Пеллеты для печей и каминов. Их преимущества перед традиционными дровами

«Топливные пеллеты – гранулы, которые создаются путём прессования высушенной измельчённой древесины и другой биомассы, без использования связующих элементов».

Всем читателям блога огромный привет!

Наша тема на сегодня — топливные пеллеты. Гранулы с этим названием известны давно. Ещё с 60-х годов для изготовления комбикормов из растительного сырья проводилось гранулирование соломы, сена и пр., но тогда, их не использовали в качестве основного вида топлива.

В Швеции, Дании, Австрии и ряде других европейских стран, пеллетное топливо получило широкое применение и является альтернативой газу и электроэнергии. Поскольку в своей основе пеллеты имеют растительное происхождение, то там, их называют, биомассой. В последнее десятилетие наблюдается интенсивный рост продаж отопительного и водогрейного оборудования, использующих этот вид топлива.

Преимущество пеллет как топлива, является возобновляемость источников сырья. Что недоступно для традиционных энергоресурсов.

Сырьё для производства топлива

Изготовление пеллет, возможно из любого сырья, которое содержит лигнин (от латинского — древесина). Чем выше процент лигнина, тем выше теплотворная способность. Наиболее эффективное сырьё – хвойные и лиственные породы.

В идеале, лучшей в показателе «тепловыделения при сгорании», считается плотная (ядровая) часть дерева.

А, в общем, в переработку идёт всё — кора, щепа, опилки, древесные отходы. Кроме этого, исходным сырьём служит солома, початки кукурузы, подсолнечника, рапса, лузга семенных культур, виноградная лоза, кустарники, торф, камыш и некоторые органические отходы.

Биологическое сырьё для производства пеллет

Правильно изготовленные пеллеты, имеют теплотворность сравнимую с бурым углём. Но зольность гранул составляет 1-3%, против 8-15% у бурого угля.

В зависимости от сырья и температуры гранулирования, пеллеты отличаются цветом. Поэтому цвет, не является показателем, определяющим качество продукта.

Личный опыт: в 2004 году находясь в Швеции, видел выращивание биомассы. Её высаживают полосами. Одна полоса – взрослое растение, вторая – подрастающая, третья – земля «под парами». Растение — селекционный сорт кустарника с толстыми ветвями, достигающий пика своего роста (около 2 метров в высоту) через три года. Затем его срезают с помощью специальных «комбайнов». Таким образом, каждый год, снимается новый урожай.

Об экологичности

Если изготовление гранул, организовано, к примеру, из отходов мебельного производства и макулатуры, то пеллеты могут содержать примеси неорганических материалов (пропитки, клеевые составы, строительные материалы, краску и т.п.). В этом случае, говорить об экологической чистоте, нельзя. Косвенным признаком наличия химических примесей служит образование красно-бурой окалины на печных колосниках, повышенная зольность, а также «химический» запах при горении.

К сожалению, недобросовестные производители часто умалчивают факт наличия неорганических материалов в составе природного сырья. Получить сертификат, предоставив экспертам пеллеты органического происхождения и реализовывать «под этим сертификатом» продукцию из сомнительного сырья, такое, увы, нередко.

При сжигании пеллетных гранул количество выделяемого в атмосферу углекислого газа, не превышает тот объём, который бы образовался при естественном разложении древесины. Всё просто — закрытый углеродный обмен.

Ещё факты: После сгорания 20 кг (стандартная норма  мешка) древесных пеллет, остаток золы составляет 0,2-0,3 кг, что составляет по объёму, примерно один стакан. Это значит, что печи на пеллетах, нужно чистить очень редко. При сгорании они не выделяют запах и образуют практически бесцветный дым*.

*при условии сжигания в котлах длительного горения (пиролизным методом).

Классификация пеллет

В производстве выделяют две разновидности:

1. Промышленные топливные брикеты (для котлов большой мощности).
2. Бытовые (для котлов или печей каминов малой мощности).

Топливные гранулы для жилых помещений производят из плотной части древесины, допуская минимальное содержание рыхлой части (коры и т.п.) не более 0,5%. Для промышленных пеллет допустимо использовать до 10% рыхлой древесины. Кроме того, в бытовых гранулах ниже процент зольности.

Об энергетической ценности

Древесные пеллеты один из наиболее энергоёмких видов топлива. Просто посмотрите на эту картинку, где указаны эквиваленты.

О производстве биотоплива

Его можно условно разделить на семь этапов . Рассмотрим на примере пеллет из древесины.

Крупное дробление

Сырьё распределяют на две группы – чистая плотная древесина и неочищенная от коры. (Это позволит в дальнейшем классифицировать товар по качеству сырья).

Сырьё поступает в дробильную машину и измельчается. В итоге, выходит материал, напоминающий крупные опилки, чей размер ≈ 25 на 25 мм. Такая фракция позволяет эффективно их просушивать, а впоследствии измельчать до более мелких размеров;

Сушка дробленого материала

Для дальнейшего процесса крупно меленные гранулы нужно высушить. Это позволит снизить уровень влажности до заданного значения. В среднем, показатель должен составлять ≈ 10 %.

Сушильные технологии могут быть разными (ленточные, барабанные и др.), но в любом случае — это наиболее энергоёмкий процесс, поскольку необходимо обеспечить температуру окружающего воздуха ≈ 400°. Этап важен тем, что если изготавливать пеллеты из пересушенных опилок, то не получится прочных гранул;

Мелкое дробление

Сырьё, из которого будут производиться гранулы, не должно быть более 4 мм. Для этого используют специальные дробилки (типа молотковых мельниц) позволяющих измельчить материал до нужной фракции.

Вес стандартного продукта после мелкого дробления составляет ≈ 150 кг на 1 м³.

Нормирование влажности

Иногда материал прошедший стадию сушки, теряет влагу избыточно (т.е. менее 8%). Это не позволяет качественно провести этап прессования (иссушенные гранулы становятся хрупкими и разрушаются, кроме того, снижается их теплотворная способность).

Для повышения влажности, используют разные способы — кратковременное погружение в ёмкость с водой (обычно для мягкой породы) или насыщение паром (для старой или слежавшейся древесины).

Прессование

Подготовленный в размерах и влажности материал пропускают через пресс (гранулятор), в котором множество цилиндрических углублений (матриц). Сжимаемый материал заметно уменьшается в объёме и при этом повышается его температура.

С ростом температуры измельчённая масса выделяет вещество под названием лигнин. Он является природным клеящим ингредиентом. Гранулы становятся прочными за счёт полимеризации лигнина.

Можно менять геометрическую форму гранул, используя матрицы нужного диаметра и автоматический нож, обрезающий пеллеты до требуемой длины.

Охлаждение

При давлении пресса и трении частиц материала, температура выдавливаемых гранул возрастает до 90°. Поэтому, их необходимо охладить. Для этого не нужна специальная техника, гранулы остывают естественным путём. После чего, они набирают соответствующую твёрдость.

Фасовка готовой продукции

Заказчик может получать товар в упакованном виде или насыпном (отгрузка из бункеров). Для того чтобы исключить риск снижения качества от воздействия окружающей среды, пеллеты расфасовывают в непромокаемых мешках. Большие мешки, так называемые биг-бэги вмещающие от 500 до 1000 кг или мелко потребительская тара в 15 — 25 кг.

Вот, пожалуй, и весь процесс. Ещё раз напомню, мы рассмотрели изготовление древесных пеллет. Производство из других материалов может отличаться.

Как хранить данное топливо? Рекомендуется в сухих, вентилируемых или проветриваемых помещениях. Оптимальное размещение – на деревянных досках (или поддонах). Одним словом – не в сырости.

К возможному вопросу об изготовлении своими руками

Главный «агрегат» — мобильный гранулятор. Его можно купить (даже китайский). Но это только часть технологического процесса, ведь ещё есть: дробление, просушка, увлажнение. Поэтому, рациональный выход – закупка предварительно подготовленного сырья прошедшего все предварительные стадии.

Как показывают отзывы «решившихся» людей, стоимость качественной продукции выходит дороже, чем у промышленного производителя. Хотя заманчиво...

Анекдот в тему: Габровца спросили: — Почему, покупая дрова, вы выбираете самые сучковатые?

— А потому, что они греют два раза: когда их колешь, и в печке.

Надеюсь, было познавательно. Подписывайтесь в блоге и приглашайте друзей. До скорых новых встреч и мира Вашему дому!!!

Цитата мудрости: Юмор переносит душу через пропасть и учит её играть со своим горем (Фейербах Людвиг Андреас).