторы чаще всего используются при производстве топливных брикетов из биомассы. На рынке такие грануляторы называют грануляторами с плоской матрицей. Они используются для домашнего хозяйства, собственных нужд и малого бизнеса. Например, в отопительной системе собственного жилья вы можете использовать свои собственные древесные гранулы, модернизировав имеющийся или приобретя новый котел. Кроме того, для того, можно гранулировать корма для различных животных.


Производственный процесс включает в себя 3 этапа:


Первый этап: Подготовка сырья
Сырье может быть различным, например, древесные отходы (опилки, древесная стружка и т.д.), отходы сельскохозяйственного производства (солома, кукурузные стебли, лузга и т.д.), органические остатки (трава, листья и т.д.), и другие биомассы.

Размер сырья перед загрузкой в гранулятор не должен превышать 5 мм, так что, для уменьшения размеров до минимальных, сырье нужно пропустить через молотковую дробилку. Молотковые дробилки могут работать на высоких скоростях — от 3000 об/мин до 8000 об/мин. Размер на выходе контролируется за счет отверстий сит, которые могут быть от 1 мм до 10 мм. Молотковые дробилки очень популярны для измельчения сырья при производстве пеллет, т.к. благодаря большому ассортименту сит могут использоваться практически для любого сырья.


Второй этап: Гранулирование

Высушенное сырье направляется в прессующий узел гранулятора, где роликом создается высокое давление. В общих чертах, самыми распространенным являются D-тип (тип с вращающейся матрицей) и R-тип (тип с вращающимися роликами). В грануляторах используются различные виды привода — электродвигатели, дизельные двигатели, бензиновые двигатели, вал отбора мощности.



Третий этап: Упаковка

  По окончанию процесса древесные гранулы пакуют в пластиковые пакеты для защиты от влажности и удобства транспортировки.

Стандартный производственный процесс в больших грануляторах


В промышленном производстве используются пеллетные заводы и линии для производства пеллет. В основном, они состоят из дробилки для древесных отходов, молотковой дробилки, сушилки, установки для гранулирования (обычно используются грануляторы с кольцевой матрицей), охладителя  и прочего вспомогательного оборудования (питатели, упаковочные машины и т.д.).


Производственный процесс включает в себя 8 этапов:


Первый этап: Первичное измельчение древесины
Перед началом производства сырье должно быть предварительно обработано. Первичное измельчение является важным моментом в процессе гранулирования, т.к. оно может стать ограничивающим фактором в производстве пеллет, а также является самым затратным этапом всего процесса. Для предварительной обработки сырья используются дробилки для древесных отходов – щепорезы, валковые дробилки. По завершению дробления фракция должна быть подходящих размеров – 6-25 мм



Второй этап: Сушка

Перед загрузкой в грануляторы сырье должно быть тщательно высушено (5-20% в зависимости от фракции и типа сырья). Стандартным оборудованием в линии является барабанная сушилка – максимально простое в обслуживании и обращении оборудование с неплохим КПД за невысокую цену. Альтернативным выбором является аэродинамическая сушилка – намного более эффективная и компактная.



Третий этап: Очистка от примесей

В целях обеспечения качества гранул, сырье должно быть очищено от примесей, таких как металлы, камни или другие. Крупные камни и другие материалы убираются в ручную или с помощью камнеуловителей. От металлов сырье очищают с помощью магнита на конвейерной ленте или металлоуловителя.


Четвертый этап: Вторичное измельчение
Этот процесс осуществляется молотковой дробилкой для уменьшения размеров сырья до 4-8 мм. На данной ступени сырье должно быть сухим. Размеры помола контролируются ситом.



Пятый этап: Гранулирование

На данном этапе сырье формируется в пеллеты. Через фильеры матрицы гранулятора под высоким давлением опилки прессуются в древесные гранулы. На выходе гранулы горячие и относительно мягкие.



Шестой этап: Охлаждение
Охлаждение является важной частью процесса производства качественных древесных гранул. Оно необходимо для отвердения готовых пеллет —  они горячие и пластичные, легкодеформируемые до полного остывания.


Седьмой этап: Контроль продукции

На данном этапе  сформированные и охлажденные гранулы проверяются на наличие превышающих требуемый  размер пеллет. Тщательность проверки зависит от условий местного рынка и индивидуальных особенностей производства.

Восьмой этап: Хранение и фасовка
По завершению процесса производства для  обеспечения удобства использования, транспортировки и  привлекательного внешнего вида, гранулы расфасовываются по пластиковым пакетам, так гранулы менее подвержены истиранию во время доставки. В летнее время, когда спрос на рынке на древесные гранулы небольшой, их приходится длительно хранить. Древесные гранулы должны храниться в сухих условиях, так что очень важным фактором является наличие влагозащищенного помещения.

Линия для производства древесных гранул.

Глобальный спрос на древесные топливные гранулы


Благодаря исследованиям последних лет стало понятно, что рынок древесных гранул перспективен и набирает оборот. Более того, древесные гранулы более безопасны для окружающей среды, чем традиционные виды топлива, поскольку могут быть изготовлены из отходов. Это является важным элементом защиты окружающей среды. К тому же, древесные гранулы, как новый вид топлива, могут повысить КПД использования топлива. Не имеет значения для домашнего использования или для коммерческого, древесные пеллеты, в любом случае, весьма перспективное направление.

Преимущества пеллет (топливных гранул)

Пеллеты (топливные гранулы) — экологически чистый вид биотоплива. Пеллеты производят из предварительно измельченного и высушенного растительного сырья без химических закрепителей, которое прессуют под высоким давлением.

Сырьем для производства пеллет служат древесные отходы, которым необходимо переработка.

Вид и размеры пеллет

По внешнему показателю пеллеты представляют собой прессованные, цилиндрической формы материал, диаметром до 25 мм. Широкое применение получили пеллеты диаметром 6-10 мм.

Данная форма благоприятствует фактору сыпучесть и позволяет использовать все известные способы автоматизации в подающих устройствах котельных. Учитывая именно этот фактор, следует сказать, что пеллеты стали основным прессованным топливом в Европе.

Соломенные пеллеты используют еще в качестве подстилки для скота, а пеллеты из травы или сена считаются ценным кормом. По технологии производства пеллет за счет обработки паром, количество усваиваемых белков увеличивается.

Плотность пеллет, образованная под действием высокого давления, достигает 1, 25 т/м3. Влажность пеллет – 10…12%. Для сравнения: у сырой древесины уровень влажности составляет половину веса. Таким образом, пеллеты – это концентрированный источник энергии. По определению теплотворная способность пеллет в 5-7 раз превышает теплотворную способность сырья такого же объёма, и равна теплотворности каменного угля.

Область применения пеллет

Пеллеты используют в котельных и ТЭЦ широкого диапазона мощности — от каминов и котлов в частных домах до ТЭЦ мощностью более 500 МВт, которые расходуют 450 тыс. тонн пеллет в год.

Преимущества эксплуатации древесных гранул.

  • Высокая теплотворная способность — 4,8 кВт/час/кг (средняя), сопоставимая с теплотворностью каменного угля.
  • Транспортировка и простой способ хранения топливных гранул.
  • Высокая насыпная плотность, 650 кг/м3 и сыпучесть.
  • Дает возможность производить эффективную транспортировку на большие расстояния с помощью любого вида транспорта.
  • По статистике объём, занимаемый пеллетами при сопоставимой теплотворности, в 5 раз ниже, чем у щепы, и равен объему угля.
  • В процессе производства выполняется сушка, во время которой пеллеты биологически неактивны. Они не гниют в течение длительного времени и не утрачивают своих полезных свойств.

Автоматизация сжигания пеллет

Стандартный размер и устойчивость свойств пеллет дают возможность автоматически совершать перемещение и дозирование в сжигающих установках.

Небольшие относительные энергозатраты при производстве пеллет

Для производства пеллет необходимо 5% электроэнергии от энергоемкости пеллет и до 15-20% тепловой энергии, используя сырое сырье. Тепловая энергия получается из сырья для пеллет и учитывается в сырьевом балансе.

Безопасность

Влажность — 10-12%

Пыль <1%

Пеллеты производят из высушенного сырья, используя метод прессования. Пеллеты не расположены к самовоспламенению и не взрывоопасны. Это объясняется тем, что за содержанием пыли ведется серьезное наблюдение.

Следующие важные параметры пеллет:

  • Зольность
  • Плотность
  • Истираемость

Следует обратить внимание на то, что при сжигании пеллет в промышленных установках с автоматическим золоудалением, их зольность не имеет большого значения.

Экологичность

Использование полезных качеств пеллет благоприятствует снижению загрязнения атмосферы. Применение топливных гранул признано и поддерживается на государственном и межгосударственном уровнях (Киотский протокол), а также международными экологическими фондами (NEFCO, SIDA и др.) и общественными организациями. Использование биотоплива возведено в ранг национальных приоритетов многими странами.

Как делают древесные гранулы – Пеллеты

Пеллеты – топливные гранулы, известны уже давно. Изначально устройства для формирования растительного сырья применялись для гранулирования соломы, сена, комбикорма в животноводстве. В нашем случае пеллетайзеры помогают подготовить различное растительное топливо для удобства транспортировки и сжигания в автоматических котлах и каминах, работающих на пеллетах.

Из чего делают пеллеты

Лучшим и наиболее распространенным сырьем для производства пеллет являются отходы древесины хвойных и лиственных пород. В производстве используются все – опилки, стружка, древесная мука, обрезки, горбыль, т.е. абсолютно все отходы деревопереработки. Отходы с корой тоже идут на производство так называемых «серых» пеллет. У них серый внешний вид и обычно они идут в фасовках больших объемов для котельных больших мощностей, где стоимость топлива важнее зольности.

Полный перечень сырья для производства пеллет выглядит так: любые древесные отходы, отходы сельского хозяйства – например солома, отходы крупного производства – лузга семенных культур и прочее. Те любые органические отходы можно использовать как сырье для приготовления топливных гранул.

Стадии изготовления пеллет

Весь процесс изготовления гранул условно можно разбить на шесть стадий:

1. Подготовка сырья и его измельчение.

Все сырье разделяют на 2 группы – чистые древесные отходы и отходы с корой. Данное разделение необходимо для производства пеллет более низкого качества.

Неравномерные по фракциям отходы – рейки, горбыль дробятся до опилок. Сначала сырье рубят до состояния щепы, а затем молотковой дробилкой доводят размер фракции до необходимого размера. Обычно конечная фракция на данном этапе — это опилки меньше 4 мм.

2. Сушка измельченного сырья

Полученные на предыдущей стадии древесные опилки поступают в сушильный барабан. Задача на данном этапе подготовки сырья – довести влажность с естественной 40-60% до влажности, необходимой для гранулирования 8-14%. Сушка осуществляется горячим воздухом с температурой около 400С. Обычно сырье пересушивают, чтобы довести влажность до необходимой уже непосредственно перед гранулированием. Данный этап очень критичен, при превышении температуры сушки может разрушится важный компонент древесины – лигнин, который и ответственен за прочностные характеристики топливных гранул.

3. Увлажнение

Опилки прессуются в пеллеты за счет механического сцепления и полимеризации древесного лигнина. Последнему нужно совокупность таких факторов как давление, температура, вода. Для эффективной работы перед прессованием требуется добавление к измельченному сырью пара и воды. Для опилок хвойных пород требуется только вода. Без этого увлажнения гранулы будут высокого качества, но матрицы и валки будут быстро изнашиваться, ведь нагрев и размягчение происходит вследствие механического трения.

4. Гранулирование

Сам гранулятор – это основное оборудование для производства. Гранулятор состоит из мотора, матрицы (различают плоские и барабанного типа), валиков для продавливания сырья, и ножей для обрезания готовых гранул. Можно менять диаметр гранул, устанавливая матрицу с необходимым диаметром отверстий.

Валики продавливают подготовленные опилки через матрицу с отверстиями и за счет механического трения нагревают сырье. По выходу из матрицы сформированные пеллеты остывают, лигнин полимеризуется и затем срезаются автоматическим ножом.

5. Охлаждение пеллет

В пеллетайзере сырье может нагреваться до 100С только за счет трения, поэтому в процессе производства пеллет предусматривается их остывание, где пеллеты приобретают нужную твердость.

6. Упаковка

Произведенные гранулы фасуются в большие мешки – «биг-бэги», которые имеют емкость 500-1000 кг., либо более потребительскую тару – мешки по 15-25 кг. Промышленное же использование подразумевает отпуск пеллет насыпью в специальные бункера.

Пеллеты рекомендуется хранить в сухих, проветриваемых помещениях. Температура не критична. Важно чтобы мешки с пеллетами не соприкасались с землей или бетонным полом. Оптимальное размещение пеллет при хранении – на деревянных поддонах или досках.

Рассказ был бы не полным если бы мы не упомянули про редкие и трудоемкие в производстве торрефицированные (те обожженные без доступа кислорода) пеллеты.

При торрефикации твердая биомасса обжигается без доступа кислорода при температуре 200-300С. Эти пеллеты уже называют био-угольными и они обладаю следующими достоинствами: не требуют специальных хранилищ, имеют лучшие показатели сжигания, близкие к углю, не гниют, не разбухают и не плесневеют.

Топливные гранулы — Гранулы (пеллеты)

Топливные гранулы

Топливные гранулы — это спрессованные частицы растительного происхождения, имеющие форму цилиндров диаметром до 25 мм. В английском языке есть слово «гранулированный», но отсутствует слово «гранулы», поэтому в Америке и Европе их называют «pellets», что переводится на русский язык как «шарики». Топливные гранулы могут быть изготовлены из древесины, тростника, торфа, куриного помета, энергетической травы, лузги, соломы, лигнина, костры льна и многих других видов растительного сырья, а также из мусора. Наибольшее распространение получили древесные гранулы (wood pellets) и торфяные гранулы (peat pellets), а также гранулы из соломы и лузги подсолнечника. Топливные гранулы являются возобновляемым топливом, поэтому наряду с брикетами, дровами, щепой («wood chips»), соломой, лузгой и т.п. их часто называют «биотопливом» («biofuel») или твёрдым биотопливом («solid biofuel»).

Использование пеллет в качестве топлива занимает лидирующее положение благодаря большому количеству их неоспоримых достоинств. Главным из этих достоинств является возможность полной автоматизации процесса горения. Данное качество стало главной движущей силой в процессе бурного развития систем автономного отопления загородных домов и дачных домиков. В настоящее время производство автоматических котлов, работающих на топливных гранулах, во многих Европейских странах поставлено на промышленную основу. Модельный ряд представлен несколькими десятками вариантов – любой мощности и на любой вкус. С некоторым запозданием, но этот процесс начался и в России – производство таких агрегатов налажено в Санкт-Петербурге. Нами уже осуществлен перевод нескольких угольных котельных на отопление древесными гранулами.

   Чтобы получить качественные топливные гранулы, необходимо выполнить 3 основных условия: использовать качественное оборудование, строго соблюдать технологию производства, и использовать качественное сырье. Вопросы по оборудованию и технологиям рассмотрены в соответствующих разделах нашего сайта. Ниже перечислены требования к качественному сырью:

  1. Должно быть от хвойных и мягких лиственных пород древесины (лиственных пород желательно не более 50% общего количества).
  2. Должно содержать минимальное количество коры (хорошо – не более 5%, желательно – не более 1%), т.к. увеличение количества коры приводит к увеличению зольности гранул.
  3. Не должно быть старым (пролежавшим более 1 года), т.к. у гранул получается меньшая энергетическая ценность.
  4. Влажность перед прессованием должна быть в пределах 12-14%, т.к. при большей влажности гранулы получаются менее прочными, и остаточная влажность после охлаждения может быть выше нормы, у таких гранул меньшая энергетическая ценность и, следовательно, цена.

   После изготовления качество гранул необходимо сохранить. Для этого необходимо:
— Исключить возможность попадания в них влаги.
— Свести к минимуму деформирующие нагрузки.

Поэтому лучше всего гранулы хранить в закрытых мешках, на поддонах.

    Внешний вид качественных древесных гранул: поверхность должна быть блестящей, гладкой, без трещин и вздутий; цвет не должен быть серым; запах — легкий сладковатый запах клея (у гранул изготовленных из других материалов эти характеристики могут быть совершенно другими). 



Гранулы из сухих стружек Гранулы из влажных опилок Гранулы из торфа

 



Гранулы из рисовой шелухи Гранулы из лигнина Гранулы из соломы

Преимущества топливных гранул перед другими видами топлива

— Низкая цена. Себестоимость не возобновляемых видов топлива будет быстро и постоянно расти, следовательно, относительная цена топливных гранул будет уменьшаться.
— Возможность полной автоматизации подачи топлива в зону горения. Возможность переоборудования действующих котлов.
— Возможность использования в котлах любой мощности — от отопления дома, до гигантской ТЭЦ.
— Полная безвредность для окружающей среды.
— Минимальный несгораемый остаток (являющийся удобрением для растений).
— Минимальная площадь хранения, минимальный объем при перевозке.
— Благодаря сыпучести и однородности могут транспортироваться автоцистернами и «вдуваться» на склад (в бункер топлива).
— Максимальная безопасность при хранении и перевозке (не взрывоопасны, не подвержены самовозгоранию).
— Не разлагаются при длительном хранении.
— Не вызывают аллергических реакций, не переносят семена сорняков и насекомых – вредителей.

Российские производители пеллет выходят на зарубежные рынки — Российская газета

Среди продуктов переработки отходов лесной промышленности наибольшую популярность обретают топливные гранулы. Об этом говорит тот факт, что пеллетный рынок за рубежом растет гигантскими темпами, которые не могли предсказать даже эксперты. Российские производители намерены максимально занять эту нишу.

Минувшим летом крупный пеллетный трейдер CM Biomass отгрузил на экспорт рекордную судовую партию древесных гранул объемом 33 тысячи тонн, сообщил представитель компании Михаил Волкун. Это первая крупная партия пеллет, которая единовременно поступила в Европу из порта Санкт-Петербурга. До сих пор подобное количество биотоплива переваливали только американские поставщики.

— Пеллеты — жизненно важный продукт, поскольку энергия необходима в любое время, — подчеркнул эксперт. — Что будет осенью 2020 года, сказать сложно, но пеллетный рынок однозначно будет расти и дальше. Сейчас отгрузки древесных гранул в страны Евросоюза из Морского порта Санкт-Петербурга ведется один — три раза в неделю. Ожидается, что многотоннажные судовые партии станут регулярными и объемы экспорта пеллет из России в ЕС вырастут в несколько раз. Возможно, вскоре российские пеллетчики догонят американских, от которых отстают по объемам отгрузок примерно вчетверо.

Таможенная статистика подтверждает эту тенденцию. По итогам 2019 года из России вывезено 1,9 миллиона тонн древесных топливных гранул — на 300 тысяч тонн больше, чем в 2018-м. Всего же за год произведено 2,5 миллиона тонн — и это при том, что мощности производящих биотопливо предприятий были загружены примерно на 40 процентов. По данным агентства WhatWood, лесные ресурсы страны позволяют выпускать 9-10 миллионов тонн пеллет в год.

Рост использования древесных гранул в качестве топлива за рубежом — как в Европе, так и в азиатских странах — объясняется их экологичностью. Однако их использование в качестве биотоплива набирает обороты именно за рубежом — как на европейских, так и на азиатских рынках.

Отходы лесопереработки нередко превышают 50 процентов от общего объема перерабатываемого круглого леса и захламляют огромные территории

«Брикеты и пеллеты, которые представляют собой прессованное низкокачественное древесное сырье, имеют высокую калорийность, экологичность, они компактны и удобны для транспортировки, — подчеркивают в своей статье специалисты Лесосибирского филиала Сибирского государственного технологического университета Александр Мохирев, Юлия Безруких и Сергей Медведев. — Их можно эффективно применять как в бытовых, так и промышленных целях, в том числе для тепловых станций, поскольку этот вид топлива успешно конкурирует с каменным углем. Использование переработанного древесного сырья в качестве топлива значительно повышает эффективность процессов энергообеспечения на предприятиях и снижает выбросы вредных веществ в атмосферу. Правда, на российском внутреннем рынке этот вид топлива пока мало востребован: 98 процентов произведенных в РФ пеллет уходит на экспорт».

Ученые подчеркивают, что в России ежегодно образуется около 35,5 миллиона кубометров древесных отходов — 32,2 процента от объемов используемого пиловочника. За последние годы, когда древесные отходы в большинстве случаев не использовались, а иногда и не утилизировались, в лесопромышленных районах их накопилось огромное количество. В частности, используется не более 30 процентов от общего объема опилок, производимых предприятиями лесопереработки. По другим данным, которые приводит отраслевой журнал «ЛПК Сибири», отходы лесоперерабатывающих производств нередко превышают 50 процентов от общего объема перерабатываемого круглого леса и захламляют огромные территории.

Решение проблемы заключается в комплексном подходе к лесопереработке. Из двух возможных вариантов — утилизировать отходы за свой счет либо перерабатывать и извлекать прибыль — выбор все чаще делается в пользу последнего. При правильной организации производство древесных гранул дает максимум выгоды: позволяет экономить на утилизационных сборах, пенях и штрафах и становится дополнительным источником дохода. Как результат — по всей России, от Дальнего Востока до центра страны, запускаются новые пеллетные производства — как отдельные, так и в составе крупных предприятий лесопромышленной отрасли.

Не является исключением и Северо-Запад. Как сообщили на Архангельском целлюлозно-бумажном комбинате, там удалось создать практически безотходное производство. Генеральный поставщик сырья — группа компаний «Титан» — поставляет пиловочник на предприятие «Лесозавод 25», балансы — на Архангельский ЦБК. Остающаяся от производства пиломатериалов на лесозаводе технологическая щепа отправляется также на комбинат. При этом кора, отщеп и некондиционная щепа поступают на собственную котельную «Лесозавода 25», а опилки идут на изготовление пеллет.

Производство древесного топлива из вторсырья развивается и в Карелии. В Пудожском районе республики предполагается построить два новых пеллетных завода мощностью 50 и 15 тысяч тонн древесных топливных гранул в год. Аналогичная работа ведется в Вологодской области. В пресс-службе российского лесопромышленного холдинга Segezha Group сообщили о запуске нового инвестиционного проекта в городе Соколе, где будет построено новое производство древесно-топливных пеллет. Мощность производственной линии, которая будет введена в эксплуатацию в четвертом квартале 2021 года на Сокольском ДОКе, — 65 тысяч тонн продукции в год.

Плитное производство также является перспективным вариантом использования древесных отходов. Потребление одного миллиона квадратных метров плит, произведенных из этого сырья, условно сберегает 54 тысячи кубометров деловых пиломатериалов. Представители отраслевой науки убеждены: комплексное использование древесного сырья должно стать главным приоритетом развития российского лесопромышленного производства. Для этого, в свою очередь, необходимо целенаправленно создавать отрасль переработки древесных отходов, отмечают лесопромышленники. Нужны площадки временного накопления и сортировки вблизи специализированных предприятий, на которые легально смогут привозить свои отходы лесообработчики, нужна поддержка властей разных уровней. Существенным подспорьем могли бы стать проекты на уровне местных административных образований по переводу муниципальных объектов и котельных на биотопливо.

Производство топливных пеллет из биомассы

Введение

В последние годы популярность древесных пеллет в качестве топлива для отопления чрезвычайно возросла, и многие домовладельцы и коммерческие предприятия предпочитают печи на пеллетах или котлы традиционному дровяному оборудованию из-за их относительной простоты использования . В результате быстро вырос спрос на топливные пеллеты. Однако древесина — не единственное подходящее сырье для производства топливных гранул. Для производства гранул можно использовать широкий спектр материалов биомассы, в первую очередь многолетние травы, такие как просо или мискантус.Более того, необходимое оборудование для производства пеллет доступно в различных размерах и масштабах, что позволяет использовать все: от мельчайших масштабов (отдельные домовладельцы, производящие только для личного пользования) до крупнейших коммерческих предприятий, производящих более 500 миллионов тонн. пеллет в год.

Свойства гранул биомассы

Гранулы биомассы обычно являются лучшим топливом по сравнению с исходным сырьем. Гранулы не только более энергоемкие, но и более удобны в обращении и использовании в автоматизированных системах кормления.Эти преимущества в сочетании с устойчивыми и экологически безопасными свойствами топлива делают его очень привлекательным для использования. Стандартная форма топливной таблетки — цилиндрическая, диаметром от 6 до 8 миллиметров и длиной не более 38 миллиметров. Иногда также производятся более крупные гранулы; если они имеют диаметр более 25 миллиметров, их обычно называют «брикетами».

Таблица 1. Типичные свойства гранул биомассы из разных источников.
Сырье Насыпная плотность (кг / м 3 ) Энергосодержание (МДж кг -1 ) Зольность (%) Каталожный номер
Опилки 606 20,1 0,45 2
Кора 676 20,1 3,7 2
Лесозаготовки 552 20,8 2.6 2
Просо 445 19,2 4,5 3, 7
Пшеничная солома 475 16 6,7 3, 9
Солома ячменя 430 17,6 4,9 3, 8
Кукурузная солома 550 17,6 3,7 3, 1

Примечание: для преобразования из МДж кг -1 в btu / lb, умножьте на 430.Чтобы преобразовать из кг / м 3 в фунт / фут 3 , умножьте на 0,0624279.

Высококачественные гранулы — сухие, твердые и долговечные, с небольшим количеством золы, остающейся после сгорания. По данным Института топливных пеллет, гранулы премиум-класса (которые в настоящее время являются наиболее распространенными гранулами на рынке) должны иметь зольность менее 1 процента, тогда как «стандартные» гранулы могут содержать до 2 процентов золы. Все гранулы должны иметь уровень хлорида менее 300 частей на миллион и не более 0.5 процентов мелочи (пыли). Многие виды сырья для биомассы имеют более высокое содержание золы, чем допускает стандарт. Кроме того, некоторые травы и другие материалы образуют золу, которая при высоких температурах имеет тенденцию к образованию комков и отложений. По этой причине большинство печей на древесных гранулах не подходят для сжигания топливных гранул, изготовленных из других материалов, кроме древесины. Вместо этого следует использовать печи «гранулы биомассы», которые разработаны специально для этого топлива.

Описание процесса гранулирования

Процесс производства топливных гранул включает помещение измельченной биомассы под высоким давлением и проталкивание ее через круглое отверстие, называемое «фильерой».«При воздействии соответствующих условий биомасса« сливается »вместе, образуя твердую массу. Этот процесс известен как« экструзия ». Некоторая биомасса (в основном древесина) естественным образом образует высококачественные топливные гранулы, в то время как для других типов биомассы могут потребоваться добавки, которые служат в качестве «связующего вещества», удерживающего гранулы вместе.

Однако создание гранул — это лишь небольшой шаг в общем процессе производства топливных гранул. Эти этапы включают измельчение сырья, контроль влажности, экструзию, охлаждение, и упаковка.Чтобы конечный продукт имел приемлемое качество, каждый шаг должен выполняться с осторожностью.

Измельчение сырья

Для грануляторов стандартного размера обычно требуется измельчение биомассы до частиц размером не более 3 миллиметров. Для выполнения этой задачи доступно несколько типов оборудования. Если биомасса довольно большая и плотная (например, древесина), материал сначала пропускают через «измельчитель», а затем пропускают через молотковую мельницу или подобное устройство, чтобы уменьшить частицы до необходимого размера.Более мелкая и мягкая биомасса (например, солома) может подаваться непосредственно в молотковую мельницу без предварительного измельчения.

Контроль влажности

Поддержание соответствующего уровня влажности в сырье жизненно важно для общего качества конечных гранул. Для древесины требуемый уровень влажности сырья составляет около 15 процентов или около того. К другим типам биомассы предъявляются другие требования — возможно, вам придется немного поэкспериментировать. Влагу можно удалить из сырья сушкой в ​​печи или продувкой горячего воздуха над или сквозь частицы.Если сырье слишком сухое, можно добавить влагу путем нагнетания пара или воды в сырье.

Экструзия

Гранула фактически создается на этом этапе. Ролик используется для прижатия биомассы к нагретой металлической пластине, называемой «фильерой». В фильере просверлено несколько небольших отверстий, которые позволяют продавливать биомассу в условиях высокой температуры и давления. Если условия подходящие, частицы биомассы сольются в твердую массу, превратившись в гранулы.Лезвие обычно используется для нарезки гранулы до заданной длины на выходе из фильеры. Некоторая биомасса имеет тенденцию сливаться лучше, чем другая биомасса. Опилки являются особенно подходящим сырьем для гранулирования, поскольку лигнин, который естественным образом присутствует в древесине, действует как клей, удерживающий гранулы вместе. Травы, как правило, не так хорошо срастаются, и получаемые в результате гранулы менее плотные и легче ломаются. Правильное сочетание свойств исходного материала и работы оборудования для гранулирования может минимизировать или устранить эту проблему.Также можно добавить к биомассе «связующий» материал, чтобы помочь ей склеиться, или смешать фракцию опилок с аналогичными результатами. Сообщается, что дистилляторы Dry Grains (продукт производства кукурузного этанола) улучшают связывающие свойства некоторой биомассы.

Охлаждение

Пеллеты на выходе из фильеры довольно горячие (~ 150 ° C) и довольно мягкие. Поэтому их необходимо охладить и высушить, прежде чем они будут готовы к использованию. Обычно это достигается продувкой воздуха через гранулы, находящиеся в металлическом бункере.Конечная влажность гранул не должна превышать 8 процентов.

Упаковка

Пеллеты обычно продаются в мешках по 18 кг, которые можно легко заполнить с помощью подвесного бункера и конвейерной ленты. Мешки должны иметь четкую маркировку с указанием типа гранул, их сорта (например, премиум или стандарт) и их теплосодержания.

Рисунок 1: Схема производства топливных таблеток.

Требования к энергии для производства пеллет

Производство пеллет требует довольно много энергии, как для сушки влажного сырья, так и для работы различных механизмов.Крупные предприятия обычно сжигают часть своего сырья, чтобы обеспечить тепло для сушки, тогда как на небольших предприятиях часто используются другие средства. Как показывает практика, гранулятору требуется от 50 до 100 киловатт электроэнергии на каждую тонну в час производственной мощности. Кроме того, электричество обычно требуется для работы любого используемого оборудования для измельчения, измельчения, сушки, охлаждения и упаковки в мешки. Если надежный источник электроэнергии недоступен, доступно оборудование на бензине или дизельном топливе.

Экономические соображения

Стоимость установки завода по производству окатышей не из дешевых; Как правило, рассчитывайте платить от 70 000 до 250 000 долларов за тонну в час. Большой разброс в стоимости зависит от размера, качества и доступности оборудования. Оборудование большей мощности часто дороже из расчета на тонну из-за большей прочности оборудования и (обычно) более высокого качества получаемых окатышей. Будьте осторожны при выборе самого дешевого доступного оборудования — вы можете пожалеть об этом позже, если оборудование окажется некачественным.Еще один важный фактор, который следует учитывать при выборе оборудования — наличие запчастей и специалистов по ремонту. Как правило, около половины закупочной стоимости оборудования приходится на гранулятор, а половина — на другие устройства.

Эксплуатационные расходы будут включать стоимость сырья, энергии, рабочей силы и обслуживания оборудования. Как правило, матрицы для гранул необходимо заменять через каждые 1000-1500 часов работы.

Другие важные факторы, которые следует учитывать

Двумя другими важными факторами, которые следует учитывать при принятии решения о производстве окатышей, являются наличие сырья и наличие рынка.Если вы производите пеллеты для личного пользования из биомассы, выращенной на собственной ферме, это относительно легко оценить. Однако, если вы рассматриваете производство пеллет как бизнес, жизненно важно определить и обеспечить стабильные поставки биомассы для ваших нужд. Опилки и другие отходы получить уже нелегко, а в некоторых районах они просто недоступны. Рынок топливных пеллет также является важным фактором. Вам не только нужно будет найти покупателя для вашего продукта, вы также должны принять во внимание, что большинству пользователей топливных гранул необходима поставка только в зимние месяцы.Тем не менее, важно отметить, что ваши инвестиции в оборудование для пеллет с большей вероятностью окупятся, если вы сможете эксплуатировать установку в течение значительной части года. Постоянная работа может потребоваться, если вы хотите окупить свои вложения в оборудование и работать рентабельно.

Ссылки

Демирбас, А. «Расчет более высоких значений теплотворной способности топлива из биомассы». Топливо 76, нет. 5 (1996): 431-34.

Lehtikangas, P. «Качественные свойства гранулированных опилок, остатков лесозаготовок и коры.»Биомасса и биоэнергетика 20 (2001): 351-60.

Мани, С., С. Сохансанж, X. Би, и А. Турхоллоу.» Экономика производства топливных гранул из биомассы. «Прикладная инженерия в сельском хозяйстве 22, вып. . 3: 421-26.

Mani, S., L. Tabil, and S. Sokhansanj. «Влияние силы сжатия, размера частиц и содержания влаги на механические свойства гранул биомассы из трав». Биомасса и биоэнергетика 30 ( 2006): 648-54.

McDermott, M. «Крупнейший в мире завод по производству пеллет из биомассы открывается во Флориде.»TreeHugger News, 13 июня 2008 года. По состоянию на октябрь 2008 г. Стамлер и К. Хо Лем. Оптимизация управления просеями проса для производства коммерческих топливных пеллет. Сводка проекта Фонда исследований и разработок альтернативных возобновляемых источников топлива. Канада: REAP, 2006.

Schmidt, A., A. Zschetzsche, and W. Hantsch- Linhart.Проанализируйте von biogenen Brennstoffen. TU Wien: Institut für Verfahrens-, Brennstoff- und Umwelttechnik, 1993.

Szary, L. «Agripellets Wheat Straw Analysis». Эйршир, Шотландия: Knight Energy Services, 2005. По состоянию на октябрь 2008 г.

Центр энергии биомассы штата Пенсильвания

Подготовил Даниэль Чолкош, научный сотрудник Центра энергии биомассы штата Пенсильвания и Департамента сельскохозяйственной и биологической инженерии

Обзор Том Х. Wilson, Penn State Extension и Thomas O.Уилсон, Департамент сельскохозяйственной и биологической инженерии

Разница в качестве древесных пеллет

Нет сомнений в том, что печи на пеллетах — один из самых эффективных способов обогрева вашего дома. Они используют недорогое топливо, а выбросы часто составляют менее 1 грамма в час. Они являются отличным способом обогрева комнаты или даже всего дома гораздо дешевле, чем если бы вы использовали газ или электричество для обогрева.

Топливо для печи на древесных пеллетах

Самым распространенным топливом для пеллетных печей являются древесные пеллеты, которые доступны в стандартных и премиальных вариантах.Они продаются по всей стране в мешках от 20 до 40 фунтов. Если вы посмотрите на древесные гранулы, они внешне напоминают корм для кроликов. Они являются отличным источником отопления дома, и за последние несколько лет их популярность выросла, поскольку отопление с помощью пеллет дешевле, чем использование газа или электричества.

Древесные пеллеты премиум-класса для топлива

Существуют различные сорта древесных пеллет, которые используются в качестве топлива. Древесные пеллеты высшего качества и зачастую более дорогие — это древесные гранулы высшего качества.Обычно они производятся из опилок, образующихся при производстве древесины. Они производят золу ниже 0,5%.

Для производства древесных гранул премиум-класса можно использовать только определенные материалы. Например, обычно используется древесина ели, сосны или дуба. Древесина также должна содержать мало коры или вообще не содержать коры, поскольку кора увеличит процент зольности гранул до предела, приемлемого для называния гранул высшего сорта.

Древесные пеллеты стандартного качества

Если вы подумаете о том, что осталось после удаления запаса древесины высшего сорта, то у вас все еще есть большая часть доступной древесной биомассы, которая часто оказывается на свалках.Древесные отходы от лесного хозяйства будут происходить из различных пород древесины, включая кору. Эта древесина также используется для производства топливных пеллет. Зольность будет немного выше, чем у гранул премиум-класса, поэтому они называются стандартным топливом.

Рост рынка топливных пеллет

Пеллетные печи очень эффективны, главным образом потому, что топливо однородное. Существует естественная разница в плотности топливных гранул. Плотность может незначительно отличаться в зависимости от бренда или даже упаковки.Вы можете быть уверены, что все наши производители стремятся производить пеллеты неизменно высокого качества.

Получите максимум от своей печи на пеллетах

Когда придет время запустить печь на гранулах, чтобы согреть дом, не забудьте провести столь необходимое обслуживание печи на гранулах, чтобы максимально использовать возможности печи на древесных гранулах. Очистка выхлопной трубы, а также вентиляторов и двигателя шнека продлит срок службы и эффективность вашей печи на гранулах, а также поможет добиться максимального сжигания гранул.

Откуда берутся пеллеты?

Древесные пеллеты поступают из разных источников по всей стране. В США и Канаде почти 100 производителей пеллет производят пеллетное топливо для Северной Америки, а также экспортируют его в другие страны. На Западе большая часть древесных гранул производится из опилок, производимых лесопильными предприятиями. Единственный лесопильный завод может быть единственным источником сырья, необходимого для завода по производству окатышей, и большая часть пиломатериалов — это древесина хвойных пород.Перед распилом на пиломатериалы с деревьев очищают от коры, поэтому в опилках очень мало грязи или коры, что создает очень светлые, чистые, малозольные гранулы с постоянными характеристиками горения. Поскольку спрос на пиломатериалы меняется вместе с экономикой, предложение опилок может увеличиваться или уменьшаться. Есть также другие отрасли, конкурирующие за эти опилки, которые могут сильно повлиять на цену.

В Горном регионе многие фабрики используют сосны Lodge Pole, убитые сосновым жуком.Есть тысячи акров этих стоящих мертвых деревьев, которые необходимо вырубить, чтобы уменьшить вероятность разрушительных лесных пожаров. Эти гранулы, как правило, имеют вкрапления синего цвета, показывающие место, где жук убил дерево. Только этот источник обеспечит стабильное производство гранул с низким содержанием золы на десятилетия вперед.

На Юге и Среднем Западе многие предприятия также занимаются изготовлением деревянных полов и мебельной фабрикой, используя свои отходы для производства древесных гранул. Это может быть один вид, смесь древесины хвойных пород или смесь древесины твердых пород.

На Востоке некоторые комбинаты получают сырье от компаний по производству пиломатериалов лиственных пород, в то время как другие предприятия работают с лесопромышленными компаниями, чтобы помочь очистить леса, используя древесину, непригодную для производства пиломатериалов.

Это лишь небольшие примеры того, как древесные гранулы поступают из множества различных источников. Есть также гранулы, которые производятся из сельскохозяйственных отходов и луговых трав. Некоторые из этих гранул имеют немного более высокое содержание золы, но обеспечивают гораздо больший источник сырья.С каждым годом появляется все больше производителей пеллет, и многие из них начинают производить топливо из некоторых из этих нетрадиционных источников, поскольку наша промышленность продолжает искать ответы на вопрос о замене ископаемого топлива в качестве источника энергии.

Сжигание кукурузных пеллет для производства тепловой энергии

Для большинства людей кукурузные гранулы — это похвальный корм для различных животных.Однако кукурузные гранулы также являются альтернативным топливом из биомассы с повышенной доступностью топливных ресурсов, которые обычно используются для создания источника тепла для жилых, а иногда и промышленных помещений.
Кукурузные гранулы поступают из возобновляемых источников, таких как древесные гранулы, что вместе с их очищающим горением делает их экологически чистыми. В то же время горящие кукурузные гранулы создают чудесный сладкий аромат. Они могут предложить такое же экономичное отопление, как древесные гранулы.

Применение кукурузных пеллет в качестве топлива
1.Для отопления дома: топливо из кукурузных гранул обычно используется для отопления жилых помещений из-за его высокой скорости горения.
2. Для котлов, работающих на биомассе: в качестве основного топлива для промышленных котлов топливо из кукурузных гранул может заменить уголь, газ, нефть и т. Д. С меньшим загрязнением окружающей среды.
3. Для электростанции: на тепловой электростанции при сжигании 1000 тонн кукурузных гранул можно достичь эффективности работы 8000 тонн угля.
4. Для других отраслей: топливо из кукурузных гранул можно использовать для выработки тепла для текстильной, полиграфической, химической, медицинской, пищевой и т. Д.отрасли.

Зачем использовать кукурузу в качестве сырья для производства биотоплива
1. В качестве идеального природного гранулированного топлива кукуруза может быстро расти в обширных регионах, подходящих для ее выращивания, что означает постоянную доступность топливных ресурсов.
2. Кукуруза имеет высокую теплотворную способность 16,3 МДж / кг.
3. При горении кукурузы не возникает запаха и раздражающего дыма, мало загрязняющих веществ и выбросов, поэтому она не оказывает отрицательного воздействия на окружающую среду.
4. Зола, образующаяся после сжигания, может использоваться в качестве добавки в садах для улучшения качества почвы.
5. Кукурузу легко хранить. Его можно хранить в любом сухом и чистом месте, избегая грызунов и вредителей.
6. Низкосортная и поврежденная кукуруза также может использоваться для производства топливных гранул, что улучшает коэффициент использования кукурузы и сокращает количество отходов.

Использовать кукурузные или древесные пеллеты?
Для производства тепла существует множество традиционных методов, таких как электричество, газ, нефть и т. Д., Но они требуют больших инвестиций. С развитием энергии нового типа, которая является экологически чистой и возобновляемой, появляются два вида альтернативных источников топлива: древесные гранулы и кукурузные гранулы.Как древесные гранулы, так и кукурузные гранулы могут использоваться в качестве топлива, и следующие факторы могут быть приняты во внимание, чтобы решить, какие гранулы использовать, кукурузные гранулы или древесные гранулы?
1. Характеристика
Кукурузные гранулы изготовлены из лущеных прессованных семян кукурузы; древесные гранулы изготавливаются из прессованных древесных материалов.
2. Доступность
Доступность кукурузных гранул и древесных гранул зависит от местоположения, где имеется большое количество сырья для них обоих.
Древесные гранулы состоят из опилок, древесной щепы, коры, отходов сельскохозяйственных культур и других органических материалов, поэтому древесные гранулы легко доступны в районах с богатыми лесными ресурсами, таких как северо-восток и северо-запад США.S.
Кукурузные гранулы, очевидно, легко доступны в регионах, где выращивается кукуруза. На Среднем Западе Америки кукурузные гранулы достать легко и дешево. Но в регионах, где кукуруза не выращивается или ее нужно покупать, стоимость может быть немного выше.

3. Производительность
Древесные гранулы сжигаются в печах на пеллетах, а кукурузные гранулы следует сжигать в печах для кукурузы или многотопливных печах.Кукурузная печь специально разработана для кукурузных гранул, а многотопливная печь может работать как на кукурузных гранулах, так и на древесных гранулах.

4. Хранение
Влага влияет на характеристики древесных гранул, поэтому их следует транспортировать и хранить в сухом состоянии. Следует избегать использования древесных гранул в мешках на открытом воздухе или во влажных помещениях.
Хранение кукурузных гранул проблематично, поэтому предпочтительны большие площади, такие как запасной гараж или силос. Кукурузные гранулы также должны избегать сырости, в то же время они должны храниться в герметичном пластиковом или металлическом контейнере, чтобы крысы, насекомые и другие грызуны не считали кукурузу пищей.

Сжигание кукурузных пеллет с помощью кукурузной печи или многотопливной пеллетной печи
Кукурузная печь — это тип печи на пеллетах, которая специально разработана для сжигания кукурузных пеллет и похожа на печь на дровах. Но главное различие между печью на дровах и кукурузной печью состоит в том, что печь на кукурузных гранулах имеет дополнительную систему активного удаления золы и металлический стержень для перемешивания внутри топки. А металлический стержень для перемешивания должен взбивать горшок при вращении; Система золоудаления состоит из шнеков на дне топки, которые сбрасывают золу и клинкер.Во время сжигания кукурузных гранул из-за содержания сахара в кукурузе зола слипается, образуя твердую массу, что означает, что кукурузную печь нужно чистить чаще, а металлический стержень для перемешивания может разорвать эти массы, вызывая гораздо более последовательный ожог. Некоторые специальные печи предназначены для автоматической очистки клинкера, в то время как другие необходимо регулярно очищать вручную. Печи на кукурузных гранулах не требуют традиционной системы дымохода, вместо этого требуется вытяжная вентиляция. Некоторые форточки можно установить сбоку от здания.
Между тем, существует еще один вариант многотопливных пеллетных печей, которые могут работать на различных видах топлива, включая дрова, кукурузу, вишневые косточки и т. Д., Для сжигания кукурузных гранул.

Растущая популярность сжигания кукурузных пеллет
Америка является ведущей страной по выращиванию и выращиванию кукурузы, и в США накоплен многолетний опыт сжигания кукурузы, где они интенсивно работали еще в 1970-х годах над разработкой технологии сжигания кукурузы.
В настоящее время для повышения коэффициента использования топлива и уменьшения загрязнения окружающей среды, переработка материалов биомассы в гранулы является популярным способом удовлетворения требований, а кукурузные гранулы распространены в США, поэтому Америка может быть крупным потенциальным рынком для кукурузных гранул. производство и применение.
В 2005 году в США насчитывалось около 65 000 печей на гранулах из кукурузы. Год спустя он увеличился более чем вдвое, до 150 000, а к 2007 году ожидалось, что он достигнет 350 000. Это связано с тем, что кукуруза является одним из самых дешевых топливных ресурсов. Древесных пеллет не хватает, а цены на них выросли более чем вдвое. Однако быстрый рост спроса на кукурузные печи означает, что их трудно найти.
Помимо Америки, Китай, Бразилия, Мексика, Аргентина, Индия, Франция, Индонезия, Италия и Канада и т. Д. Являются другими странами, имеющими большие мощности по производству кукурузы, которые имеют возможность производить кукурузные гранулы или быть поставщиками кукурузы. в качестве сырья для производства кукурузных пеллет.

В 2005 году в США насчитывалось около 65 000 печей на гранулах. Годом позже это число увеличилось более чем вдвое, до 150 000, а к 2007 году ожидалось, что оно достигнет 350 000 человек. Это потому, что кукуруза является одним из самых дешевых топливных ресурсов. Древесных пеллет не хватает, а цены на них выросли более чем вдвое. Однако быстрый рост спроса на кукурузные печи означает, что их трудно найти.

Сжигание древесных гранул не поможет нам бороться с изменением климата

В поисках альтернативных видов топлива сжигание биомассы стало популярным способом замены ископаемого топлива.Некоторые лидеры отрасли рекламируют эти виды топлива на растительной основе как углеродно-нейтральные, но многие ученые говорят, что это не совсем так.

В этом году США ввели федеральную налоговую льготу, чтобы предоставить скидку домовладельцам, которые устанавливают дровяные горелки для обогрева своих домов, поскольку они часто рассматриваются как «чистые» и возобновляемые альтернативы ископаемому топливу. . Одно из видов древесного топлива, которое в последнее десятилетие набирает популярность во всем мире, — это пеллеты из прессованной древесины. Древесные пеллеты — это вид биотоплива, который производится из сжатых опилок и древесных отходов, а иногда и из срубленных целых деревьев, которые можно использовать как для обогрева дома, так и в жилых помещениях, а также в больших масштабах для выработки электроэнергии вместо ископаемого топлива. как уголь.

Отрасль производства топлива из биомассы называет пеллеты и древесину «возобновляемым, надежным, местным» источником топлива, но это еще не все. Буквально в прошлом месяце более 500 ученых со всего мира подписали письмо президенту Байдену и другим мировым лидерам, в котором предупреждали, что сжигание деревьев и лесов в качестве топлива серьезно подрывает климатические цели, поскольку сжигание древесных гранул значительно увеличивает выбросы углерода в краткосрочной перспективе. В то время как древесные гранулы используются для отопления жилых домов, лишь небольшой процент домов в США используют древесину для обогрева.Основная угроза древесных гранул для выбросов углерода и лесов связана с их массовым использованием для выработки электроэнергии за пределами США.

«Это просто физический факт, что при сжигании древесины выделяется больше углекислого газа на единицу энергии, чем при сжигании ископаемого топлива», — говорит Мэри Бут, директор Партнерства за целостность политики. Согласно отчету Национального совета по защите ресурсов, поскольку древесина менее плотна, чем ископаемое топливо, для выработки такого же количества энергии необходимо сжечь большее количество энергии.Это становится серьезной проблемой выбросов, когда древесные гранулы используются для крупномасштабного производства электроэнергии на электростанциях, которые когда-то использовали уголь, но теперь были преобразованы для использования древесного топлива, потому что это считалось более благоприятным для климата.

Помимо неэффективности использования деревьев в качестве топлива, мы отчаянно нуждаемся в них для улавливания углерода. Идея состоит в том, что деревья являются возобновляемыми и могут улавливать углерод, выделяемый при сжигании древесины, но это работает только в долгосрочной перспективе. В отчете NRDC уточняется, что потребуется не менее 50 лет, прежде чем новые деревья уловят достаточно углерода, чтобы кумулятивные выбросы от сжигания древесной биомассы были сокращены и могли считаться углеродно нейтральными.Добавьте сюда транспортировку материалов и сами производственные мощности (которые иногда работают с использованием не очень возобновляемых источников энергии), и вы получите еще более высокие выбросы углерода, с которыми придется бороться.

[Связано: Лесная служба хочет открыть 9,2 миллиона акров для потенциальных лесозаготовок. Вот ваш шанс что-нибудь об этом сказать. ]

«У вас накапливается задолженность за выбросы углерода каждый год, когда вы управляете предприятием», потому что деревьям требуются десятилетия, чтобы полностью раскрыть свой потенциал улавливания углерода, — говорит Бут.«Так что это явно несовместимо с агрессивными целями по сокращению выбросов».

Но не все древесные гранулы одинаковы. Если топливные гранулы, которыми питается ваш дом или бизнес, действительно представляют собой древесные отходы, которые в противном случае разложились бы, использование этих отходов значительно менее этически сомнительно, чем рубка целых деревьев для выполнения той же работы. Обычно для производства таких товаров, как мебель и строительные изделия, используется только сырье высшего качества, оставляя нетронутыми многие леса из менее желательной древесины, но поскольку древесные гранулы могут быть изготовлены из древесины любого качества, это может измениться.Есть вероятность, что целые деревья, которые иначе не были бы вырублены, можно было бы использовать для производства древесных гранул. А для компаний по производству пеллет, таких как Enviva, для достижения производственных мощностей на их предприятиях требуется вырубка 50 000 акров леса из лиственных пород в год на юго-востоке США.

Сэм Дэвис, ученый-эколог, специализирующийся на международном экспорте древесных гранул в некоммерческой организации Dogwood Alliance, которая занимается защитой лесов, говорит, что они скептически относятся к тому, что груды бесполезных древесных отходов от лесной промышленности достаточно для быстрого расширение производства древесных гранул.«В 2011 году [США] экспортировали один миллион тонн древесных пеллет, а в 2019 году мы экспортировали семь с половиной миллионов тонн… что не связано с побочными продуктами». По данным Dogwood Alliance, ежегодно производством древесных гранул вырубается 60 000 акров лесов Северной Каролины.

США экспортируют древесные гранулы, которые в основном производятся в юго-восточных штатах, таких как Северная Каролина и Джорджия. В прошлом году США экспортировали 7,26 миллиона метрических тонн древесных гранул в такие страны, как Великобритания и Европейский союз.

[Связано: Авиакомпания Alaska Airlines совершила перелет через всю страну, используя древесную щепу. ]

Страны ЕС используют древесные гранулы для выработки электроэнергии, что, откровенно говоря, вызывает озабоченность, говорит Дэвис, учитывая, что наиболее эффективный способ использования древесных гранул — древесных отходов или иного — — отапливать дом. «Когда вы используете древесные гранулы для обогрева, это на самом деле довольно эффективно … но когда вы используете их для электричества, эффективность очень и очень низкая.”

Partnership for Policy Integrity и другие работают над тем, чтобы ЕС пересмотрел свою стратегию использования возобновляемых источников энергии и прекратил субсидирование сжигания лесной биомассы. В феврале парламент Нидерландов отменил некоторые субсидии на топливо после импорта более 79000 метрических тонн древесных пеллет из США в 2020 году.

Ученые и защитники природы неохотно продвигают любую форму топлива, которая связана с увеличением объемов лесозаготовок, даже если это помогает увести производство электроэнергии от ископаемого топлива.По словам Дэвиса, несмотря на то, что в Соединенных Штатах Америки все еще остается изрядное количество лесов, на деятельность, связанную с лесным хозяйством, приходится 85 процентов выбросов углерода в лесах страны. «Парижское соглашение, которое призывает к почти чистой климатической нейтральности к 2050 году», — говорит Бут. «И мы просто не добьемся этого, сжигая дрова».

Исправление 18.03.21 : США экспортировали 7,26 миллиона метрических тонн древесных гранул в страны назначения, такие как Великобритания и Европейский Союз, в прошлом году, а не миллиард.

В лесах Америки процветает бизнес. Некоторым это не нравится.

Производители пеллет получают древесину от тысяч землевладельцев, которые часто стремятся получить доход для компенсации земельного налога. Enviva открыла свой первый завод в Ахоски, Северная Каролина, в 2011 году, пообещав производить пеллеты в основном из древесных «остатков», таких как верхушки деревьев, ветки и опилки, без каких-либо других рынков.

Когда земля вырубается, толстые прямые стволы обычно идут на лесопилку, которая производит такие вещи как два на четыре.Производители пеллет берут мелкие кусочки, которые, возможно, не имеют другого рынка, и соперничают с производителями бумаги, картонных коробок и пуха подгузников за остальное. По словам Консуэло Брандейс, лесничего-исследователя Лесной службы США, около 3 процентов древесины, заготовленной на юге, идет на пеллеты.

Экологические группы заявляют, что они задокументировали грузовики бревен и целых деревьев, а не только остатков, поступающих на грануляторы. На общедоступных изображениях показаны бревна, сложенные на заводах, а репортер у входа в гранулятор видел, как въезжают грузовики с бревнами.

Обязательства производителей пеллет полагаться на древесные отходы «загнали их в угол», — сказал Роберт Абт, экономист по лесам из Университета штата Северная Каролина в Роли, потому что деревообрабатывающая промышленность уже использовала свои запасы относительно эффективно, оставляя мало отходов. .

В то время как более длинные куски дерева, слишком изогнутые или завязанные для лесопильных заводов, действительно составляют часть поставок Enviva, Дженнифер Дженкинс, директор по устойчивому развитию Enviva, которая имеет докторскую степень. Что касается экологии экосистем, то компания отметила, что поиск поставщиков был устойчивым, потому что она покупает только у землевладельцев, которые взяли на себя обязательство выращивать деревья, а также потому, что леса Юго-Востока в целом расширяются.По словам доктора Дженкинса, пеллеты, полученные из таких регионов, должны считаться углеродно-нейтральными в соответствии с правилами учета, установленными Межправительственной группой экспертов по изменению климата, органом Организации Объединенных Наций, который предоставляет научную информацию об изменении климата.

Доктор Дженкинс сказал, что компания установила средства контроля загрязнения воздуха, превышающие требования. Менеджер по связям с общественностью сказал, что не получал жалоб на шум, связанных с заводом округа Нортгемптон.

Древесные пеллеты США, экспортировавшие в прошлом году более семи миллионов тонн пеллет, вызвали сильное мнение в Северной Каролине.

Как сделать грибные блоки из топливных пеллет

Множество шагов и оборудования, необходимого для изготовления ваших собственных грибных блоков, могут быть пугающими. Этот метод уравновешивает время
и стоимость, устраняя вариативность с использованием топливных гранул и
, минуя стерилизацию и используя вместо нее пастеризацию.

Следуйте инструкциям ниже, чтобы сделать свой собственный грибной блок, готовый к употреблению в пищу:

1. Соберите материалы
За один раз можно подготовить несколько блоков.Соберите все материалы на чистом месте, протрите столешницы.

2. Подготовить сухие материалы
Взвесьте 2 фунта. сухих топливных пеллет из твердых пород древесины в пластиковый контейнер и насыпьте сверху щепотку гипса. Выровняйте гранулы и сделайте отметку на контейнере (Рисунок 1). Позже вы добавите такой же объем кипящей воды, чтобы увлажнить гранулы. Добавьте гранулы в стандартный патч-мешок с фильтром 0,2 микрона (рис. 2).

Любое количество таких пакетов можно приготовить заранее.Вы можете быть ограничены количеством блоков, которые могут поместиться внутри изотермического контейнера.

3. Пастеризовать блоки
Когда вы будете готовы пастеризоваться, нагрейте большую кастрюлю / бочку с кипящей водой. Когда он достигнет быстрого кипения, используйте пластиковый контейнер с отметкой объема из шага 2, чтобы добавить такой же объем воды непосредственно в каждый из фильтрующих патч-пакетов, заполненных гранулами (рисунки 3 и 4). Будьте осторожны при работе с кипящей водой. После добавления воды закройте или плотно заверните пакеты (Рисунок 5).Гранулы быстро нагреются и расширятся. Все в пакете пастеризуется из пара. Пакеты следует плотно упаковать в емкости для хранения (или, желательно, в изолированные контейнеры, которые будут удерживать тепло, например, в холодильнике для пикника), и дать им пастеризоваться в течение 2 часов (рис. 6).

4. Охладите блоки
Через 2 часа распакуйте пакеты из изолированного контейнера и разложите их на решетчатых полках, чтобы они остыли. По возможности это следует делать в чистом месте, с небольшим движением и воздушным потоком.Убедитесь, что пакеты запечатаны или плотно сложены, чтобы снизить риск заражения обычными плесневыми грибами.

5. Засейте блоки

Засейте блоки сразу после охлаждения. Риск проблем с загрязнением со временем увеличивается. Более высокие нормы посева имеют тенденцию уменьшать проблемы загрязнения. Мы рекомендуем инокулировать зерновую икру, которая может добавить дополнительное питание в блок. Осторожно откройте мешок с топливными гранулами, насыпьте примерно 1 фунт зерна отростка, сложите верх мешка, встряхните, чтобы перемешать, затем запечатайте мешок.Плотно закрученная резинка хорошо подходит для герметизации (рис. 7). Убедитесь, что вставка фильтра не заблокирована, чтобы обеспечить воздухообмен.

5. Инкубируйте блоки

После прививки поместите блоки в такое место, где они не будут нарушаться в течение 1-4 недель. Время инкубации зависит от вида, температуры и скорости посева. Блоки должны быстро начать колонизацию (рис. 8). Магазинные или фруктовые блоки в зависимости от сорта грибов и специфики штамма.

РИСУНОК 8
Блоки должны быстро начать колонизацию.Этим блокам устриц 8 дней. Общее время инкубации зависит от штамма.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *