Как делают пеллеты для твердотопливных котлов
Твёрдое топливо: пеллеты
Пеллеты — это такой своего рода древесный гранулят, который используется в качестве твёрдого топлива для котлов и печей. Те механизмы с помощью которых формировали и гранулировали солому и комбикорм для животных, сегодня служат для формирования пеллет. Такие машины называются пеллетайзеры. Они производят пеллеты и формируют пеллеты именно в такую удобную форму к которой мы все привыкли. В таком виде твёрдое топливо удобно транспортировать, благодаря высокой плотности из-за размеров маленьких фрагментов.
Технологический процесс изготовления пеллет или как делают пеллеты
Собственно весь процесс производства можно чётко проследить и описать. Ничего сверхтехнологичного в нём нет:
Измельчение. Материал из которого в будущем сделают пеллеты делится на два типа: древесина с корой и древесина без коры. Такое разделение обоснованно разной маркой пеллет. Одни дешевле, другие дороже. Всё сырьё проходит дробилку до мельчайших частиц. Как правило в конце производства данного этапа получается щепа и опилки не больше 3-4мм.
Сушка. Подготовленный на первом этапе материал сушат в специальной капсуле. Обычно содержание влаги в древесине доводят до плюс-минус 10% Обжигается сырьё температурой свыше 400 градусов по Цельсию
Здесь очень важно вспомнить про Лигнин. Лигнин — очень важный элемент древесины, который отвечает за целостность дерево
Это своего рода связующее звено для древесных волокон. Без него, волокна рассыпятся и сколько их не пресуй, обратного вида они не примут. Поэтому при сушке очень важно не пересушить материал, иначе никаких пеллет потом не получится.
Добавление пара и воды. Да-да, сначала сушили, а теперь увлажняем. Сырьё приобретает форму пеллет именно благодаря нескольких факторам: температурный фактор, давление пресса и влага. Для того чтобы прессовка произошла корректно, к мелким опилкам и щепкам добавляют воду.
Охлаждение. В процессе охлаждения материал, сформированный в маленькие брикеты, набирает необходимую технологическую прочность.
Сортировка. После всех вышеперечисленных операций, гранулят пакуется в специальные мешки, по 1000 килограмм. Или же сразу в удобную для потребителя форму — до 25 кг. При этом фирма, которая занимается производством пеллет, может отсыпать большую партию гранул сразу в ёмкость, специальный бункер.
Хранение. Хранят гранулы на проветриваемых площадях, но при этом сухих и накрытых. Главное чтобы было сухо и пакеты с готовом продукцией хранились на поддонах, чтобы было проветривание со всех сторон.
Из чего делают пеллеты для отопления?
Вопрос действительно интересный, ведь помимо привычных лиственных и хвойных пород, гранулы могут изготовляться из биомассы, хотя такие пеллеты стоят дороже, и обжигаются без кислорода, но при этом они не требует каких-то специальных условий хранения, они не плесневеют и отлично переносят влагу при хранении. Такие пеллеты называют био-угольными. В кооперации с биокотлами, они открывают отличные перспективы альтернативных источников отопления дома.
Но, понятное дело, самый ходовой материал для пеллетных гранул — опилки, стружка хвойных и лиственных пород, отходы производства пилорам и прочий древесный мусор. Конечно для производства подходят практически любые виды дерева, но при этом, как говорилось вначале, гранулы с высоким содержанием коры ниже по качеству. Однако такой класс продукта позволяет сэкономить.
А вообще на сегодняшний день пеллеты — самый качественный вид твёрдого топлива, но при этом и самый дорогой. Зато специальные пеллетные котлы отопления с большой камерой дозагрузки способны автономно работать без участия человека в течение нескольких суток. Кроме того у пеллет отличная теплотворная способность.
Виды пеллет, особенности их производства
Пеллеты представляют собой небольшие гранулы, сделанные из опилок и использующиеся в качестве топливо. Состав гранул зависит напрямую от того, из какого вида дерева были получены опилки. Так, в производстве выделяют следующие виды пеллет:
- сделанные исключительно из древесных опилок чистого дерева без добавления каких-либо второстепенных примесей
- пеллеты из сельскохозяйственных культур, соломы, с добавлением коры дерева и т.п.
Пеллеты, произведенные из чистого дерева, считаются высшим сортом. В большей своей части, пеллеты из чистого дерева используются в качестве топлива. Но для того, чтобы полностью перейти на биотопливо, на предприятии должно стоять соответствующее оборудование.
Низкосортные пеллеты, изготовленные с добавлением большого количества примесей, используются в качестве наполнителя для животных туалетов. Поэтому, создавая бизнес-план по производству пеллет необходимо позаботиться о целях использования продукции – изготовления наполнителя или продажа в качестве биотоплива на крупные предприятия и заводы.
Как производят пеллеты?
Производство гранул не считается высокотехнологичным и обычно включает в себя ряд этапов. Сначала сырье нуждается в дроблении – первичная переработка. Для данного этапа понадобится производственная дробилка и обычные весы.
После получения первоначального сырья происходит его сушка в специальных ленточных сушилках (иногда используются сушилки барабанного типа).
После того, как сырье приобрело требуемый уровень влажности, его измельчают на молотковых мельницах и после этого увлажняют. Увлажнение происходит под влиянием воды и горячего пара. Данная процедура необходима в целях увеличения способности к склеиванию сырья.
Далее, сыпучий полуфабрикат превращают в гранулы, которые обрабатывают от отходов и упаковывают. Важным плюсом изготовления пеллет является отсутствие брака и отходов производства. Все, что не подошло на стадию упаковки, отправляют на новый этап обработки, после чего происходит аналогичная процедура.
Технология производства
Основными технологическими этапами производства топливных пеллетов являются:
Крупное дробление сырья
На этом этапе измельчаются крупные сырьевые материалы до нужных размеров (длина до 25 мм, диаметр до 2-4 мм). Нужно это для того, чтобы упростить работу пресс-гранулятора, так как чем меньше материал, тем качественнее и быстрее формируются гранулы.
Осуществляется этот процесс с помощью дробилки. Дробление может производиться несколько раз, если с первого раза не удалось достичь необходимой фракции материала. Далее по скребковому транспортеру измельченное сырье поступает в смеситель, а затем в сушильный барабан.
Сушка обработанного сырья
Этот этап является одним из главных и протекает в сушильном барабане. В него из котла по рукавам подается горячий воздух, который высушивает влагу из обработанных щепок. Высушенные щепки должны иметь влажность не менее 8%, так как в грануляторе очень сухое сырье будет хуже склеиваться, но и не более 12 %, так как готовые пеллеты будут хуже гореть в котле.
При сушке отработанный воздух под действием разряжения дымососа захватывается вместе с мелкими фракциями, которые осаждаются вниз в циклон для дальнейшего мелкого дробления, а отработанный воздух удаляется в атмосферу. При этом часть мельчайших фракций по воздушным транспортерам попадает в котел.
Мелкое дробление
Данный этап необходим для еще большего измельчения щепы и опилок ( длина до 4мм, диаметр до 1,5 мм) чтобы обеспечить более эффективную работу пресс-гранулятора. Осуществляется мелкое дробление с помощью дробильной мельницы. В нее сырье подается из циклона.
В дробилке сырьевой материал измельчается до состояния муки, а потом эта мука по воздушным транспортерам попадает в циклоны (1-й циклон для первичного отделения муки из древесины от воздуха, 2-й циклон – для вторичного, заключительного отделения). Далее после отделения воздуха, древесная мука подается на прямой шнековый транспортер. Затем с прямого на наклонный шнековый транспортер в бункер пресс-гранулятора, в котором установлен смеситель.
Корректирование влажности
Данный процесс будет проходить в специальном устройстве – смесителе
Корректирование влажности очень важное, потому что если сырье будет очень сухим (влажность меньше 8%), то склеивание сырья в пресс-грануляторе будет проходить некачественно. Для корректировки необходим смеситель
При необходимости он по своим каналам будет подавать пар или воду и на выходе получится древесная пыль с правильной влажностью.
Грануляция и прессование
Протекание этого процесса происходит в специальном пресс-грануляторе. После того как влажность сырья откорректировалась в смесителе, они поступают в гранулятор. В нем под высоким давлением пресса и высокой температурой (250-300 °С) сырье продавливается через специальную матрицу, проходя через которую, древесная пыль склеивается в гранулы цилиндрической формы.
Содержащиеся смолы и лингин в измельченной древесине являются склеивающим природным материалом. Этот клей под высоким давлением и температурой качественно склеивает частички сырья в гранулы. В грануляторе установлен неподвижный нож, который режет выдавливаемый из матрицы готовый материал в гранулы нужного размера (длина 10…30 мм, ширина 6…10 мм). Далее гранулы подаются в охладитель.
Охлаждение пеллетов
Готовые гранулы, которые только вышли из пресс-гранулятора очень горячие, поэтому их необходимо охладить. Осуществляется данная операция с помощью охладителя. Поступившие в охладительную колонку пеллеты продуваются воздухом из вентилятора, который «высасывает» горячий воздух из гранул и захватывает негранулированную древесную муку.
Горячий воздух удаляется в атмосферу, а мука – в циклон. Физико-химические свойства топливных гранул изменяются во время охлаждения, и благодаря этому они приобретают правильный уровень содержания влаги, твердости и температуры (70-90°С). Далее гранулы отправляются на расфасовку.
Расфасовывание готовой продукции
Конечный этап производства топливных гранул. Из охладительной колонки по ленточному либо скребковому транспортеру готовые гранулы поступают в бункер для готовой продукции. Бункер оборудован весами, чтобы точно знать массу упакованного пеллетами мешка. Здесь осуществляется упаковка гранулированных пеллетов в мешки (10 кг, 25 кг, 50 кг). Также упаковывают пеллеты и в большие мешки (250 кг, 500 кг, 1000 кг).
Вот собственно и весь процесс производства.
Отсюда следует сделать вывод, что как производство, так и использование топливных гранул является экологически чистым и безотходным (отходам можно найти полезное применение).
Основные достоинства
Высокая экологичность топлива является главным достоинством пеллет. Процесс их сжигания сопровождается образованием углекислого газа и паров воды. Объем газа находится на таком уровне, что усвоение его растениями не оставляет никакого следа в атмосфере.
При сжигании пеллет возможно осуществить процесс пиролиза, который применяется в котлах, имеющих длительный период горения.
Возможность автоматизации процесса загрузки топлива практически исключает необходимость в участии человека в работе оборудования.
Гранулы компактны
Компактность гранул существенно снижает потребности в складских площадях и упрощает их транспортировку.
Технология производства пеллет исключает необходимость введения в состав сырья различных добавок, что не способствует выделению неприятных запахов при горении.
В случае применения топлива высокого качества, показатель теплоотдачи существенно превышает аналогичный показатель у традиционного твердого топлива.
Высокая пожаробезопасность пеллет обуславливается отсутствием процессов гниения или прения. Применение качественного гранулированного топлива и высокотехнологичных котлов сокращают расходы на отопление.
Также имеется возможность освоить изготовление пеллет своими руками, что приведет к снижению затрат.
Следует понимать, что при всех несомненных положительных качествах этого топлива, стоимость его значительна.
Основные виды
Древесные пеллеты
Изготавливаются в виде гранул цилиндрической формы из отходов древесины (опилок, щепок, коры, горбылей, некачественной древесины). Делятся на бытовые и промышленные. Бытовые пеллеты изготавливают из свежих опилок и щепок. В промышленных гранулах присутствуют другие примеси. Они бывают светлыми, коричневатыми, либо серыми.
Растительные пеллеты
Также производятся в гранулированном виде из отходов сельскохозяйственной деятельности (солома, шелуха подсолнуха, кукурузные и гречишные отходы). В основном конечный продукт получается темного цвета. По теплоотдаче, данные гранулы ничем не уступают, если говорить о пеллетах из шелухи подсолнечника, кукурузы и гречки, так как пеллеты из соломы уступают в этом показателе древесным пеллетам.
Но в то же время у соломенных гранул есть свои преимущества: большое количество сырья и низкая стоимость. У растительных пеллетов зольность выше (до 3%), чем у древесных, поэтому котел нужно будет чистить чаще.Данный вид предназначен для использования в промышленных целях, так как при сгорании выделяется большее количество золы.
Торфяные пеллеты
Их выполняют в виде гранул из торфа, цвет темный. Они также пользуются популярностью среди промышленных предприятий, так как обладают хорошими калорийными, экономическими и экологическими качествами. Среди частных потребителей они не получили распространения ввиду своей повышенной зольности, так как котел после использования торфяных гранул нужно будет очень часто чистить.
Требования к качеству
Основными требованиями к качеству топливных пеллетов являются:
- Гранула должна быть ровной и гладкой.
- Отсутствие трещин в гранулах, их коробления и осыпания.
- Гранула должна быть плотно спрессована.
- Готовый продукт должен иметь правильный процент влажности (она не должна превышать 15%).
- Желательно чтобы гранулы были одного размера (в основном производители изготавливают топливные гранулы длинной от 5 мм до 70 мм, а в диаметре от 6 мм до 10 мм) независимо от вида топливного пеллета.
- Отсутствие или наименьшее содержание примесей (пыль, песок) в готовой продукции, которые ухудшают качество пеллетов.
- Цвет. У древесных топливных гранул он должен быть светлым (более светлый – более качественный), так как чем меньше темных или коричневых вкраплений в пеллете, тем меньше в нем содержится коры и примесей. У торфяных и растительных гранул он темно-серый либо черный.
- На пеллетах не должно быть грибка либо плесени.
- Не должно быть никаких химикатов.
(голосов пока нет)
Загрузка...