Наше предприятие специализируется на разработке, монтаже и пуско-наладке технологических линий по производству топливных пеллет. Наши специалисты имеют громадный опыт в создании целых производственных комплексов по изготовлению пеллет из различных видов сырья.

pellet-kotel-2

Пеллеты (топливные гранулы) (англ. pellets) — это цилиндрические спрессованные опилки от лесопиления и деревообработки, отходы производства сельского хозяйства (солома, шелуха, кукуруза и др.), торфа, древесного угля. В качестве связующего вещества выступает составляющий компонент растений — лигнин, пластифицирующийся в процессе грануляции под действием высокой температуры. Процесс формирования пеллет происходит под давлением около 300 атм., без каких-либо добавок и клея. Размеры пеллет в среднем составляют от 10 до 30 мм в длину и от 6 до 10 мм в диаметре. Топливные пеллеты представляют собой экологически чистый вид топлива. При их сжигании в атмосферу выбрасывается столько же углекислого газа, сколько образовалось бы при естественном разложении сырья, используемого для их изготовления. Применяются для сжигания в пеллетных котлах.

В настоящее время этот альтернативный вид топлива получает всё большее признание и распространение. У него есть масса преимуществ перед многими другими видами топлива.

  • Топливные пеллеты — экологически чистое топливо с содержанием золы не более 3%. При сжигании пеллет в атмосферу выбрасывается ровно столько СО2, сколько было поглощено растением во время роста.
  • Пелеты менее подвержены самовоспламенению, так как не содержат пыли и спор, которые также могут вызывать аллергическую реакцию у людей.
  • Пелеты отличаются от обычной древесины высокой сухостью (8—12% влаги против 30—50% в дровах) и большей — примерно в полтора раза — плотностью. Эти качества обеспечивают высокую теплотворную способность по сравнению со щепой или дровами — при сгорании тонны гранул выделяется приблизительно 5000 кВт/ч тепла, что в полтора раза больше, чем у обычных дров.
  • Низкая влажность — это не только преимущество пеллет 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 избежать проблем, связанных с качеством готовой продукции, её себестоимостью и пожароопасностью производства.
  • Одно из важнейших преимуществ пеллет — высокая и постоянная насыпная плотность, позволяющая относительно легко транспортировать этот сыпучий материал на большие расстояния. Благодаря правильной форме, небольшому размеру и однородной консистенции, пеллеты можно пересыпать через специальные рукава, что позволяет автоматизировать процессы погрузки-разгрузки, а также сжигания этого вида топлива.

Классификация пеллет

01

Классификация по сорту:
Пеллеты, как топливо, подразделяется на такие сорта:

  •  «Белые пеллеты» (пеллеты премиум сорта);
  •  Индустриальные пеллеты;
  •  Агропеллеты (Топливо стандартного качества)

Классификация по используемому сырью:

  •  Древесные гранулы;
  •  Гранулы из лузги и шелухи;
  •  Гранулы из угля;
  •  Гранулы из торфа;
  •  Гранулы из твердых бытовых отходов.

Сравнение пеллет с другими видами топлива

Вид топлива Теплота сгорания (МДж/кг) Калорийность (ккал)  % золы  % серы
Каменный уголь 15-25 4500-5200 10-35 1-3
Бурый уголь 14-22 4000-4300 10-35 1-3
Дрова 10 2000 2 0
Пеллеты торфяные 18,0 4500-4800 6 0,7
Пеллеты древесные 18,4 4800-5000 2,5 0,1
Торфобрикеты 14,9 3200 23 1-3
Природный газ 35-38 МДж/м3 0 0

Описание классов пеллет

«Белые пеллеты» (пеллеты премиум сорта) — (этот термин часто используется покупателями) — они имеют светлый цвет. Такой цвет достигается благодаря проведению окорки древесины перед ее дроблением и гранулированием, а также правильной сушкой древесины. Белые пеллеты имеют очень большое преимущество перед своими конкурентами — низкая зольность. Зольность у белых пеллет 0,5% и ниже. Котел, при их использовании, должен быть вычищен всего один раз в месяц. Теплотворная способность таких пеллет составляет 17,2 Мдж/кг. Золы при чистке котла очень мало. Пеллеты премиум сорта обычно производится из опилок мягкой или твёрдой пород древесины, не содержащих кору дерева. Пеллеты премиум, которые составляют более чем 95% от всего производства пеллет, могут сжигаться в любых печах, созданных для топлива стандартного или повышенного качества.

Индустриальные пеллеты. Цвет таких пеллет уже темнее. Это связано с тем, что в пеллетах присутствует кора и прочие несгораемые остатки (земля, пыль). Зольность данной категории пеллет начинается от 0,7%. Теплотворная способность таких гранул, в большинстве своем ничем не отличается от «белых» пеллет. Она равна 17,2 Мдж /кг. В данном случае котел придется чистить чаще. Частота чистки будет напрямую зависеть от того на сколько высока зольность топлива.

Агропеллеты. Топливо стандартного качества. Такие пеллеты производят из отходов шелушения гречки, семян подсолнечника. Данные пеллеты имеют очень темный цвет. Их теплотворная способность — 15 МДж/кг, а зольность 3% и более. Основное преимущество агропеллет — их цена. Они намного дешевле вышеперечисленных. Как правило, их используют для сжигания в крупных котлах, на больших тепловых станциях. Чистка котла в таком случае увеличивается до одного раза в день, либо используется пеллетный котел с автоматической чисткой. Такие пеллеты должны использоваться только в печах, определяемых для их использования.

7
wood_flour-1-1
pererabotka-kurinogo-pometa

Характеристики

Пеллеты представляют собой прессованные цилиндры диаметром до 25 мм, наибольшее распространение получили пеллеты диаметром 6…10 мм.

Физико-геометрические характеристики:

  • диаметр;
  • длина;
  • плотность;
  • влажность;
  • насыпная масса;
  • зольность;
  • истираемость.

Подобная форма обеспечивает сыпучесть и позволяет использовать все известные способы автоматизации в подающих устройствах котельных. Во многом благодаря этому, пеллеты стали основным видом прессованного топлива в Европе.

Химические характеристики готовых гранул зависят от исходного сырья. В процессе прессования не допускается использование посторонних материалов, таких как клей и пластмассы.

Еще одной характеристикой топливных гранул является количество выделяемой тепловой энергии. Зачастую такой показатель является основным при формировании стоимости на данный вид топлива.

Пеллеты всегда тонут в воде, и хорошие, и плохие, так как плотность пеллет больше 1. Не является критерием оценки запах пеллет, за исключением посторонних запахов, указывающих на применении хим. связующих или неправильного хранения. Ровный край на изломе пеллеты тоже говорит мало, о чем.

Физические характеристики пеллет из древесины

  • Выделяемая энергия при сгорании — 5 кВт/кг;
  • Остаток влажности — 8-12%;
  • Зольность, максимум 3%;
  • Длина 5-50 мм;
  • Плотность пеллет 1200-1400 кг/м3;
  • Насыпная плотность (для транпортировки и хранения) 650 кг/м3;

Технология производства древесных топливных гранул

2

Расстановка оборудования на каждом предприятии может быть разная. Однако принципы – общие с момента возникновения технология производства пеллет в 1947 году. Сам по себе процесс гранулирования — пеллетизации происходит в специальных кольцевых штампах (пресс-формах) вращающимися роторными вальцами, которые впрессовывают в многочисленные отверстия — фильеры пресс-формы, активизированное паром измельченное древесное сырье, после чего, срезанные с наружной стороны штампа специальным ножом гранулы, должны быть охлаждены и отделены от мелких частиц.

Весь процесс производства условно можно разделить на несколько этапов:

  1. Измельчение;
  2. Сушка;
  3. Доизмельчение;
  4. Водоподготовка;
  5. Прессование;
  6. Охлаждение;
  7. Фасовка и упаковка.

Измельчение древесного сырья

Рубильные машины (Дробилки) измельчают древесное сырьё до фракции с размерами не более 25х25х2 мм для дальнейшей сушки. Лучше всего для снижения энергозатрат на сушку измельчать до более мелкой фракции.

1-shema-linii

Сушка

Древесное сырье перед прессованием должно иметь влажность 10% ± 2%. Сырье с большей или меньшей влажностью требует дополнительного увлажнения или дополнительной сушки.
Сушилки делятся на два типа:

  •  барабанного;
  •  ленточного (дороже, но безопасней).

По типу применяемого сушильного агента они подразделяются на сушилки:

  •  на топочных газах;
  •  горячем воздухе;
  •  водяном паре;

По типу применяемого вида топлива для производства пеллет:

  •  газовые;
  •  на древесных отходах.

Доизмельчение сухого сырья

Для устойчивой работы пресса входная фракция должна быть не более 4 мм. Такую фракцию может обеспечить молотковая мельница, стружечный станок или дезинтегратор.

1

Водоподготовка

Сырье с влажностью менее 8% плохо поддается прессованию, поэтому требуется, устройство дополнительного увлажнения сырья. Лучший вариант — это шнековые смесители, имеющие возможность подачи воды или пара. Пар применяют для снижения прочности и увеличения пластичности древесного сырья твердых пород. Прессы некоторых производителей из-за конструктивных особенностей не требуют добавления пара. Некоторые применяют пар для старого, слежавшегося сырья, но таким сырьем сложно получить гранулы хорошего качества.

Прессование

В основе всего процесса гранулирования или в сердце его находится пресс. Сегодня существует несколько десятков производителей прессов из разных стран мира.

Многие прессы конструктивно различаются по видам матриц:

 — Пресс с круглой матрицей разрабатывался для комбикормовой, пищевой и химической промышленности.

 — Пресс с плоской матрицей изначально для утилизации промышленных и бытовых твердых отходов.

6

На сегодняшний день прессы обеих модификаций, используемые в гранулировании, работают по одинаковому принципу. Бегущие катки создают контактное напряжение смятия сырья на матрице, и через отверстия в матрице продавливают сырье, которое обрезается ножами. Прессы выполнены из особо прочных материалов с жесткими мощными корпусами. Матрица и катки изготовлены из специальных закаленных износостойких сплавов. Гранулирование древесины, как материала имеющего высокую плотность, требует повышенного усилия для прессования. При прессовании происходит уплотнение древесного сырья до 3 раз. Удельное потребление электроэнергии составляет от 30 до 50 кВт в час на тонну. Из-за сил трения и адиабатических процессов, происходящих при резком сжатии сырья, температура в рабочей зоне пресса достигает 100°С.

Охлаждение

Чем выше усилия прессования и выше температура сырья, тем лучше гранулы по качеству. При увеличении температуры прессования свыше 120°С происходят необратимые процессы в гранулируемом сырье, которые приводят к ухудшению качества гранул. Охлаждение необходимо для кондиционирования гранул после прессования. У хороших производителей оборудования в технологическом процессе, после охладителя существуют системы для очистки готовых гранул от пыли, что существенно улучшает качество выпускаемой продукции.

Фасовка и упаковка

Фасовка и упаковка топливных гранул зависит от того, какая система хранения существует у потребителя.

  •  в свободном виде — насыпью;
  •  в мешках биг-бэг, от 500 до 1200 кг;
  •  в мелкой расфасовке по 10…20 кг

В свободном виде — насыпью подразделяется на две группы:

  •  Первая идет на крупные ТЭЦ, требования по качеству невысокие, цена также небольшая: промышленные пеллеты.
  •  Вторая — высокого качества для котлов небольшой мощности и дальнейшей фасовки в мелкую упаковку, требования высокие, цена также достаточно высокая.

Фасовка в биг-бэги
Фасовка в биг-бэги применяется для индустриальной транспортировки сыпучих продуктов. Биг-беги изготавливаются из прочного полимера, имеют петли для механизации погрузо-разгрузочных работ, а также позволяют сохранять постоянную требуемую влажность пеллет при открытом складировании. Цена пеллет в биг-бэгах выше, чем при доставке насыпью.

Мелкая расфасовка
Самая дорогая группа. Цены на гранулы в мелкой расфасовке наиболее высокие, и превышают 200 Евро за тонну. К данной группе пеллет предъявляются повышенные требования по качеству. Очень удобна для тех заказчиков, кто не может иметь склада для хранения в насыпном виде. Перевозится на паллетах (поддонах). Массой до одной тонны.

Этапы горения пеллет

При сгорании любого топлива — выделяется тепло. То же происходит и когда пеллеты попадают в камеру сгорания пеллетной горелки. Сгорание пеллет условно можно разделить на три важных этапа:

Первый этап сгорания пеллет — выпаривание воды. Пеллеты содержат очень малое количество влаги — всего 6-10%. В обычных сухих дровах — до 30%. Именно низкое количество влаги в пеллетах и обеспечивает высокий КПД их сгорания. Этап выпаривания не заниманиет много времени. Он скоротечен.

3

Вторым этапом сгорания пеллет, является этап газификации (пиролиза) и сгорания пиролизного газа. До 80% тепловой энергии, высвобождающейся при сжигании пеллет, высвобождается при сжигании пиролизного газа. Именно поэтому процесс пиролиза — очень важный процесс. Образование пиролизного газа наступает при температуре 270-300°С. Если в момент образования пиролизного газа не обеспечить достаточное количество кислорода в камере сгорания, несгоревший пиролизный газ будет попросту выброшен в дымовую трубу.

Третий этап сгорания — сгорание древесного угля. В древесном угле, оставшемся после газификации пеллет, находится всего около 20% тепловой энергии. Тем не менее очень важно обеспечить нужное количество кислорода в камере сгорания, чтобы древесный уголь сгорел полностью.

Чтобы пеллеты сгорали успешно — важно обеспечить нужное количество кислорода на всех трех этапах их сгорания. Если подать недостаточное количество — не будет обеспечено полное их сгорание. Подать много — часть важного пиролизного газа будет вынесена в дымовую трубу, КПД сгорания пеллет будет тоже меньше.

Нормы и качество пеллет

Стандарты качества

В Европе с первого квартала 2010 ввелся новый стандарт ENplus для пеллет бытового назначения и EN-В для «индустриальных» пеллет, используемых в промышленных предприятиях и коммунальных котельных. Инициатором разработки новых стандартов выступила Германия. Введение отдельного стандарта качества для бытовых и промышленных пеллет позволит вести четкий учет потребления и контролировать качество продукции.

Новые европейские стандарты качества топливных гранул по сравнению с немецким стандартом DIN plus

Нормы качества Единицы измерения DIN Plus EN plus-A1 EB plus-A2 EN-B DIN 51731 ONorm M 7135
Диаметр мм 4-10 6(±1) 6(±1) 6(±1) 4-10 4-10
Длина мм ≤5хD 3,15≤I≤40 3,15≤I≤40 3,15≤I≤40 5 x D1 <50
Насыпная масса кг/м3 ≥600 ≥600 ≥600
Теплота сгорания МДж/кг ≥18 ≥16,5 ≥16,5 ≥16,0 ≥18 17,5-19,5
Влажность  % ≤10 ≤10 ≤12
Истирание/пыль  % ≤ 1
Твёрдость  % ≥ 97,7 ≥ 97,5
Зольность % ≤ 0,5 ≤ 0,7 ≤ 1,0 ≤ 3,0
Температура плавления золы °С ≥1200 ≥1100 ≥1100
Хлор мг/кг ≤ 0,02 ≤ 0,02 ≤ 0,03 ≤ 0,03
Сера мг/кг ≤ 0,04 ≤ 0,05 ≤ 0,05 ≤ 0,05 ≤ 0,04 ≤ 0,08
Азот мг/кг ≤ 0,3 ≤ 0,3 ≤ 0,5 ≤ 1,0 ≤ 0,3 ≤ 0,3
Свинец мг/кг ≤ 10 ≤ 10 ≤ 10
Хром мг/кг ≤ 10 ≤ 10 ≤ 10
Мышьяк мг/кг ≤ 1 ≤ 1 ≤ 1
Кадмий мг/кг ≤ 10 ≤ 10 ≤ 10
Ртуть мг/кг ≤ 0,1 ≤ 0,1 ≤ 0,1
Медь мг/кг ≤ 10 ≤ 10 ≤ 10
Никель мг/кг ≤ 10 ≤ 10 ≤ 10
Цинк мг/кг ≤ 100 ≤ 100 ≤ 100

На сегодняшний день в Украине не существует стандартов на пеллеты, поэтому большинство производителей ориентируются на западные стандарты, которые, к слову сказать, отличаются от страны к стране. Кроме того, существующие западные стандарты порой включают в себя не только стандарт на сами пеллеты, а также стандарты на их производство, хранение и транспортировку.

Единого Европейского стандарта на пеллеты пока не существует.

Внешние признаки хорошего качества древесных гранул

Поверхность. Поверхность гранул должна быть гладкой, блестящей, не иметь трещин и вздутий. Это свидетельствует об их прочности и малом истирании.

Диаметр. Чаще всего встречается 6 и 8 мм, намного реже 4 или 10 мм. Диаметр впоследствии играет значительную роль в настройке работы печи и котла для эффективного отопления. Больший или меньший диаметр указывает, что предприятия не занимались производством древесных гранул, а производили другие гранулированные продукты.

Длина. Длина гранул ограничивается для систем всасывания. Диаметр шлагов в Европе не позволяет всасывать гранулы длиной более 50 мм. Но гранулы не должны быть бесконечно малыми по длине.

Запах. Гранулы не пахнут елью. Легкий сладковатый запах клея — признак хорошего качества, достигаемого текучестью и высокими температурами при гранулировании.

Цвет. Цвет не должен быть серым -это указывает на долгое лежание сырья, появление грибка, плохое хранение, что для древесины является потерей энергии. Больше используют гранулы светлого тона, хотя темные цвета не являются признаком плохого качества, но некачественные гранулы, как правило, темного цвета.

Пыль. Большое содержание пыли может привести к рекламации. Это признак быстрого истирания и плохого качества. При хранении в закрытых мешках пыли, как правило, меньше.