Топливные гранулы пеллеты: полный обзор свойств энергоносителя

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

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

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

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

Сортовые разновидности пеллет

По существующей классификации топливные гранулы подразделяются на три группы:

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

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

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

Основные этапы процесса производства

Пеллетное производство можно условно представить в виде нескольких этапов:

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

Давайте рассмотрим каждый этап подробнее.

Этап #1 — измельчение древесного сырья

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

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

Этап #2 — сушка и доизмельчение

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

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

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

Этап #3 — водоподготовка

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

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

Этап #4 — прессование

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

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

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

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

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

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

Этап #5 — охлаждение пеллет и очищение их от пыли

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

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

Этап #6 — фасовка топливных гранул и упаковка

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

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

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

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

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

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

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

По каким нормам определяют качество пеллет?

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

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

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

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

Как не дать обмануть себя при покупке?

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

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

Древесные гранулы — универсальный топливный материал

Вывоз, переработка и утилизация отходов с 1 по 5 класс опасности

Работаем со всеми регионами России. Действующая лицензия. Полный комплект закрывающих документов. Индивидуальный подход к клиенту и гибкая ценовая политика.

С помощью данной формы вы можете оставить заявку на оказание услуг, запросить коммерческое предложение или получить бесплатную консультацию наших специалистов.

В настоящее время набирающий популярность способ отапливания помещения — древесные гранулы.

Каждый владелец частного дома или производственного помещения вынужден решать вопрос, чем же его отапливать с наступлением холодов. Перед покупателем стоит широкий выбор топливного материала – это дрова, торф, уголь или газ. Альтернативой им стали так называемые гранулы из древесины или пеллеты. Сегодня их производство налаживается и в нашей стране.

Дерево издавна считается ценным природным материалом. Оно служит человечеству в различных отраслях производства. Еще один неоценимый плюс при работе с древесиной – это безотходное производство. Даже самая мелкая стружка является очень ценной. Ведь если представить сколько тонн мелких отходов выходит из-под станков, легко можно понять, что этот материал потянет на целый лес.

Спрессованная стружка из отходов является прекрасным топливным материалом. Современные технологии позволяют делать из неё пеллеты или гранулы, пользу которых оценил весь мир.

Что это такое

Гранулы из опилок представляют собой мелкие кусочки цилиндрической формы. Их длина не превышает 5 сантиметров, а диаметр 10 миллиметров.

На выходе влажность опилок нормируется очень строго. Если она будет занижена, древесные топливные гранулы станут хрупкими и при транспортировке превратятся в пыль. Если же влажность опилок завышена, они приобретают кашеобразную консистенцию и остаются на стенках бункера. Так возникает опасность перегрузок оборудования вплоть до его поломки. Норма влажности древесных гранул составляет 9 — 12%.

Основой для пеллетов могут служить не только отходы древесины. Слово в переводе с английского означает «таблетка» или «лепешка». Это любой горящий материал, структура которого может быть максимально уплотнена. Древесные топливные гранулы, безусловно являются одними из самых экологически безопасных материалов. Область применения древесных гранул пеллетов достаточно широка.

Их успешно используют:

• При отоплении складских, производственных и жилых помещений
• В качестве наполнения для туалета домашних животных, так как они хорошо впитывают жидкость и запах.
• При утеплении пола в конюшнях и хлеву, где обитает домашний скот
• В химическом производстве, где обязательно необходимо применение абсорбента
• При разжигании костра для барбекю на отдыхе

Производство топливных пеллет из отходов дерева не требует применения клеев либо других химических составов для скрепления. Продукты их горения не влияют на здоровье человека.

Виды

Производство из отходов переработанного материала делит гранулы на два сорта:

1. Промышленные — серые
2. Бытовые — белые

Первые используются для отопления котлов на предприятиях и заводах. Их качество на порядок ниже. Они окрашены в бурый или землистый цвет. Это происходит от того, что в составе паллета содержится измельченная кора, ветки и другие отходы древесины. Не исключено, что исходный материал потемнел в процессе длительного ожидания переработки. Уровень содержания золы в промышленных гранулах составляет около 0.8 % и более.

Что же касается отопления в домах, то здесь безусловно необходимы «чистые» пеллеты без содержания каких-либо посторонних элементов. Бытовые гранулы имеют приятный кремовый цвет. Уровень содержания золы в них составляет не более 0.5 %. Теплота их сгорания гораздо выше, чем у серых. Цена такого продукта соответствует качеству и достаточно высока.

Преимущества

Преимущество использования древесных гранул очевидно:

• Не нужно закупать дрова и транспортировать их к месту назначения. Нет мороки с их распиливанием и последующим хранением. Они никаким образом не отражаются на экологии. Поэтому склад допустимо размещать вплотную с жилым помещением.
• Калорийность гранул намного выше обыкновенных дров. Это означает, что потребление пеллетов гораздо экономнее и менее затратное.
• Древесные гранулы благодаря своей плотной структуре гораздо менее воспламеняемые, нежели обыкновенные дрова.

Производство

Технология изготовления пеллетов из древесных отходов очень сложная и требует точности исполнения. Существует много профессиональных особенностей, о которых знают производители, желающие выпускать высококачественное топливо из отходов. Но есть классическая схема, которая дает общее представление о том, как это происходит.

Продукт, который сегодня так популярен и востребован, производится в несколько этапов:

• Измельчение исходного сырья — древесных отходов. В процессе переработки получается стружка размером около 25 миллиметров. Чтобы получить её, операция может повторяться несколько раз. Всё зависит от первичного размера древесины.
• Просушивание сырья до установленной нормы влажности 9 — 12 %.
• Получение консистенции мелкой фракции методом дальнейшего измельчения. Размер стружки составляет менее 4 миллиметров.
• Пропаривание или кондиционирование полученного сырья.
• Гранулирование сырья в пресс — грануляторах.
• Высушивание и охлаждение гранул.
• Конечный этап. Расфасовка и упаковка готового продукта.

Грануляторы являются основой для процесса производства пеллет. Такая установка выполняет главную работу во всем производстве. Они прессуют сырье под большой температурой, придают форму древесным топливным гранулам, которые в дальнейшем являются важным биологическим экологически чистым топливом.

Прессы для производства пеллет бывают с плоской подвижной матрицей, с неподвижной матрицей и с кольцевой.

Запрещается использовать не переработанное сырье с влажностью более 15%. Это может привести к поломке пресса и замене дорогостоящих запасных частей.

Для небольшого производства топливных гранул-пеллет вполне подойдут аппараты с небольшой производительностью. Например, грануляторы ZLSP – отличный выбор, когда производство небольшое и нет больших средств на покупку дорогостоящего оборудования.

Особенности создания и использования

Сегодня многие обыватели всерьез задумываются о том, можно ли наладить производство топливных гранул у себя дома. Это вполне возможно. Не так давно вышли новые мобильные грануляторы по производству пеллет.

Пресс для изготовления пеллет прессует древесину и дает возможность получать на выходе полноценное топливо. Но специальный древесный материал для пеллетов придется закупать самостоятельно. Древесные пеллеты — прекрасное топливо, обладающее неоценимыми преимуществами.

Для топки древесными гранулами необходим специальный пеллетный котел. В таком оборудовании происходит беспрерывная подача воздуха. Современные твердотопливные котлы разработаны так, чтобы загрузка новой партии топлива производилась медленно.

Топливные гранулы

Сегодняшние тенденции в энергетической отрасли направлены на снижение ее зависимости от нефтепродуктов и природного газа. Во всем мире становятся все популярнее технологии, которые позволяют перерабатывать в топливо различные виды отходов. Альтернативное топливо с применением новейшего оборудования является довольно прибыльным бизнесом.

Топливные пеллеты

Топливные гранулы являются ценным биотопливом, которое производится из древесных отходов, а также остатков сельского хозяйства. Такое топливо выпускается в виде прессованных гранул.

Первые древесные гранулы изготовил баварец Руди Гуннерман, живущий в США. Он использовал технологию гранулирования для того, чтобы сэкономить на транспортировке отходов. Через некоторое время такое гранулы начали использовать как топливо.

В Швеции, в 1984-1988 годах начали производить гранулы из остатков деревообработки и использовать их для отопления. Буквально через несколько лет такие гранулы стали очень популярны.

Несколько лет назад появились итоги исследований в области биотоплива от университета Wageningen. По данным аналитиков за следующие четверть века в Европе потребление древесных гранул достигнет 200 млн. В 2010 г. администрация в Роттердаме появилась биржа биотоплива.

Производство топливных гранул

В качестве оборудования для изготовления пеллет выступают как промышленные линии, так и мини-грануляторы. Бытовые мини-грануляторы бывают с разнообразными приводами, например, дизельный мотор, электрический или с двигателем от вала трактора. Впрочем, наивысшей производительностью пеллет (около 200-250 кг/ч) отличается пресс-гранулятор с двигателем от вала отбора мощности трактора.

Главные элементы пеллетных линий и их примерная стоимость:

• щепорез – измельчает древесину. Его цена в пределах 180 000 рублей
• сушилка исходного материала для изготовления пеллет стоит от 400 000 до 2 500 000 рублей
• гранулятор стоит от 50 000 до 1 100 000 рублей
• охладитель гранул — примерно 400 000 рублей.

Мини-гранулятор имеющий электродвигатель представляет собой громоздкое устройство, которое является стационарным. А вот мини-гранулятор с дизельным мотором можно переносить или перевозить. Его можно использовать на самой лесопилке или прямо в мебельном цеху.

Процедура создания пеллет включает такие основные этапы:

• крупное измельчение подготовленной и взвешенной сырьевой базы. Для этого применяются особые дробилки
• высушивание полученного полуфабриката. Это производится в сушилках барабанного или ленточного типа пока он не достигнет уровня влажности в пределах 8-12%
• мелкое измельчение полученной массы. В большинстве случаев это осуществляется с помощью молотковых мельниц
• увлажнение полуфабриката жидкостью или паром. Для этого применяются шнековые смесители для того, чтобы лучше склеить материал в процессе прессовки
• непосредственно прессование с применением плоской либо цилиндрической матрицы. После этого пеллеты охлаждают
• заключительным этапом является просеивание и упаковка полученных пеллет.

Сырье для древесных гранул

Древесные топливные гранулы являются прессованным продуктом, который имеет форму цилиндра. В качестве исходного сырья для изготовления пеллет применяют такие типы древесных отходов:

• стружка
• опилки
• мука (из-под фрезерно-отрезного устройства)
• шлифованная пыль
• остатки лесной древесины
• щепа
• прочие отходы.

Примечательно, что такой вид топлива можно изготовить не только из древесины, но и из торфа, соломы или сена.

Достоинства пеллет

Такой материал многие именуют улучшенным топливом. К главным технологическим параметрам древесных гранул можно отнести:

• высокий уровень эффективности горения. Объем остаточной золы достигает от 0,5 % до 1 % помещенного в топку котла количества гранул. Пепел, оставшийся от горения древесных гранул, используется в качестве удобрения
• отсутствие свойства самовоспламенения в условиях высоких температур
• процесс горения пеллетов не приносит вреда окружающей среде. Производство и применение полностью экологичный процесс. Кроме этого, данный вид является возобновляемым источником
• такое топливо не имеет в своем составе дополнительных химических веществ
• теплотворная способность достигает 4,3 – 4,5 кВт/кг. Примерно такой же показатель у угля. Но в сравнении с древесиной теплотворная способность гранул в 1,5 раза выше. При сжигании 2000 кг древесных гранул, получается такое же количество тепловой энергии, как и при сжигании 3200 кг древесины, 957 м3 газа, 1000 л дизеля или 1370 л мазута.

Как хранить древесные гранулы

К оптовым покупателям пеллеты привозятся в упакованном виде. Они расфасованы в пластиковые мешки, весом от 20-ти до 50-ти килограмм. Ряд клиентов выбирают материалы, которые упакованы в биг-беги, использование которых дает возможность отказаться от бункера. Потому что шнек вставляется прямо в мешок, утилизируемый по окончанию опустошения.

Гранулы подаются в котел по шнеку из бункера, созданного из произвольного доступного сырья, к примеру, фанера или стандартные 200-литровые бочки из пластика. Цена создания бункера, а также его габариты зависят исключительно от фантазии самого пользователя.

Основные европейские стандарты качества пеллет

Топливные гранулы - это... Что такое Топливные гранулы?

Топливные гранулы (пелле́ты) (англ. pellets) — биотопливо, получаемое из торфа, древесных отходов и отходов сельского хозяйства. Представляет собой цилиндрические гранулы стандартного размера.

Производство топливных гранул началось в 1947 году[источник не указан 267 дней].

Сырьё для производства

Сырьём для производства гранул могут быть торф, 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 помет и т. д.

Технология производства

Сырьё (опилки, кора и т. д.) поступает в дробилку, где измельчаются до состояния муки. 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 тонны гранул уходит 4—5 кубометров древесных отходов.

Готовые гранулы охлаждают, пакуют в стандартную упаковку 12—40 кг или доставляют потребителю россыпью.

Торрефицированные (обожженные без доступа кислорода) пеллеты

При торрефикации твердая биомасса обжигается без доступа кислорода при температуре 200—330 ºC. Торрефицированные, или биоугольные (черные), пеллеты обладают рядом достоинств по сравнению с обычными, иначе называемыми белыми[1]:

• Отталкивают влагу, могут храниться под открытым небом, то есть не требуют крытых хранилищ
• Не гниют, не плесневеют, не разбухают и не рассыпаются
• Имеют лучшие показатели сжигания (близкие к углю. Отсюда и название — биоуголь)

Преимущества и недостатки

Топливные гранулы — экологически чистое топливо с содержанием золы не более 3 %. При сжигании гранул в атмосферу выбрасывается ровно столько СО2, сколько было поглощено растением во время роста.

Кроме того, при производстве пеллет в основном используются отходы лесопильных производств и сельского хозяйства, которые ранее в основном вывозились на свалки и гнили, а 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.

Гранулы менее подвержены самовоспламенению, так как не содержат пыли и спор. Благодаря этому они не вызывают аллергическую реакцию у некоторых 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 тонны гранул выделяется приблизительно 3,5 тысяч кВт·ч тепла, что в полтора раза больше, чем у обычных дров.

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 США действует Standard Regulations & Standards for Pellets in the US: The PFI (pellet).

Стандартом разрешено производство гранул двух сортов: «Премиум» и «Стандарт». «Премиум» должен содержать не более 1 % золы, а «Стандарт» не более 3 %. «Премиум» может применяться для отопления любых зданий. На сорт «Премиум» приходится около 95 % производства гранул в США. Сорт «Стандарт» содержит больший объём коры или сельскохозяйственных отходов. Стандарты определяют также плотность, размеры гранул, влажность, содержание пыли и других веществ. В США топливные гранулы не могут быть более 1 ½ дюймов в длину, диаметр гранул должен быть в диапазоне от ¼ дюйма до 5 1/16 дюйма.

В Германии на топливные гранулы принят стандарт DIN 51731.

Длина — не более 5 см, диаметр — от 4 до 10 мм. Влажность не более 12 %, содержание пыли не более 0,5 % и т. д.

В Австрии — стандарт ONORM M 7135.

Великобритания — The British BioGen Code of Practice for biofuel (pellets).

Швейцария — SN 166000.

Швеция — SS 187120.

В России — стандарта на древесные топливные гранулы не было и нет. Производители в России в основном опираются на немецкий DIN+

Применение

Древесные гранулы высокого качества (белые и серые) используют для отопления жилых домов путём сжигания в гранульных котлах, печах и каминах. Они, как правило, бывают диаметром 6—8 мм и длиной менее 50 мм. В Европе их чаще продают в 15—20 килограммовых мешках.

Спрос на древесные брикеты и гранулы, оборудование для их сжигания и производства растёт пропорционально ценам на такие традиционные виды топлива как нефть и газ. В некоторых странах Европы, где рынок альтернативных источников энергии наиболее развит, гранулами отапливается до 2/3 жилых помещений. Такое широкое распространение объясняется и экологичностью этого вида топлива — при сгорании выбросы CO2 равны поглощению этого газа во время роста дерева, а выбросы NOx и летучих органических компонентов значительно снижены благодаря использованию современных технологий сжигания.

Тёмные гранулы с большим содержанием коры сжигают в котлах большей мощности с целью получения тепла и электроэнергии для населённых пунктов и промышленных предприятий. Тёмные гранулы могут быть большего диаметра. Их продают навалом партиями от двух-трёх тысяч тонн и более.

Производство

В США в начале 2008 года производством топливных гранул заняты более 80 компаний. Они производят около 1,1 млн тонн гранул в год. В 2008 году в США было продано около 2 млн тонн гранул[2]. Более 600 тыс. зданий обогреваются гранулами. Более 20 компаний производят котлы, печи, горелки и др. оборудование для сжигания гранул.

В Финляндии в 2005 году домашний сектор потребил 70 тыс. тонн гранул. Биотопливом обогревались около 7 тыс. зданий. «Дорожная Карта — 2010» в Финляндии планирует производство к 2010 году 1,1 млн тонн гранул.

В 2005 году из Канады было экспортировано 582,5 тыс. тонн гранул. Всего в Канаде в 2008 году было произведено около 1,3 млн тонн. Заводы по производству гранул располагаются главным образом на побережье. Заводы, расположенные на западном побережье Канады, производят гранулы из мягких сортов древесины: ель, сосна. Заводы восточного побережья производят гранулы из твёрдых сортов: дуб, клен, вишня и др.

Все гранулы, получаемые в Северной Америке, производятся из высушенных остатков отходов лесоперерабатывающего производства: древесные опилки, стружка, щепа. Всего два завода добавляют в гранулы древесную кору.

Крупнейшие производители в странах Евросоюза в 2008 году: Швеция — 1,7 млн тонн, Германия — 900 тысяч тонн, Австрия — 800 тысяч тонн[3].

Латвия активно развивает производство биотоплива. В частности, в августе 2012 года был запущен самый крупный в стране завод мощностью 175-200 тыс. тонн пеллет в год.[4]

Во всём мире производство топливных гранул в 2008 г. составило 8‑10 миллионов тонн[5].

В 2009 году в Европе насчитывалось приблизительно 650 заводов по выпуску топливных древесных гранул, которые произвели более 10 млн тонн этой продукции.[6]

В 2011 году в Европе было произведено около 15 млн тонн пеллет.[7]

Россия

В России в 2008 году было произведено 500‑600 тысяч тонн пеллет, производство топливных гранул налажено на 150 предприятиях в разных регионах страны.

В 2009 году произведено около 960 тысяч тонн топливных пеллет. Внутри страны было использовано около 260 тысяч тонн[8].

В 2010 году в России было выпущено порядка 1 млн тонн 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. [9]

Согласно оценкам ООН, в России ежегодный объем производства топливных гранул в 2011 г. составлял 750 тыс. тонн, из которых 600 тыс. тонн экспортировалось.[10]

В 2011 году ОАО «Выборгская целлюлоза» (пос. Советский, Ленинградская область) запустила крупнейший в мире завод по производству древесных пеллет.[11] Объем производства предприятия должен составить 1 миллион тонн топливных гранул в год.

Планы, прогнозы, перспективы

В начале лета 2010 года Университет Wageningen представил исследование в области биотполива. В ближайшие 25 лет, согласно исследованию, спрос на древесные гранулы увеличится в Европе до 200 млн тонн в год[12]. Через порт Роттердама будет проходить 13-20 млн тонн гранул в год. В июле 2010 г.администрация порта Роттердам объявила о совместном проекте с англо-голландской энергетической биржей APX-ENDEX[12] по созданию биржи биотоплива.

К 2020 году Китай намеревается производить 50 млн тонн гранул ежегодно.

Великобритания планировала к 2010 году довести потребление топливных гранул до 600 тыс. тонн.

В 2010 году холдинг «Русские лесные пеллеты», председателем совета директоров которого является бывший глава Рослесхоза Валерий Павлович Рощупкин, объявил о планах строительства производств по выпуску древесных топливных гранул в 13 субъектах России общей мощностью более 2,5 млн тонн пеллет[13].

В 2012 году ООО «Группа компаний «Русский биоуголь» объявила программе строительства 52 заводов в России суммарной мощностью до 10 миллионов тонн топливных гранул в год, в частности 9 заводов торрефицированных пеллет компания собирается построить в Подмосковье.[14]

См. также

• Энергетический лес
• Гранульные (пеллетные) котлы
• Топливные брикеты

Примечания

1. ↑ Какие пеллеты лучше: черные или белые?
2. ↑ Burning Issues: An Update on the Wood Pellet Market
3. ↑ Burning Issues: An Update on the Wood Pellet Market
4. ↑ Graanul Pellets запустила крупный пелеттный завод в Латвии
5. ↑ Дмитрий Лукашев Киловатты из опилок //газета «Энергетика и Промышленность России» № 05 (121) март 2009 года
6. ↑ Sikkema, R., Steiner, M., Junginger, M., Hiegl, W., Hansen M.T., Faaij, A. 2011. The European wood pellet markets: current status and prospects for 2020. Biofuels, Bioproducts and Biorefining. Volume 5, Issue 3: 250–278.
7. ↑ Гранула Пром: «Польский рынок пеллет растет»
8. ↑ В 2009 году объем выпуска топливных гранул (пеллет) вырос на 43%
9. ↑ Итоги биотопливной отрасли России в 2010 году
10. ↑ ООН: Ежегодный обзор рынка лесных товаров, 2010-2011 годы
11. ↑ За полгода производство пеллет в Ленинградской области выросло в 5,7 раза
12. ↑ 1 2 Порт Роттердам создает биржу биотоплива
13. ↑ Русские лесные пеллеты для России и Западной Европы
14. ↑ 9 заводов торрефицированных пеллет собирается построить «Русский биоуголь» в Подмосковье на кредит Внешэкономбанка