Какво представляват пелетите
Пелетите са енергиен носител, получен от остатъците от естествени суровини по технологичен метод, който е под формата на гранули. Горивните клетки се предлагат в различни фракции, с диаметър от 0,4 до 1 см и дължина на тялото от 0,315 до 5 см. Обикновено производствената линия е предназначена за производство на пелети от специфичен материал, поради което на пазара излизат няколко вида такова гориво .
Дърва за огрев
Мнозина ще кажат, че сухата твърда дървесина е най-доброто гориво. Но това твърдение е вярно по отношение на сухите дърва за огрев - суровите трупи ще пушат, "Як мокър мансарда", но те няма да могат да отопляват къщата с тях. Ето защо с подготовката на дърва за огрев за следващия отоплителен сезон трябва да се занимаваме тази зима. Накълцани и сгънати под навес, добре изсушени през пролетта и лятото, такива дърва за огрев изгарят практически без дим. Собствениците на пиролиза (газогенериращи котли) ще потвърдят това - дори леко влажните дърва за огрев не изгарят в котлите им, те ги сушат в продължение на две години.
Можете да си купите сухи нарязани дърва за огрев, но цената няма да угоди - от 50 до 100 рубли на кубичен метър (трепетлика, габър, елша, бреза). Плюс доставка. За сравнение, нарязаните, но сурови дърва за огрев ще струват по-малко - от 30 рубли на кубичен метър. Има обаче няколко нюанса. Дърва за огрев могат да бъдат закупени на едро или в кутии. Първият вариант е по-евтин, но дървата за огрев са плътно подредени в кутиите, така че в кубчето "дъска" ще има повече трупи.
Най-евтините са иглолистните дърва за огрев (смърч, бор) - от 30 рубли. Меколистни (бреза, елша, трепетлика) - 33-35 рубли. Твърда дървесина (габър, клен, ясен, дъб) - от 40 рубли.
Ако искате да размахате брадва в студа, можете да поръчате дърво с клин. Между другото, той ще излезе не много по-евтин от нарязания - 25-30 рубли, в зависимост от вида на дървото.
В регионалните гортопи можете да закупите до 5 кубически метра цепени дърва за огрев от смесени породи на държавна цена - 28 рубли за кубик без доставка. Дървата за огрев от Гортоп ще са влажни.
Какво представляват пелетите за котел
Видът на гранулата зависи от материала, от който е получен. От тази пелета има свое име:
- Уди;
- Въглища;
- Торф;
- От остатъците от растителност;
- Сламена;
- Царевица;
- От птичи тор (пиле);
- На базата на макулатура;
- От твърди битови отпадъци.
Дървесни пелети за бойлер
Най-популярният и консумиран продукт. За производството на пелети от този тип се използват както иглолистни, така и широколистни дървесни видове. Всички отпадъци, получени в процеса на дървообработване, са подходящи като суровина:
- Стърготини;
- Стърготини;
- Стърготини;
- Парчета отпадъци;
- Кракър.
"Белите" пелети от дърво без включвания на кора имат най-ниско съдържание на пепел, поради което са високо ценени. "Сивите" дървесни пелети, които съдържат кора, се използват главно за мощни котли. Те са относително евтини и имат по-високо съдържание на пепел.
Гранули от въглищен прах
За разлика от дървесните пелети, където частиците се задържат от естествени смоли, въглеродните гранули се пресоват по специален начин, с добавяне на свързващо вещество. Методът се нарича спирално пресоване.
Резултатът е твърдо гориво, подходящо за използване във всеки пелетен котел. Едно от предимствата на такъв материал, освен високата му калоричност, са и добрите транспортируеми качества - пелетите от въглища не са склонни към раздробяване по време на транспортиране.
Торфни пелетни котли
Торфените гранули съдържат чист торф и запазват формата си поради вътрешните свързващи вещества, които се активират при изстискване.Те са крехки, така че диаметърът им не може да бъде малък и достига размер до 12 мм. Този тип има голямо потребление на енергия, икономичност в употреба. Например, ако изгорите тон материал, топлината ще се отдели точно толкова, колкото при изгаряне на 475 кубически метра природен газ, 1,5 тона дървесина или 500 литра дизелово гориво.
Пелети от растителни остатъци
Друго име на такова гориво е агропелетите. Изглеждат кафяви на цвят, суровината са селскостопански отпадъци, а именно люспи от елда и люспи от слънчоглед.
Поради факта, че първоначалният материал съдържа частици пясък, пръст, прах и други негорими компоненти, агропелетът има високо съдържание на пепел. Използването му е оправдано само за отопление на промишлени предприятия. Цената тук е много по-ниска, ако вземете друг материал за сравнение.
Пелети от слама
По отношение на плътността, калоричността е равна на дървесните пелети. Те са по-евтини от тях, но имат високо съдържание на пепел до 5,5%. След пресоване, гранулата е устойчива на проникване на влага, което има положителен ефект върху способността на горивото да не се влошава по време на съхранение.
Пелети от царевични стъбла
Въпреки че стъблата на царевицата могат да бъдат класифицирани като продукти на агросферата, пелетите от тях са коренно различни от агропелетите поради относително ниското им съдържание на пепел, което е само 2,6%. Допълнителните предимства включват много дълго време на горене, висока плътност и калорично съдържание. Поради ниското си тегло, такъв продукт е лесен за опаковане, товарене и транспортиране.
Пелети на основата на пилешки тор
Възможна опция за двойна употреба на пелети от птичи тор - като гориво и гранулирани торове. Поради високата влажност суровините първо се сушат в специални помещения, а след това се натрошават и пресоват.
Такива пелети съдържат много незапалими включвания, те не са подходящи за работа в частни котли поради високото си съдържание на пепел. Най-практично е продуктът да се използва като тор - изпражненията абсорбират добре влагата и постепенно я освобождават до корените на растението.
Хартиени пелети за бойлер
За получаване на гранули от отпадъчна хартия се използва по-сложен технологичен процес. За разлика от всяка друга суровина, хартията трябва първо да се навлажни преди пресоването.
Собствениците на частни къщи и удобни селски къщи често си задават въпроса: коя отоплителна система е по-добре да се приложи? Има много отговори на този въпрос. От използването на електрически нагревателни елементи до малко котелно помещение с дизел или природен газ. Най-широко разпространени са малки пещи с ръчно зареждане с гориво и мини-котли с автоматично управление. Съвременните технологии позволяват да се контролира работата на котелната централа чрез телефонна комуникация, а евтината автоматизация почти изключва човешкия труд за поддържане на огъня в пещта. Днес ще сравним двете най-популярни горива за частни котли: въглища и дървесни пелети.
От казаното по-рано следва, че основните предимства на въглищата са в по-голямата продължителност на горенето, което се обяснява с по-високата плътност и високото съдържание на минерални включвания. Предимствата на дървесните пелети са свързани с лекота на запалване, равномерно горене и екологична безопасност. Що се отнася до суровините и икономическите аспекти на въпроса, тук всичко не е толкова просто.
Основната част от въглищата включва графитоподобен въглерод, сорбиран и химически свързан въглищен катран, както и до 15-25% минерални вещества, които образуват пепел. Процесът на изгаряне на въглища започва с пиролиза и изсушаване. В хода на пиролизата се освобождава почти цялата въглищна катран, представена от ароматни въглеводороди.Характеристика на ароматните въглеводороди като гориво е високото съдържание на въглерод при относително ниска температура на запалване на смолистите пари. При изгарянето на въглищен катран се получават значителни количества сажди и въглероден окис. За да се предотвратят тези явления, са необходими фина настройка на подаването на въздух и прецизна конструкция на горивните устройства, в зависимост от вида на горивото и производителността на пещта. Тъй като котелните централи не са проектирани за конкретен клас и марка въглища, но производителността се регулира от автоматично оборудване в зависимост от необходимата температура в помещението, на практика е невъзможно да се постигне оптимален режим. Или много въздух лети през пещта и ние имаме пренос на топлина, или, напротив, има малко въздух и саждите не изгарят напълно - имаме пренос на гориво от пещта под формата на сажди и въглероден оксид. На практика тези явления водят до намаляване на калоричността на единица въглища с 10-30% в сравнение с теорията.
В случая на дървесни пелети имаме класически процес на изгаряне на дърва, но с две тънкости. Първо, дървесината е достатъчно суха, което неутрализира приноса на процесите на сушене в началото на изгарянето и увеличава калоричността на пелетите в сравнение с дървесината в блокове (трупи). Освен това пелетите се образуват от малки парчета дърво, което води до тяхното унищожаване по време на горенето. В някои случаи унищожаването донякъде нарушава работата на горивните устройства, но по-често компенсира само намаляването на външната повърхност на пелетите, докато те изгарят.
Ниското съдържание на влага и значителната механична якост на пелетите се дължат на технологията на производство. Изходният материал влиза в производство във фино диспергирана форма със съдържание на влага около 15-30%. Формирането включва горещо пресоване в лист или барабан. Барабанната матрица има по-висока производителност, листовата матрица осигурява по-голяма механична якост и еднородност на размера на пелетите. Горещото пресоване води до изсушаване на дървесината и образуване на тънък филм от разтопен лигнин на повърхността на всяка пелета (както и между дървесни частици в пелетата). Този ефект е най-силно изразен за смолисти дървесни видове. Следователно пелетите имат съдържание на влага 5-12%, което е много по-ниско от съдържанието на влага в буци, съхранявани при нормални условия. В резултат пелетите имат забележимо по-висока калоричност в сравнение с обикновените буци. Ако за технологични дърва за огрев със съдържание на влага 30% (съдържание на пепел 1% сухо вещество) по време на горенето в конвенционална котелна централа, калоричността е в диапазона 10,1 - 11,2 MJ / kg, тогава за пелети със съдържание на влага от около 5%, калоричността е забележимо по-висока и достига 21 MJ / kg. За гранулите от брезова кора тази стойност достига над 28 MJ / kg.
Таблицата показва стойностите на калоричността и плътността на различните видове суровини за производството на пелети, както и плътността на тези материали. По време на производството на пелети плътността се увеличава до 0,9 - 1,2 g / cm3. Увеличаването на плътността не само увеличава механичната якост на пелетите, но и допринася за удобството при транспортиране и съхранение на гориво.
Сред явните предимства на пелетите пред въглищата си струва да се отбележи висока екологична безопасност. Дървесните пелети съдържат до 60-90 пъти по-малко сяра от въглищата, което подобрява екологичната ситуация в региона и намалява корозията на горивните устройства. Освен това дългият престой в почвата на големи дълбочини допринася за натрупването на значителни количества съединения от тежки метали и радиоактивни елементи във въглищата. Въз основа на особеностите на осмотичните процеси по време на растежа на дърветата, съдържанието на тежки метали в дървесината е стотици пъти по-ниско, отколкото в изкопаемите въглища. Съдържанието на пепел в дървесината е само 0,2 - 0,5% от първоначалната маса.Пепелта е представена от вар, поташ, желязна скала, силициев диоксид, магнезиеви съединения и други неопасни съединения, които могат успешно да се използват като универсален тор върху кисели и неутрални почви.
Сред предимствата на въглищата може да се отбележи малко по-ниска цена, по-висока плътност на натоварване и значително по-дълго време на горене. Последното предимство постепенно ще изчезне поради разпространението на автоматични котелни инсталации, които са много по-удобни и по-лесни за използване. Голямо количество натоварване в бункер със същия размер е забележимо предимство само за въглищни стърготини с определен размер, чиято цена се увеличава с увеличаването на вариацията в размера на фрагментите. Най-същественото предимство на въглищата е неговата цена. Към 2014 г. в Красноярск 1 тон въглища има пазарна стойност от 1,5 до 3,0 хиляди рубли. Докато дървесните пелети струват около 4-5 хиляди рубли на тон. В същото време калоричността на отоплителните въглища е от порядъка на 8 - 20 MJ / kg. Тоест, калоричността на пелетите и въглищата са близки, с почти двойна разлика в цената. Трябва да се отбележи, че автоматичните котелни централи могат да работят само с въглища с определен фракционен състав, чиято цена е много по-висока от бучките. Автоматичните котелни централи за въглищен прах се произвеждат само с достатъчно висока мощност и имат висока себестойност. Пелетите от въглищен прах имат цена не по-ниска от тази на дървесните пелети.
Така стигаме до извода за значителните предимства на дървесните пелети пред изкопаемите въглища. В производството на горивна енергия тези предимства означават малко преди всичко поради значителните запаси от въглища в сравнение с обема на производството на растителни суровини. Но за отоплителните системи на частни къщи изместването на въглища с горивни пелети е само въпрос на време.
Как се правят пелети
При производството на пелети за котела суровините трябва да преминат през определен технологичен процес на производствената линия. Основните етапи на този процес, използвайки примера за получаване на дървесни пелети, са както следва:
- Раздробяване на груба фракция - на този етап дървесните части с различни размери водят до състояние на хомогенна маса от трошачка;
- Смилане на фина фракция с помощта на чукова мелница - размерът на частиците на получената суровина не трябва да надвишава 6 милиметра;
- Изсушаване до съдържание на влага на материала в диапазона 8,0 - 10,0% в инсталации за сушене на ленти и барабани;
- Пресоване в мелница за пелети. На този етап масата се загрява до температура от 120 градуса по Целзий и се притиска през матрицата;
- Охлаждане (ако е необходимо) и опаковане на крайния продукт.
При производството на селскостопански пелети от слънчогледова обвивка, етапът на раздробяване на суровината е изключен от технологичния процес.
Избор на пелети за котелни централи
Индустриалните котли обикновено са проектирани за тежки товари и не са толкова взискателни към суровините, колкото техните местни колеги. За да може котелът ефективно да осигури отопление на къщата върху пелети, в допълнение към вида му, трябва да обърнете внимание на следните технически показатели, които трябва да бъдат посочени от производителя:
- Влага на продукта - за нормално запалване и поддържане на горенето трябва да бъде в рамките на 8%, над 14% - материалът не е подходящ за употреба;
- Топлообмен по време на горенето - по-добре е да е в района на 4,5 и по-високи kcal / kg, като дървесни пелети, но също така е допустимо 4,3 kcal / kg;
- Съдържание на пепел в продукта - има горен праг на допустимо отклонение в рамките на 1%, ако тази граница е намалена до 0,5%, тогава котелът може да се почиства не повече от веднъж месечно.
В допълнение към всичко изброено по-горе, гранулите трябва да бъдат визуално инспектирани за пукнатини.
Висококачественият материал има блестяща повърхност, не се рони и се чупи трудно.Когато спускат гранулите във вода, те в крайна сметка трябва да се превърнат в увиснала маса, ако това не се случи, вероятно е при тяхното производство бил използван химически адхезивен компонент, което е неприемливо. Наличието на груби утайки от дребни камъни и пясък също показва лошо качество на продукта.
Плюсове и минуси на горивни пелети за котела
Очевидните предимства на гранулираните горива са, че те са лесни за транспортиране и съхранение. В допълнение, гранулите имат:
- Силен топлопренос, който е 2,5 пъти повече от този на дървото;
- Ниско съдържание на пепел, което ви позволява да отделите по-малко време за поддръжка на котелна централа;
- Нисък процент на влажност, който има положителен ефект върху функционирането на отоплителната система, увеличавайки нейния експлоатационен живот;
- Висока плътност - по-малко количество такова гориво може да произведе толкова калории топлина, колкото друг енергиен носител с голям обем.
Най-същественият недостатък на горивните пелети е, че те могат да работят само в специални котли, които имат автоматично подаване на енергия към горелката. Цената на такова оборудване е много по-висока от цената на обикновените котли на твърдо гориво.
Нека да влезем малко по-дълбоко в същността!
Индустриално производство
За производството на горивни пелети се използва дървесина, която просто вече няма да намери друга употреба, т.е. отпадъци.
Забележете! За да направите качествени пелети, това дърво не трябва да има кора!
Как се правят пелети?
Схема на производствения процес
Малки парчета дърво преминават през сепаратор, където от тях се пресяват пясък, мръсотия, шлака, метални пирони (тук работи магнит) и др.
На конвейерната лента всичко това изчистено „добро“ се изпраща в бункера на чуковата дробилка, на изхода на която дървото се превръща в фино стърготини.
След това тази смес от дървени стърготини се подава в сушилнята, където суровината изсъхва напълно.
За да превърнете суровините в пелети - гранули използвайте пресован гранулатор. В него под въздействието на високотемпературна пара и интензивно смесване суровината под формата на изсушено дървено „брашно“ се превръща в тесто. Получената маса отново се изсушава и подава към матрицата, където гранули се получават от брашно под високо налягане (300 атм).
Получените дървесни пелети имат значително по-висока плътност от плътността на дървесината, от която са направени. Това се дължи на процесите на адхезия на материала, които се появяват по време на производството на гранули. Свързването се дължи на веществото лигнин в дървото.
Лигнинът е част от дървесните клетки. В процеса на разрушаване на клетките при механична обработка и по-нататъшно нагряване на дървесни суровини се отделя лигнин. При високи температури той се топи и образува вид естествено лепило, което надеждно залепва веществото от дървесните пелети по време на процеса на пресоване.
След изстискване през матрицата, пелетите се охлаждат и след това се опаковат в торбички.
Занаятчийско производство
Производството на пелети у дома интензивно се обсъжда на форумите за горива, където можете да отидете, ако се интересувате от този въпрос. Малко по-късно ще разгледаме тази тема в едно от заглавията на нашия сайт. Но сега…
Сега ние вярваме, че приготвянето на пелети у дома е изгодно само с по-нататъшната им продажба, тоест продажба. За да произвеждате домашни пелети, трябва да инвестирате пари, много от времето си в производството на оборудване. И тогава това е времето, което трябва да отделите за производствения процес. Цената на пелетите за отопление в рускоезичното пространство е 70-80 USD. на тон. На тази цена те са по-лесни за закупуване. А за продажба в чужбина, където цената им лесно се удвоява (с подходящото качество на горивните пелети), е необходимо да се премине по доста труден път.
Имайте предвид, че не ви обезкуражаваме да произвеждате пелети сами, а ви съветваме да разгледате тази тема за растеж от производството на мини пелети в бъдеще до по-голям мащаб. В идеалния случай - с възможност за износ на продукти в чужбина.
Какво е по-добре?
Дърва за огрев или пелети? На какво да се даде предпочитание?
Дърва за огрев или пелети
Нека анализираме някои параметри на горивото:
1. Калоричността или горимостта на горивните пелети надвишава параметъра със същото име на дървесината с 2,5 пъти.
Това се обяснява с повишеното съдържание на въглерод в "новомодния" материал. В едно обикновено дърво въглеродът е съставна част на всичките му клетки в целулозните молекули. Целулозата също съдържа кислород и водородни атоми в своята молекула.
По време на механичната „разрушителна“ обработка много молекули целулоза са повредени. В този случай гореспоменатите водородни и кислородни атоми летят под формата на летливи газове, водна пара, киселини и най-простите алкохоли.
Количеството материал е станало по-малко и съдържанието на "горими" (въглерод) в него е запазено - оттук и повишената калоричност на материала.
2. "Чистота" на материала - този параметър представлява голям интерес за европейците.
Всички знаят, че когато дърва се изгарят в пещ или дори при пожар, се образува пепел. Масовата част на тази пепел е най-малко 15% от първоначалната маса на дървесината. Това са незапалими смоли и минерали. И така! Пепелта от горивните пелети е 0,5-3% от първоначалното им тегло, което е 15-20 пъти по-малко от "дървесната" пепел.
3. Обикновената дървесина съдържа поне 2 пъти повече влага от пелети, направени от нея.
4. Плътността на пелетите е много по-висока от плътността на дървесината. Пелетът потъва във вода. Това увеличава рентабилността на този вид гориво по време на транспортиране и съхранение.
Като се има предвид съотношението "пелети или газ", ще има повече предимства за газа. Включително разходите за отопление, където пелетите сега са на второ място.
Но прогнозираното покачване на цените на запасите от природни горива ще доведе до факта, че пелетите ще излязат на върха по отношение на икономията на гориво и ефективността на отоплителните системи.