Пелети

Паливні пелети - біопаливо, що отримується з деревних відходів і відходів сільського господарства. Проводиться у вигляді пресованих гранул стандартного розміру.

Історія пелет

Вперше деревні гранули були зроблені баварцем Руді Гуннерманом, що живуть в США. Він застосував відому технологію гранулювання для економії на перевезення відходів. Потім в США знайшли застосування гранулам і для опалення.

В Європі першовідкривачем вважається Швеція, де в 1984-1988 роках починають виготовляти гранули із залишків деревообробки і після їх використовують для опалення. З початку 90-х років в Швеції почався бум і промислове виробництво деревних гранул. Потім стрімкий розвиток отримує виготовлення гранул в Канаді, Данії, Австрії, Голландії, Фінляндії, Норвегії, Англії, Франції, Італії. Виробництво гранул в Німеччині почалося в 1998 році.

В даний час підприємства з виробництва паливних гранул встановлюють поруч з лісозаготівельними або деревообробними виробництвами, і це виробництво працює 24 години на добу цілий рік.

Сировина для виробництва

Сировиною для виробництва пелет можуть бути деревні відходи: кора, тирса, тріска і інші відходи лісозаготівлі, а також відходи сільського господарства: відходи кукурудзи, солома, відходи круп'яного виробництва, лушпиння соняшника і т.д.

Технологія виробництва

Процес виробництва деревних гранул класично будується за наступною схемою:

Велике дроблення
Сушка
Дрібне дроблення
Змішання, водопідготовка
Пресування
Охолодження, сушка
Розфасовка

Велике дроблення

Великі дробарки подрібнюють сировину для подальшої просушки. Подрібнення має дійти до розмірів частинок не більше 25x25x2 мм. Велике дроблення дозволяє швидко і якісно висушувати сировину і готує його до подальшого дроблення в дрібній дробарці.
Зазвичай вологі деревні відходи зберігаються на бетонній підлозі, щоб уникнути змішування з піском або камінням. Сировина подається в систему сушки за допомогою скребкового пристрою. Оператор може брати сировину з різних майданчиків і подавати необроблений продукт в систему сушки.

Сушка

Деревні відходи з вологістю більше 15% дуже погано пресуються особливо пресами з круглими матрицями. Крім цього, виготовлені гранули з підвищеною вологістю не підходять для котлів. Тому сировину перед пресуванням повинно мати вологість між 8 і 12%. Для якісного продукту вологість повинна складати 10% + / - 1%. Сушарки бувають барабанного і стрічкового типу. Вибір типу сушарки визначається видом сировини (тріска, тирса), вимогами до якості продукції і джерелом одержуваної теплової енергії. В пелетному виробництві сушка є найбільш енергоємним процесом. Для сушки тирси витрачається приблизно 1 МВт енергії на тонну випарює вологи або для практичного розрахунку можна приймати, що на 1 т гранул потрібно теплота згоряння від 1 щільного м3 деревини. Оптимальним рішенням є спалювання кори або опіла в топці сушильної установки.

Дрібне дроблення

У прес сировина повинна заходити з розмірами частинок менше 4 мм. Тому дробарка подрібнює сировину до необхідних розмірів. Для якісного продукту насипна вага після подрібнення повинен складати 150 кг/м3 + / - 5%, а розмір часток не більше 1,5 мм.
Молоткові млини - найбільш відповідні пристрої для подрібнення волокнистої стружки, тирси або тріски.

Водопідготовка

Сировина з вологістю менше 8% погано піддається склеюванню під час пресування. Тому занадто суха сировина також погано. Для цього потрібна установка дозування води в змішувальної ємності. Кращий варіант - це шнекові змішувачі, в яких вбудовані входи для подачі води або пари.
Додавання гарячої пари потрібно, якщо пресуються тверді сорти деревини (дуб, бук), або сировину залежану, неякісну. Для м'яких сортів деревини хвойних порід достатньо додавання води в змішувачі.

Пресування

Здійснюватися на пресах різних конструкцій, з плоскою або циліндричної матрицею. При цьому діаметр матриці може бути більше метра, а потужність преса до 500 кВт, в залежності від заданої продуктивності. Так само на продуктивність преса в межах 20% впливає розмір одержуваних гранул, зазвичай 6 мм для приватного споживання і 10 мм для промислового.

Охолодження

Охолодження забезпечує отримання якісного кінцевого продукту. Воно потрібне для осушення гранул, нагрітих після пресування до 70 ° ... 90 ° С. Потім пелети можна просіювати і упаковувати.

Розфасовка

Зазвичай пелети зберігаються в бункерах і транспортуються розсипом. Однак для виключення втрати в якості рекомендується проводити розфасовку в Біг-Беги - великі мішки. Найбільш якісні пелети для приватного споживача можуть поставлятися в 20-ти кілограмових мішках.

Переваги

Пелети мають велику теплотворну здатність в порівнянні з тріскою або дровами.
Пелети - екологічно чисте паливо з вмістом золи не більше 3%. При спалюванні пелет в атмосферу викидається рівно стільки СО2, скільки було поглинено рослиною під час зростання. Пелети менш схильні до самозаймання, оскільки не містять пилу і спор, які також можуть викликати алергічну реакцію у людей.

Стандарти

У різних країнах прийняті різні стандарти виробництва пелет. У США діє Standard Regulations & Standards for Pellets in the US: The PFI (pellet).

Стандартом дозволено виробництво пелет двох сортів: «Преміум» і «Стандарт». «Преміум» повинен містити не більше 1% золи, а «Стандарт» не більше 3%. «Преміум» може застосовуватися для опалення будь-яких будівель. На сорт «Преміум» припадає близько 95% виробництва пелет в США. Сорт «Стандарт» містить більший обсяг кори, або сільськогосподарських відходів. Стандарти визначають також щільність, розміри пелет, вологість вміст пилу, і інших речовин.
в США пелети не можуть бути більше 1? дюймів у довжину, діаметр пелет повинен бути в діапазоні від? дюйма до 5 1/16 дюйма;
в Німеччині на пелети прийнятий стандарт DIN 51731 (довжина - не більше 5 см., діаметр - від 4 до 10 мм., вологість не більше 12%, вміст пилу не більше 0,5% і т.д.).
В Австрії - стандарт ONORM M 7135.
Великобританія - The British BioGen Code of Practice for biofuel (pellets).
Швейцарія - SN 166000.
Швеція - SS 187120.

Застосування

Виготовлення паливних гранул - хороша альтернатива прямому використанню деревних відходів у вигляді палива. Гранули виділяють більше тепла, ніж тирса і тріска, збільшуючи коефіцієнт корисної дії котелень, не вимагають великих складських площ і при зберіганні не самозаймаються. При цьому процес завантаження гранул в топковий пристрій автоматизований.
Крім цього, гранули використовуються для спалювання в домашніх камінних печах та опалювальних пристроях. Це печі з відкритим полум'ям, які встановлюються всередині приміщення і віддають тепло за рахунок теплового випромінювання або внаслідок конвекції. Саме цей тип теплового випромінювання вважається найбільш комфортним для людини. Нагрівальні пристрої, що працюють на деревних гранулах, регулюються в автоматичному режимі.

Екологічність

Деревні гранули набагато екологічніше традиційного палива: у 10-50 разів нижче емісія вуглекислого газу в повітряний простір, в 15-20 разів менше освіту золи, ніж при спалюванні вугілля.

Виробництво

У США виробництвом пелет зайнято більше 60 компаній. Вони виробляють близько 680 000 тонн пелет на рік. Більше 600 000 будинків обігріваються пелетами. Більше 20 компаній виробляють котли, печі, пальники та інше обладнання для спалювання пелет.

У Фінляндії у 2005 році домашній сектор спожив 70 000 тонн пелет. Біопаливом обігрівалися близько 7000 будинків. «Дорожня Карта - 2010» у Фінляндії планує виробництво до 2010 року 1,1 млн. тонн пелет. До 2020 року Китай має намір виробляти 50 мільйонів тонн пелет щорічно.
У 2005 році з Канади було експортовано 582 500 тонн пелет. Всього в Канаді в 2005 році було вироблено близько 915 000 тонн. Заводи з виробництва пелет розташовуються головним чином на узбережжі. Заводи, розташовані на західному узбережжі Канади, виробляють пелети з м'яких сортів деревини: ялина, сосна. Заводи східного узбережжя виробляють пелети з твердих сортів: дуб, клен, вишня і ін
Всі пелети, одержувані в Північній Америці, виробляються з висушених залишків відходів лісопереробного виробництва: деревна тирса, стружка, тріска. Всього два заводи додають у пелети деревну кору. Великобританія планує до 2010 року довести споживання паливних гранул до 600 000 тонн.

У Росії в 2005 році було вироблено близько 150 000 тонн пелет.

Зразки паливних гранул