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. Если 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. Это 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.

Частая проблема: частный дом, нет возможности провести газ, но планируется постоянное проживание. Это значит, что вопрос отопления нужно решать за счет выбора в пользу использования электричества или подходящего топлива: дров, угля, соляры, топливных пеллет. Топливных пеллет? Это относительно новый вид топлива, который активно продвигается на рынке благодаря открывающимся возможностям автоматизации котельного оборудования и невысокой стоимости такого топлива. Но обо всем по порядку.

Что такое топливные пеллеты

Представьте себе гранулы цилиндрической формы, диаметр которых варьируется в пределах 5-10 мм, а длина – 10-60 мм. Размеры зависят от производителя и того, какая матрица выбрана для производства. Вот это и есть топливные гранулы или пеллеты. Отличительной особенностью такого топлива является то, что сырьем для него служат отходы производств:

• деревообрабатывающих предприятий, специализирующихся на изготовлении древесных строительных материалов или мебели. В этом случае в качестве сырья применяют опилки и стружку;
• сельскохозяйственных комплексов, перерабатывающих сырье растительного происхождения (соломы и т.д.) на топливо. Тогда на гранулы в ход идет солома и прочие отходы, полученные при переработке фруктов, ягод, овощей и зерновых;
• предприятий, специализирующихся на производстве угольных и торфяных брикетов. Из крошки угля и торфа тоже получаются неплохие гранулы

В большинстве случаев производство пеллет является вспомогательным придатком, позволяющим грамотно утилизировать отходы, превратив убытки от потерь сырья в неплохой доход. Популяризация пеллетных котлов вкупе с отсутствием существенного роста объема производства топливных гранул сказываются на повышении стоимости последних. Этого вопроса мы еще коснемся чуть позже. А пока поговорим о том, чем применение «инновационного топлива» отличается от использования дров или любого другого твердого топлива.

* - ориентировочные данные для сравнения. За 1 принята относительная стоимость тонны дров

Если говорить о том, какое топливо является наиболее удобным в экономическом плане, то выбор будет сделан в пользу угля. Однако самым важным преимуществом пеллет является максимальная автоматизация процесса подачи горючего в котел – среди твердотопливных котлов пеллетному оборудованию в этом нет равных. Да и зольность гранул почти в 20 раз меньше, чем при использовании традиционного твердого топлива.

Разновидности топливных гранул

Свойства пеллет во многом определяются сырьем, используемым для их производства. В продаже часто можно встретить светлые и темные гранулы. Наиболее предпочтительным в плане энергоэффективности является использование светлых пеллет. Дело в том, что для их изготовления используется чистое сырье – опилки и мелкая стружка, обеспечивающие однородность состава топливных гранул. Что касается более темной разновидности, то ее производство подразумевает использование неотсортированных отходов деревообработки. В такие пеллеты вместе с опилками попадает измельченная кора, ветки, трава и даже грунт. Как примерно происходит процесс производства, можно посмотреть на технологической схеме ниже.

К вопросу о стоимости такого топлива

На момент написания статьи средняя стоимость 1 т. пеллетов находилась в пределах от 6 до 10 тыс. руб. за тонну. Цена во многом зависит от вида исходного сырья для топлива: светлые гранулы стоят дороже темных. По расходу на весь отопительный сезон для дома площадь 100-150 кв. метров хватает в среднем 6-10 тонн пеллет. Несложно посчитать, во сколько обойдется использование такого топлива, если, конечно, закрыть глаза на стоимость самих пеллетных котлов.

Обращаем ваше внимание, что расход при отоплении 100, 150 кв. м. или дома с любой другой площадью зависит сразу от нескольких факторов: конструктивных особенностей здания, проведенных мероприятий по утеплению, климатическими условиями, моделью котла, наличием контура ГВС и т.д. Поэтому говорить о точных значениях не приходится.

Хорошо, получается, что топливные гранулы являются одним из самых экономичных вариантов для самостоятельного отопления. А можно ли сделать еще дешевле? Так сказать, сэкономить, самостоятельно занявшись их производством у себя во дворе. Можно! Но прежде хорошо бы подумать, стоит ли овчинка выделки.

Пеллеты своими руками: от теории к практике

С тех пор как пеллеты появились на рынке, оптимизаторы-любители начали ломать голову над тем, как самостоятельно решить вопрос с производством такого топлива хотя бы для собственных нужд. Очевидно, что производители не просто так перерабатывают дармовое сырье в столь ценный продукт. Но весь секрет в том, что очевидная прибыль возможна лишь при условии, что производство будет поставлено на поток, а объемы будут переваливать не десятки, сотни тонн в сезон. Предлагаем вам посмотреть занимательный ролик на эту тему. Автор данной статьи согласен не со всеми утверждениями, но большая часть из них выглядит очень убедительно.

Оборудование для производства пеллет

Формующим элементом в любом грануляторе является матрица. Она выполняется из твердых сортов стали и представляет собой узел с множеством отверстий, через которые продавливается масса, служащая сырьем для производства гранул. Наиболее популярной разновидностью таких матриц является плоская пластина, с одной стороны которой плотно прилегают катки, вращение которых обеспечивает выпрессовку сырья и его последующее формование. Нет смысла подробно расписывать инструкции по конструированию таких устройств - при желании вы легко найдете их по запросам типа «гранулятор с плоской матрицей» или подобным. Ниже под заунывную музыку демонстрируется один из вариантов оборудования для производства пеллет.

А еще чуть ниже представлено наглядное устройство гранулятора с плоской матрицей.

Послесловие

Резюмируя все вышесказанное, поневоле приходишь к единственному логичному заключению: либо ты начинаешь производство в промышленных масштабах (а заодно и для себя), либо покупаешь пеллеты у сторонних производителей. Третьего не дано!

Его производят из древесных отходов, отходов сельского хозяйства, а также торфа. Топливные гранулы представляют собой небольшие цилиндры определенных размеров.

История возникновения

Производство пеллет началось в 1947 году в США. Рудольф Гуннерман впервые прибегнул к прессованию древесных отходов для экономии расходов их транспортировке. Идея их сжигания появилась несколько позже и сразу же стала популярной в Европе для использования при отоплении помещений.

Первооткрывательницей стала Швеция, где в середине 80-х годов начали активно использовать и производить топливные гранулы, откуда данное производство быстро распространилось по всей Европе. На сегодняшний день предприятия по производству пеллет располагают в непосредственной близости с деревообрабатывающими и лесозаготовительными производствами и работают они круглосуточно и круглогодично.

Сырьем для производства топливных гранул являются отходы лесозаготовки, такие как щепа, опилки или кора, а также отходы крупяного производства и сельского хозяйства, такие как солома, отходы кукурузы и лузга подсолнечника.

Процесс производства

Для производства древесных гранул сырье изначально измельчается в специализированной дробилке. Сначала происходит крупное дробление до размеров не более 25х25х2 мм. Оно позволяет подготовить сырье для сушки и дальнейшего более мелкого дробления. Для того чтобы избежать смешивания с камнями или песком влажные отходы деревообрабатывающего производства хранят на бетонном полу площадок, откуда оно при помощи скребкового устройства оператором подается для сушки в специализированную систему.

Древесные отходы влажности более 15% плохо поддаются прессовке, особенно прессами, которые оснащены круглыми матрицами. Помимо всего прочего, котлами не могут быть использованы гранулы с повышенной влажностью. Влажность сырья перед прессованием должна составлять менее 12%, а для качественного сырья этот параметр должен составлять 10%. Сушилки, которые применяются для сушки, бывают ленточного и барабанного типа. Тип сушилки зависит от требований к качеству производимого продукта, а также от вида первоначального сырья.

Затем происходит мелкое дробление. Размер частиц на выходе не более 1,5 мм. Для измельчения опилок, щепы или волокнистой древесной стружки используются молотковые мельницы.

Сырье, влажность которого ниже 8% также не пригодно, так как оно плохо склеивается во время прессования. Для этого в смесительной емкости устанавливается специализированное устройство дозирования воды. Лучшим вариантом являются шнековые смесители, которые могу добавлять как воду, так и пар. Добавление горячего пара используется в случае прессования твердых сортов древесины, а также в случае, если сырье некачественное и залежалое. В других случаях достаточно добавлять воду.

Следующим этапом является прессование, которое происходит на прессах оснащенных цилиндрической или плоской матрицей, после которого для получения конечного продукта высокого качества осуществляется охлаждение. После чего пеллеты просеиваются и упаковываются.

Преимущества

По сравнению со щепой или дровами, пелетты имеют значительно большую теплотворную способность. Это экологически чистое топливо, содержание золы в котором не превышает 3%. При сжигании топливных гранул в атмосферу поступает такое количество углекислого газа, которое было поглощено растением в то время, пока оно росло, а это практически в 15 раз меньше, чем при сжигании древесного угля.

Топливная гранула выделяет значительно больше тепла при сгорании, чем щепа или опилки. Коэффициент полезного действия котельных за счет этого значительно выше. Этому топливу не свойственно самовоспламенение, а также оно не содержит спор и различной пыли, которые могут вызвать у человека аллергическую реакцию.

Качество

Вид и качество пеллет зависят от технологии производства, а также вида сырья, из которого они изготовлены. Пеллеты темного цвета содержат в составе большое количество древесной коры, светлых цветов – окоренную древесину. Если при сушке гранулы немного подгорают в процессе производства, то их цвет изменяется на серый. Однако это практически не сказывается на потребительских качествах пеллет, а может только привести к пониженной прочности и как следствия истираемости , которая проявляется образованием мелкой пыли при перевозке из-за трения гранул между собой.

Существуют различные стандарты производства пеллет, в зависимости от страны – изготовителя. Вообще пеллеты бывают двух сортов. Сорт «Премиум» не допускает содержания в составе более 1% золы, а «Стандарт» — более 3%. Подавляющее большинство производств в США выпускают пеллеты класса «Премиум». Их можно использовать для отопления любых видов зданий. В сорте «Стандарт» больший объем сельскохозяйственных отходов или коры деревьев в составе.

Международными стандартами закреплены размеры пеллеты, а также плотность, влажность и содержание пыли в гранулах.

Диаметр и длина гранулы, закрепленная стандартами, в каждой из стран может значительно отличатся. В Германии приняты такие стандарты, при которых диаметр пеллеты не должен превышать 10мм, а длина 5 см. В России нет установленных стандартов, поэтому производители чаще всего опираются на немецкие.

Применение

Белые и серые пеллеты применяются для отопления жилых домов. Их можно сжигать не только в гранульных котлах, но также печах и каминах. Гранулы темного цвета, в состав которых входит значительно большее количество коры, обычно используют в котлах большей мощности для получения тепла для промышленных предприятий и населенных пунктов . Такие пеллеты большего диаметра продаются партиями по две – три тонны.

Спрос на это биотопливо растет с каждым годом пропорционально увеличению цены на нефть и газ. В странах Европы в которых рынок альтернативной энергетики значительно развит, 2\3 жилых домов отапливаются при помощи пеллетных гранул. Помимо всех прочих достоинств, такое широкое распространение обусловлено высокой экологичностью этого топлива. Благодаря использованию новейших технологий сжигания, количество выбросов органических компонентов и вредных веществ значительно ниже, чем при использовании других видов топлива.

Пеллетные котлы

Камера сгорания пеллетных котлов достаточно небольших размеров, так как теплосъем происходит в конвективной многоходовой части. В результате особенностей конструкции таких котлов, температура газов которые выходят составляет менее 200 градусов. По сравнению с другими твердотопливными котлами в таких котлах более высокий КПД при сгорании пеллет.

Пеллетные котлы очень популярны в Европе благодаря неоспоримым преимуществам. Использование таких котлов позволяет быть независимыми от тарифных ставок. Экономичность, экологичность и максимальная автоматизация при работе тоже являются немаловажными преимуществами этого оборудования и топлива. Также немаловажным фактором является то, что срок эксплуатации данных котлов более 20 лет.

Пеллетные котлы программируются на определенный режим работы и поддержание необходимой температуры. Высокий уровень автоматизации позволяет работать котлу более 7 суток без участия человека – топливо из бункера подается автоматически, по мере необходимости. Котлы на пеллетах не нуждаются в специализированном обслуживании. Чистка пеллетного котла от золы необходима не чаще, чем 1 раз в месяц.

Гранульные котлы, которые устанавливаются в коттеджах, обычно имеют мощность от 15 до 500 кВт. Некоторые из модификаций пеллетных котлов могут иметь дополнительный контур горячего водоснабжения.

Такая система отопления полностью взрыво- и пожаробезопасна. Благодаря высокому КПД, низкой стоимостью топлива, отсутствию необходимости затрат на обслуживание, данный вид отопления очень экономичен и затраты на него намного меньше, чем при использовании другого вида отопления помещений, что соизмеримо по экономии с .

Становятся все актуальнее как для производственных предприятий, так и для рядовых потребителей. Для достижения максимальной экономии обычно используются более совершенные технические средства переработки топлива с расчетом на получение соответствующей отдачи. Однако наиболее перспективным направлением считается улучшение характеристик сырья, которое выступает основой для выработки энергии.

Перед частными домовладельцами, решившими перейти на альтернативные дровам и углю давно не стоят вопросы о том, что такое пеллеты и насколько они эффективны. По многим характеристикам эта разновидность биотоплива опережает традиционные материалы. Учитывая перспективы развития производства пеллет, этим направлением активно интересуются и предприниматели. Дело в том, что Россия является благоприятной площадкой для использования недорогого и легкого в изготовлении топлива. Но для начала следует разобраться, что представляет собой этот вид бионаполнителя.

Что такое пеллеты?

В сущности, это гранулы, которые производятся из натурального сырья. Хотя в массовом представлении пеллеты ассоциируются с топливом, что вполне оправдано и справедливо, этот материал также используют в виде кормовой добавки для питания скота, в качестве органических и минеральных удобрений, в строительстве как наполнитель и т. д. Конечно, главная сфера, на которую работает производство пеллет, это теплоснабжение. В Европе такое биотопливо широко используют в содержании частных домов. Пользователи ценят этот материал за экологичность, безотходность и легкость в транспортировке. В плане отдачи тепловой энергии также отмечается высокая энергоэффетивность гранул.

В России пока отмечается лишь становление этой ниши на рынке. Преимущества экологического топлива перекрываются необходимостью использования специальных котлов - это главный минус, которым обладают топливные пеллеты с точки зрения использования в частных нуждах.

Черные и белые гранулы - в чем отличия?

Классические пеллеты имеют белый оттенок, что обусловлено основным материалом изготовления и вносимыми добавками. Гранулы черного цвета появились буквально несколько лет назад, и сегодня их активно продвигают крупнейшие европейские компании. Особенностью такого биотоплива является применение технологии торрефикации в процессе производства. Кроме этого, в составе используются средства обжига угольных масс, в результате чего и формируется темный оттенок. Но, конечно, в первую очередь потребителя интересует вопрос о том, что такое пеллеты (черного цвета) в плане эксплуатационных качеств. Как показывают химические анализы, эта разновидность древесных гранул обеспечивает высокие показатели теплоты сгорания, немалую энергоемкость и неплохие параметры горения даже по сравнению с традиционной биомассой светлого оттенка. Теперь стоит подробнее ознакомиться с технологией изготовления пеллет.

Технология изготовления

В качестве сырья могут использоваться такие материалы, как древесина, торф, лузга подсолнечника, различные отходы крупяных производств и сельского хозяйства. Подготовленная сырьевая масса отправляется в дробилку, где происходит ее измельчение до мучного состояния. Далее переработанное сырье поступает в сушильную камеру, а затем - в специальный пресс с функцией гранулятора. На этом этапе осуществляется непосредственное производство пеллет за счет сжатия древесной массы, ее прессования и формирования гранул. В целях наделения продукции стойкой формой используются связующие добавки, среди которых лигнин. Готовые пеллеты подвергаются охлаждению, а затем запаковываются в специальную тару. Параметры упаковки бывают разными - от небольших 2-килограмовых пакетов до биг-бэгов весом до 1 тонны. Также распространены поставки гранул россыпью.

Оборудование для подготовки

На стадии измельчения сырья применяются рубительные агрегаты барабанного или дискового типа, а также дробильные машины. Использование конкретного вида оборудования для измельчения зависит от характеристик подготовленной массы и требований, которым должны соответствовать готовые пеллеты. Оборудование в виде рубительных машин, к примеру, используют для обработки древесных отходов с естественными показателями влажности. В этом случае оператор может управлять двумя способами резки (молотками и ножами), в результате формируя мелкофракционные опилки. Такой подход к изготовлению позволяет получать высококачественные пеллеты, которые подходят для большинства

Оборудование для сушки

Следующий этап предполагает сушку мелкофракционного сырья. Для реализации этой задачи используется мультицикличное оборудование для производства пеллет, представленное на российском рынке барабанными сушилками и пожаробезопасными теплогенераторами. Оптимальным решением для небольшой производственной линии может стать сушилка барабанного типа, обеспечивающая тепловое воздействие. Подобные агрегаты обычно располагают силовым потенциалом до 4 кВт, а средний объем составляет 2-3 м 3 .

Оборудование для гранулирования

Надо отметить, что распространена и технология брикетирования, но ее продукция в основном используется крупными предприятиями. На этой стадии задействуется оборудование для производства пеллет нескольких типов. В первую очередь это бункер-ворошитель, который выполняет задачи накопления и поддержания определенного объема сырьевой массы перед операцией гранулирования. В процессе прессования также необходима подача пара, за которую отвечает электрический парогенератор. Заключает основную производственную цепочку прессовочный гранулятор.

Далее в дело вступают машины, охлаждающие полученный продукт. Задача охладителей заключается не только в удалении лишней влажности. Такие агрегаты также наделяют топливные пеллеты достаточной прочностью для транспортировки и удобного обращения в процессе эксплуатации.

Пеллетный котел

В обычных печах и котлах биотопливо, как правило, сжигать нельзя. Для этих целей используются специальные отопительные агрегаты. К особенностям пеллетных котлов относятся небольшие размеры камеры сгорания и развитая конвективная часть. В процессе эксплуатации такая конструкция обеспечивает температуру выходящих газов до 200 °C. Помимо этого, котлы на пеллетах снабжаются объемной горелкой, за счет которой обеспечивается высокая производительность. В этом показателе котлы на гранулах могут сравниться с моделями на природном газе, однако на фоне твердотопливных агрегатов они заметно выигрывают.

Заключение

У пеллетных гранул немало преимуществ перед углем и дровами, а также системами газового отопления. Это удобное в применении, недорогое и экологически безопасное топливо. Для понимания ценности свойств данной биомассы следует вновь обратиться к вопросу о том, что такое пеллеты с точки зрения состава. Это натуральное сырье, которое прессуется и поставляется на рынок в оптимальной форме. Можно сказать, это та же древесина, но измельченная и не утратившая высокую плотность. Если же говорить о минусах этого топлива, то на первый план выйдет требовательность к отопительному оборудованию и высокая цена, которая, впрочем, окупается энергоэффективностью пеллет.

С самого начала появления пеллет они не рассматривались, как серьезное альтернативное решение топливной проблемы. Это, скорее, была попытка найти рациональное использование для отходов многочисленных лесопилок и мебельной промышленности. Дальше использования в качестве балласта, наполнителя кошачьих туалетов и утеплителя. Опилки и древесная пыль были копеечным сырьем, но очень неудобным в транспортировке и переработке. По аналогии с прессованной угольной пылью опилки попробовали обрабатывать давлением и в результате получили гранулы, но с невысокими прочностными характеристиками.

Предполагалось, что после доставки к месту переработки гранулы пеллет будут размалываться в крупу, и далее по хорошо отработанному технологическому циклу. В середине 80х прошлого века топливный кризис заставил страны, обладающие серьезными запасами древесины, искать способ удешевить ископаемое топливо. Древесные гранулы пеллет получили шанс стать полноценным топливом и занять свою нишу на рынке.

Современные пеллеты для отопления

Достаточно быстро специалисты нашли способ повысить прочностные и топливные характеристики, использование нового недорогого и экологичного топлива стало набирать обороты в качестве альтернативы углю и газу. Современные топливные пеллеты представляют собой твердые и прочные гранулы диаметром 5-8мм и длиной до 40мм, с энергетическими характеристиками, близкими к тяжелым сортам дерева, что значительно упрощает их хранение и использование.

Топливо из пеллет проявило немало интересных свойств, по достоинству оцененных потребителем:

• Удобство хранения без потерь качества и топливной эффективности;
• Высокая экологичность и отсутствие вредных компонентов в продуктах сгорания;
• Повышенная в сравнении с дровяным топливом теплотворная способность;
• Возможность автоматизации и механизации процессов загрузки топки котлов на пеллетах.

Интересно ! Калиброванность размеров гранул пеллет дает возможность использовать для загрузки в топку бытового котла автоматическую шнековую или ленточную подачу, что делает подобные характеристики топлива уникальными.

Производство пеллет

Благодаря использованию отходов сельскохозяйственного и лесного производства сами гранулы топливных пеллет получаются экологически чистыми, соответственно, характеристики золы и продуктов сгорания выглядят очень неплохо и не представляют опасности для бытовых потребителей. Немаловажный вклад в столь важную характеристику добавляет использование специфического оборудования для производства пеллет. Зачастую компактное, но мощное прессовое оборудование позволяет наладить использование отходов непосредственно по месту их получения. Например, рядом с лесопилкой или цехом деревоперерабатывающего комбината.

Из чего «давят» гранулы пеллет

Еще одной замечательной характеристикой топливных пеллет является широченная сырьевая основа производства. Для изготовления пеллет с высокими характеристиками используют не менее 80% хвойных сортов опилок и щепы. Остаток может заполняться шелухой или кочерыжкой кукурузы, подсолнечника. Все подойдет, как наполнитель, но при условии наличия в составе пеллет хвойного компонента.

К сведению ! Теоретически спрессовать в крохотную цилиндрическую пирамидку можно практически опилки и пыль любой древесины.

Только хвойные, благодаря большому содержанию в древесине гемицеллюлоз, под воздействием температуры и высокого давления начинают вести себя подобно твердому клею — растекаться по объему и спаивать все компоненты в прочную гранулу.

Характеристика теплотворной способности топливных пеллет относительно невысока - 18-19 мДж/кг. Это примерно треть от теплоты сгорания жидкого печного топлива или бытового газа. В значительной степени калорийность топлива зависит от использования сырья, чем плотнее и тяжелее древесина, тем выше теплопроизводительность и прочность гранул.

Прессовые линии для производства пеллет

На рынке существует великое множество предложений разнообразных линий и установок, используемых для производства пеллет. От огромных многотонных линий до установок для личного использования, в пару десятков килограммов. Многие из них настолько просты, что используя заложенное в конструкции техническое решение, можно изготовить гранулятор для производства пеллет своими руками с неплохими характеристиками.

Стандартное устройство мощной установки представляет собой конструкцию из двух толстостенных стальных барабанов, смонтированных на мощной стальной раме. Барабаны имеют общую линию соприкосновения и вращаются в разных направлениях. На поверхности рабочих барабанов находятся отверстия, через которые выдавливаются и формируются сами гранулы.

В более простых и доступных версиях гранулятора допускается использование двух роликовых бегунов, катающихся по поверхности перфорированного диска. Бегуны вращаются с помощью , и, используя свой вес и прижимное усилие, выдавливают сырье через отверстия в диске, подобно производству макарон.

Небольшая конструкция позволит получать от 30 до 100 кг пеллет в день, что позволит при использовании подручного дешевого сырья заготовить гранулы топливных пеллет своими руками на зиму в достаточном количестве. Характеристики такого топлива несколько хуже, чем пеллет промышленного изготовления, но только в прочности гранулы. Горят они не хуже.

Как осуществляется производство пелет

Это очень неплохой бизнес, но он требует покупки качественного оборудования для пеллет, предложений гранулы на рынке больше спроса, и при посредственных характеристиках топлива есть огромный риск прогореть. Конкурировать с мощными комплексами можно только за счет снижения издержек и непродуктивных затрат.

В промышленной технологии производства пеллет заложена примерно следующая последовательность операций:

1. Сырье размалывается до состояния муки и тщательно высушивается до содержания влаги не более 10%;
2. В сырье обязательно использование некоторого количества добавок, предотвращающих слипание и улучающих текучесть порошка;
3. Разогревают до температуры не более 200 о С и с усилием от 2до 5 тонн выдавливают гранулы через матрицу;
4. Специальный нож обрезает выдавленные «макаронины» для получения необходимых размерных характеристик;
5. Иногда в производстве допускают использование перегрева пеллет для закаливания поверхности гранул, это значительно улучшает прочностные характеристики гранул.

К сведению! Существуют так называемые тяжелые гранулы, в сырье для которых могут добавляться твердые битумы с высокими теплотворными характеристиками.

Техника применения пеллет для отопления

Из одного метра кубического сырья получают 1000 дм 3 пеллетного топлива. Приблизительный расчет покажет, что для обогрева 100 м 2 жилого помещения необходимо использование 10кВт обогревательной установки, потребляющей в среднем до 3-х кг топлива в час.

Характеристика затрат отопления гранулами

Среднесуточная норма расхода составит до 60 кг, в течение 6 месяцев вы потратите около 10 тонн пеллет, что при среднепотолочной цене в 3600 руб за тонну составит не менее 36тыс. Для сравнения: отопление угольным брикетом или углем обойдется примерно в 20-22тыс.руб, при использовании газа отопление возрастет в цене на 15%. Теплотворные характеристики пеллет явно проигрывают.

Кроме того, для продуктивного сжигания и использования тепла необходим специальный пеллетный котел, с арматурой и системами контроля он будет стоить не менее 1300-1400 долларов. Фактически это цена двухлетнего запаса пеллет.

На волне популярности многие западные производители сообразили занять нишу котлов с использованием топливных пеллет и более совершенными характеристиками. Наиболее популярными сейчас становятся котлы-камины, допускающие установку даже в квартирах высоток.

Итог

Простое арифметическое сложение и калькуляция не отражают действительного положения вещей. Популярность использования столь необычного топлива объясняется целым рядом обстоятельств.

Во-первых, гранулы находят повышенное использование и применение в странах с огромными запасами леса — Финляндии, Австрии, Германии. Там не только стоимость ниже, но и характеристики выше за счет более высокоэнергетических пород древесины.