Kas ir granulas
Granulas ir enerģijas nesējs, kas iegūts no dabīgu izejvielu paliekām ar tehnoloģisku metodi, kas ir granulu formā. Kurināmā elementi ir dažādās frakcijās, ar diametru no 0,4 līdz 1 cm un ķermeņa garumu no 0,315 līdz 5 cm. Parasti ražošanas līnija ir paredzēta granulu ražošanai no konkrēta materiāla, tāpēc tirgū nonāk vairāki šāda veida degvielas veidi.
Malka
Daudzi teiks, ka sausā cietkoksne ir vislabākā degviela. Bet šis apgalvojums ir patiess attiecībā uz sausu malku - neapstrādāti baļķi smēķēs, "jaku mitru garni", bet viņi nevarēs apsildīt māju ar tiem. Tāpēc ar malkas sagatavošanu nākamajai apkures sezonai būtu jātiek galā jau šajā ziemā. Sasmalcināta un salocīta zem nojumes, labi izžuvusi pavasarī un vasarā, šāda koksne sadedzina praktiski bez dūmiem. Pirolīzes (gāzes ģenerēšanas katlu) īpašnieki to apstiprinās - pat nedaudz mitra malka viņu katlos nedeg, tos žāvē divus gadus.
Jūs varat iegādāties sausu sasmalcinātu malku, bet cena neiepriecinās - no 50 līdz 100 rubļiem par kubikmetru (apse, rags, alksnis, bērzs). Plus piegāde. Salīdzinājumam, sasmalcināta, bet neapstrādāta malka maksās mazāk - no 30 rubļiem par kubikmetru. Tomēr ir vairākas nianses. Malku var iegādāties vairumā vai kastēs. Pirmais variants ir lētāks, taču malka ir cieši sakrauta kastēs, tāpēc "dēļu" kubā būs vairāk baļķu.
Skujkoku malka (egle, priede) ir vislētākā - no 30 rubļiem. Mīkstlapu (bērzs, alksnis, apse) - 33-35 rubļi. Cietkoksne (rags, kļava, osis, ozols) - no 40 rubļiem.
Ja jūs vēlaties vicināt cirvi salnā, jūs varat pasūtīt koksni ar žņaugiem. Tas, starp citu, iznāks ne daudz lētāk nekā sasmalcināts - 25-30 rubļi, atkarībā no koksnes veida.
Reģionālajos gortopos par valsts cenu var iegādāties līdz 5 kubikmetriem jauktu šķirņu malku - 28 rubļi par kubikmetru bez piegādes. Malka no gortopa būs mitra.
Kādas ir katla granulas
Granulu veids ir atkarīgs no materiāla, no kura tas iegūts. No šīs granulas ir savs nosaukums:
- Vudijs;
- Ogles;
- Kūdra;
- No veģetācijas paliekām;
- Dūņains;
- Kukurūza;
- No mājputnu izkārnījumiem (vistas);
- Uz makulatūras pamata;
- No cietajiem sadzīves atkritumiem.
Koka granulas katlam
Populārākais un patērētais produkts. Šāda veida granulu ražošanai izmanto gan skujkoku, gan lapu koku sugas. Visi kokapstrādes procesā iegūtie atkritumi ir piemēroti kā izejviela:
- Zāģu skaidas;
- Skaidas;
- Zāģu skaidas;
- Lūžņu gabali;
- Krokeris.
"Baltās" granulās, kas izgatavotas no koka bez mizas ieslēgumiem, ir viszemākais pelnu saturs, tāpēc tās tiek augstu vērtētas. "Pelēkās" koka granulas, kas satur mizu, galvenokārt izmanto jaudīgiem katliem. Tie ir salīdzinoši lēti un ar lielāku pelnu saturu.
Ogļu putekļu granulas
Atšķirībā no koka granulām, kur daļiņas notur dabiskie sveķi, ogļu granulas tiek presētas īpašā veidā, pievienojot saistvielu. Metodi sauc par spirālveida presēšanu.
Rezultāts ir cietais kurināmais, kas piemērots izmantošanai jebkurā granulu katlā. Viena no šāda materiāla priekšrocībām papildus tā augstajai siltumspējai ir labas transportējamas īpašības - akmeņogļu granulas transportēšanas laikā nav pakļautas smalcināšanai.
Kūdras katlu granulas
Kūdras granulas satur tīru kūdru un saglabā savu formu iekšējo saistvielu dēļ, kas tiek aktivizētas, kad tās saspiež.Tie ir trausli, tāpēc to diametrs nevar būt mazs un sasniedz 12 mm lielumu. Šim tipam ir liels enerģijas patēriņš, ekonomisks lietojums. Piemēram, ja jūs sadedzināsiet tonnu materiāla, siltums tiks izdalīts tieši tikpat daudz, cik sadedzinot 475 kubikmetrus dabasgāzes, 1,5 tonnas koksnes vai 500 litrus dīzeļdegvielas.
Granulas no augu atliekām
Vēl viens šādas degvielas nosaukums ir agropelletes. To krāsa izskatās brūna, izejviela ir lauksaimniecības atkritumi, proti, griķu sēnalas un saulespuķu sēnalas.
Sakarā ar to, ka sākotnējais materiāls satur smilšu, zemes, putekļu un citu nedegošu sastāvdaļu daļiņas, agropelletē ir augsts pelnu saturs. Tās izmantošana ir pamatota tikai apkures rūpniecības uzņēmumiem. Cena šeit ir daudz zemāka, ja salīdzināšanai izmantojat citu materiālu.
Salmu granulas
Pēc blīvuma siltumspēja ir vienāda ar koksnes granulām. Lētāki par tiem, bet ar augstu pelnu saturu līdz 5,5%. Pēc presēšanas granula ir izturīga pret mitruma iekļūšanu, kas pozitīvi ietekmē degvielas spēju nepasliktināties uzglabāšanas laikā.
Granulas no kukurūzas kātiem
Kaut arī kukurūzas kātiņus var klasificēt kā agrosfēras produktus, no tiem iegūtās granulas būtiski atšķiras no lauksaimniecības granulām to relatīvi zemā pelnu satura dēļ, kas ir tikai 2,6%. Papildu priekšrocības ir ļoti ilgs degšanas laiks, augsts blīvums un kaloriju saturs. Zema svara dēļ šādu produktu ir viegli iesaiņot, iekraut un transportēt.
Granulas, kuru pamatā ir vistas kūtsmēsli
Iespējama putnu kūtsmēslu granulu divējāda izmantošana - kā degviela un granulēts mēslojums. Augsta mitruma dēļ izejvielas vispirms tiek žāvētas īpašās telpās, pēc tam sasmalcinātas un presētas.
Šādās granulās ir daudz neuzliesmojošu ieslēgumu, tie nav piemēroti darbam privātajos katlos to lielā pelnu satura dēļ. Vispraktiskāk ir izmantot produktu kā mēslojumu - izkārnījumi labi absorbē mitrumu un pamazām izlaiž to uz augu saknēm.
Papīra granulas katlam
Lai iegūtu granulas no makulatūras, tiek izmantots sarežģītāks tehnoloģiskais process. Atšķirībā no jebkuras citas izejvielas, pirms presēšanas papīrs vispirms jāsamitrina.
Privātmāju un ērtu lauku māju īpašnieki bieži uzdod sev jautājumu: kuru apkures sistēmu labāk ieviest? Uz šo jautājumu ir daudz atbilžu. Sākot no elektrisko sildelementu izmantošanas līdz mazai katlu telpai ar dīzeļdegvielu vai dabasgāzi. Visizplatītākās ir mazas krāsnis ar manuālu degvielas ielādi un mini katli ar automātisko vadību. Mūsdienu tehnoloģijas ļauj kontrolēt katlu mājas darbību, izmantojot tālruņa savienojumu, un lēta automatizācija gandrīz izslēdz cilvēku darbu, saglabājot uguni krāsnī. Šodien mēs salīdzināsim divas populārākās degvielas privātajiem katliem: ogles un koksnes granulas.
No iepriekš teiktā izriet, ka ogļu galvenās priekšrocības ir ilgāks degšanas ilgums, kas izskaidrojams ar lielāku minerālu ieslēgumu blīvumu un augsto saturu. Koka granulu priekšrocības ir saistītas ar vieglu aizdegšanos, vienmērīgu sadedzināšanu un vides drošību. Kas attiecas uz izejvielām un jautājuma ekonomiskajiem aspektiem, šeit viss nav tik vienkārši.
Akmeņogļu lielākajā daļā ietilpst grafītam līdzīgs ogleklis, sorbēts un ķīmiski saistīts akmeņogļu darva, kā arī līdz 15-25% minerālu vielu, kas veido pelnus. Akmeņogļu sadedzināšanas process sākas ar pirolīzi un žāvēšanu. Pirolīzes laikā izdalās gandrīz visa akmeņogļu darva, ko pārstāv aromātiski ogļūdeņraži.Aromātisko ogļūdeņražu kā degvielas iezīme ir augsts oglekļa saturs relatīvi zemā sveķu tvaiku aizdegšanās temperatūrā. Akmeņogļu darvas sadedzināšana rada ievērojamu kvēpu un oglekļa monoksīda daudzumu. Lai novērstu šīs parādības, ir nepieciešams precīzi pielāgot gaisa padevi un precīzi sadedzināšanas ierīču konstrukciju atkarībā no degvielas veida un krāsns produktivitātes. Tā kā katlu stacijas nav paredzētas noteiktai ogļu markai un markai, bet produktivitāti regulē automātiskās iekārtas atkarībā no telpā nepieciešamās temperatūras, praksē nav iespējams sasniegt optimālo režīmu. Vai nu daudz gaisa izplūst caur krāsni, un mums ir siltuma pārnese, vai, gluži pretēji, gaisa ir maz, un kvēpi pilnībā neizdeg - mums ir kurināmā pārnese no krāsns kvēpu formā. un oglekļa monoksīds. Praksē šīs parādības izraisa ogļu vienības siltumspējas samazināšanos par 10-30%, salīdzinot ar teoriju.
Koksnes granulu gadījumā mums ir klasisks koksnes dedzināšanas process, bet ar diviem smalkumiem. Pirmkārt, koksne ir pietiekami sausa, kas noliedz žāvēšanas procesu ieguldījumu sadedzināšanas sākumā un palielina granulu siltumspēju salīdzinājumā ar koksni blokos (apaļkokos). Turklāt no maziem koka gabaliem tiek veidotas granulas, kas degšanas procesā noved pie to iznīcināšanas. Dažos gadījumos iznīcināšana nedaudz izjauc sadedzināšanas ierīču darbību, bet biežāk tas tikai kompensē granulu ārējās virsmas samazināšanos, tām sadedzinot.
Zems mitruma saturs un ievērojamā granulu mehāniskā izturība ir saistīta ar ražošanas tehnoloģiju. Sākotnējais materiāls nonāk ražošanā smalki izkliedētā veidā ar mitruma saturu aptuveni 15-30%. Veidošana ietver karstu presēšanu loksnē vai cilindra štancā. Bungas matricai ir augstāka produktivitāte, loksnes matrica nodrošina lielāku granulu lieluma mehānisko izturību un vienmērīgumu. Karstā presēšana noved pie koksnes žāvēšanas un kausēta lignīna plānas plēves veidošanās uz katras granulas virsmas (kā arī starp koksnes daļiņām granulā). Šis efekts ir visizteiktākais sveķu koksnes sugām. Tāpēc granulu mitruma saturs ir 5-12%, kas ir daudz zemāks par normālos apstākļos uzglabātu gabaliņu koksnes mitruma saturu. Tā rezultātā granulām ir ievērojami augstāka siltumspēja nekā parastai vienreizējai koksnei. Ja procesa malkām ar mitruma saturu 30% (pelnu saturs 1% sausnas), sadedzinot parastā katlu mājā, siltumspēja ir robežās no 10,1 - 11,2 MJ / kg, tad granulām ar mitruma saturu apmēram 5%, siltumspēja ir ievērojami lielāka un sasniedz 21 MJ / kg. Bērzu mizas granulām šī vērtība sasniedz vairāk nekā 28 MJ / kg.
Tabulā norādītas dažādu veidu granulu ražošanas izejvielu siltumspējas un blīvuma vērtības, kā arī šo materiālu blīvums. Granulu ražošanas laikā blīvums palielinās līdz 0,9 - 1,2 g / cm3. Blīvuma palielināšanās ne tikai palielina granulu mehānisko izturību, bet arī veicina degvielas transportēšanas un uzglabāšanas ērtības.
Starp nepārprotamajām granulu priekšrocībām salīdzinājumā ar oglēm ir vērts atzīmēt augstu vides drošību. Koksnes granulas satur līdz pat 60–90 reizes mazāk sēra nekā ogles, kas uzlabo ekoloģisko situāciju reģionā un samazina sadedzināšanas ierīču koroziju. Turklāt ilgstoša uzturēšanās augsnē lielā dziļumā veicina ievērojamu smago metālu un radioaktīvo elementu savienojumu uzkrāšanos oglēs. Pamatojoties uz osmotisko procesu īpatnībām koku augšanas laikā, smago metālu saturs koksnē ir simtiem reižu mazāks nekā fosilajās oglēs. Koksnes pelnu saturs ir tikai 0,2 - 0,5% no sākotnējās masas.Pelnus attēlo kaļķi, potašs, dzelzs skala, silīcija dioksīds, magnija savienojumi un citi nebīstami savienojumi, kurus var veiksmīgi izmantot kā universālu mēslojumu skābās un neitrālās augsnēs.
Starp ogļu priekšrocībām var atzīmēt nedaudz zemākas izmaksas, lielāku iekraušanas blīvumu un ievērojami ilgāku degšanas laiku. Pēdējā priekšrocība pakāpeniski izzudīs, pateicoties automātisko katlu instalāciju izplatībai, kuras ir daudz ērtāk un vieglāk izmantot. Liels daudzums iekraušanas tāda paša izmēra tvertnē ir ievērojama priekšrocība tikai noteikta izmēra akmeņogļu skaidām, kuru izmaksas palielinās, palielinoties fragmentu lieluma izplatībai. Nozīmīgākā ogļu priekšrocība ir tās izmaksas. Sākot ar 2014. gadu Krasnojarskā 1 tonnas ogļu tirgus vērtība bija no 1,5 līdz 3,0 tūkstošiem rubļu. Kamēr koksnes granulas maksā apmēram 4-5 tūkstošus rubļu par tonnu. Tajā pašā laikā apkures ogļu siltumspēja ir robežās no 8 - 20 MJ / kg. Tas ir, granulu un akmeņogļu siltumspēja ir tuvu, ar gandrīz divkāršu cenu atšķirību. Jāatzīmē, ka automātiskās katlu iekārtas spēj darboties tikai ar noteikta frakcionēta sastāva oglēm, kuru izmaksas ir daudz lielākas nekā vienreizējās ogles. Automātiskās katlu rūpnīcas ogļu putekļiem tiek ražotas tikai ar pietiekami lielu jaudu, un tām ir augsta pašizmaksa. Ogļu putekļu granulu cena nav zemāka par koksnes granulām.
Tādējādi mēs nonākam pie secinājuma par koksnes granulu būtiskajām priekšrocībām salīdzinājumā ar fosilajām oglēm. Degvielas enerģijas nozarē šīs priekšrocības maz nozīmē, pirmkārt, ievērojamo ogļu rezervju dēļ salīdzinājumā ar dārzeņu izejvielu ražošanas apjomu. Bet privātmāju apkures sistēmām ogļu pārvietošana ar kurināmā granulām ir tikai laika jautājums.
Kā tiek izgatavotas granulas
Ražojot granulas katlam, izejvielām ražošanas līnijā jāiet cauri noteiktam tehnoloģiskam procesam. Izmantojot koka granulu iegūšanas piemēru, šī procesa galvenie posmi ir šādi:
- Drupināšana rupjā frakcijā - šajā posmā dažāda izmēra koksnes daļas drupināšanas iekārta noved pie viendabīgas masas stāvokļa;
- Slīpēšana smalkā frakcijā, izmantojot āmura dzirnavas - iegūtās izejvielas daļiņu izmērs nedrīkst pārsniegt 6 milimetrus;
- Žāvēšana līdz materiāla mitruma saturam diapazonā no 8,0 līdz 10,0% lentes un cilindru žāvēšanas iekārtās;
- Presēšana granulu dzirnavās. Šajā posmā masa tiek uzkarsēta līdz temperatūrai 120 grādi pēc Celsija un tiek nospiesta caur matricu;
- Gatavā produkta dzesēšana (ja nepieciešams) un iesaiņošana.
Lauksaimniecības granulu ražošanā no saulespuķu mizas izejvielu sasmalcināšanas posms tiek izslēgts no tehnoloģiskā procesa.
Granulu izvēle katlu iekārtām
Rūpnieciskie katli parasti ir paredzēti lielām slodzēm un nav tik prasīgi pret izejvielām kā viņu vietējie kolēģi. Lai katls efektīvi nodrošinātu mājas apkuri uz granulām, papildus tā tipam jāpievērš uzmanība šādiem tehniskajiem rādītājiem, kas jānorāda ražotājam:
- Produkta mitrums - normālai aizdedzei un degšanas uzturēšanai jābūt 8% robežās, virs 14% - materiāls nav piemērots lietošanai;
- Siltuma pārnese degšanas laikā - labāk, ja tas ir 4,5 un vairāk kcal / kg reģionā, tāpat kā koksnes granulas, bet ir pieņemami arī 4,3 kcal / kg;
- Produkta pelnu saturs - augšējais pielaides slieksnis ir 1% robežās, ja šo robežu samazina līdz 0,5%, tad katlu var tīrīt ne biežāk kā reizi mēnesī.
Papildus visam iepriekšminētajam granulas vizuāli jāpārbauda, vai nav plaisu.
Kvalitatīvajam materiālam ir spīdīga virsma, tas nesadrup un grūti saplīst.Kad granulas iemērc ūdenī, tām galu galā vajadzētu pārvērsties par samērcētu masu, ja tas nenotika, visticamāk, to ražošanā tika izmantots ķīmisks adhezīvs komponents, kas ir nepieņemami. Mazu akmeņu un smilšu rupju nogulumu klātbūtne arī norāda uz sliktu produkta kvalitāti.
Plusi un mīnusi katla degvielas granulām
Granulēto degvielu acīmredzamās priekšrocības ir tās, ka tās ir viegli transportēt un uzglabāt. Turklāt granulām ir:
- Augsta siltuma pārnešana, kas ir 2,5 reizes vairāk nekā koksnei;
- Zems pelnu saturs, kas ļauj tērēt mazāk laika katlu rūpnīcas uzturēšanai;
- Zems mitruma procents, kas pozitīvi ietekmē apkures sistēmas darbību, palielinot tās kalpošanas laiku;
- Liels blīvums - mazāks šādas degvielas daudzums spēj radīt tikpat daudz kaloriju siltuma kā cits enerģijas nesējs ar lielu tilpumu.
Nozīmīgākais degvielas granulu trūkums ir tas, ka tās var darboties tikai īpašos katlos ar automātisku enerģijas padevi deglim. Šādu iekārtu cena ir daudz augstāka nekā parasto cietā kurināmā katlu izmaksas.
Iesim nedaudz dziļāk būtībā!
Rūpnieciskā ražošana
Degvielas granulu ražošanai tiek izmantota koksne, kas vienkārši vairs neatradīs citu pielietojumu, tas ir, atkritumus.
Ievērojiet! Lai izgatavotu kvalitatīvas granulas, šai koksnei nedrīkst būt mizas!
Kā tiek izgatavotas granulas?
Ražošanas procesa diagramma
Nelieli koka gabali iziet cauri separatoram, kur no tiem tiek izsijāti smiltis, netīrumi, izdedži, metāla naglas (šeit darbojas magnēts) utt.
Uz konveijera lentes viss šis iztīrītais "labais" tiek nosūtīts uz āmura drupinātāja bunkuru, pie kura izejas koks pārvēršas smalkgraudainās zāģu skaidās.
Tad šis zāģu skaidas maisījums tiek padots uz žāvētāju, kur izejviela pilnībā izžūst.
Lai pārveidotu izejvielas granulās - granulās izmantojiet presēšanas granulatoru. Tajā augstas temperatūras tvaika un intensīvas sajaukšanas ietekmē izejviela žāvētas koksnes "miltu" veidā pārvēršas par mīklu. Iegūto masu atkal žāvē un padod matricai, kur no miltiem zem augsta spiediena (300 atm) iegūst granulas.
Iegūto koksnes granulu blīvums ir ievērojami lielāks nekā koksnes blīvums, no kura tās izgatavotas. Tas ir saistīts ar materiāla saķeres procesiem, kas notiek granulu ražošanas laikā. Līmēšana notiek koksnes lignīna vielas dēļ.
Lignīns ir daļa no koksnes šūnām. Šūnu iznīcināšanas procesā koksnes izejvielu mehāniskās apstrādes un turpmākās karsēšanas laikā izdalās lignīns. Augstās temperatūrās tas kūst un veido sava veida dabīgu līmi, kas presēšanas procesā uzticami pielīmē koksnes granulu vielu.
Pēc izspiešanas caur matricu, granulas atdzesē un pēc tam iesaiņo maisos.
Rokdarbu ražošana
Granulu ražošana mājās tiek intensīvi apspriesta degvielas forumos, kur varat doties, ja jūs interesē šis jautājums. Nedaudz vēlāk mēs apsvērsim šo tēmu vienā no mūsu vietnes virsrakstiem. Bet tagad…
Tagad mēs uzskatām, ka granulu izgatavošana mājās ir izdevīga tikai ar to turpmāku pārdošanu, tas ir, pārdošanu. Lai ražotu mājās gatavotas granulas, daudz laika jāiegulda iekārtu ražošanā. Un tad šis ir laiks, ko tērēt ražošanas procesam. Granulu izmaksas apkurei krievvalodīgajā telpā ir 70-80 USD. par tonnu. Par šo cenu tos ir vieglāk iegādāties. Un pārdošanai ārzemēs, kur to cena viegli dubultojas (ar atbilstošu degvielas granulu kvalitāti), ir jāiziet diezgan grūts ceļš.
Ņemiet vērā, ka mēs neatturam jūs no pašu ražošanas, mēs tikai iesakām apsvērt šo izaugsmes tēmu no mini granulu ražošanas nākotnē līdz plašākam mērogam. Ideālā gadījumā - ar iespēju eksportēt produktus uz ārzemēm.
Kas ir labāks?
Malka vai granulas? Kam dot priekšroku?
Malka vai granulas
Analizēsim dažus degvielas parametrus:
1. Degvielas granulu siltumspēja vai degtspēja 2,5 reizes pārsniedz tā paša nosaukuma koksnes parametru.
Tas izskaidrojams ar paaugstinātu oglekļa saturu "jaunizveidotajā" materiālā. Parastā kokā ogleklis ir visu tā šūnu sastāvdaļa celulozes molekulās. Arī celulozes molekulā ir skābekļa un ūdeņraža atomi.
Mehāniskās "destruktīvās" apstrādes laikā tiek bojātas daudzas celulozes molekulas. Šajā gadījumā iepriekšminētie ūdeņraža un skābekļa atomi iztvaiko gaistošo gāzu, ūdens tvaiku, skābju un vienkāršāko spirtu formā.
Materiāla daudzums ir kļuvis mazāks, un tajā ir saglabājies "degoša" (oglekļa) saturs - līdz ar to palielināta materiāla siltumspēja.
2. Materiāla "tīrība" - šis parametrs ļoti interesē eiropiešus.
Ikviens zina, ka, sadedzinot koksni krāsnī vai pat ugunī, veidojas pelni. Šo pelnu masas daļa ir vismaz 15% no sākotnējās koksnes masas. Tie ir neuzliesmojoši sveķi un minerāli. Tātad, tur jums iet! Pelni no degvielas granulām ir 0,5-3% no to sākotnējā svara, kas ir 15-20 reizes mazāk nekā "koksnes" pelni.
3. Parastā koksne satur vismaz 2 reizes vairāk mitruma nekā no tā izgatavotās granulas.
4. Granulu blīvums ir daudz lielāks nekā koksnes blīvums. Granulas izlietnes ūdenī. Tas palielina šāda veida degvielas rentabilitāti transportēšanas un uzglabāšanas laikā.
Ņemot vērā "granulu vai gāzes" attiecību, gāzei būs vairāk priekšrocību. Ieskaitot apkures izmaksas, kur granulas tagad ir otrajā vietā.
Paredzamais dabiskās degvielas rezervju cenu pieaugums novedīs pie tā, ka granulas degvielas ekonomijas un apkures sistēmu efektivitātes ziņā sasniegs labāko vietu.
