Топливные пеллеты

На сегодняшний день применяется несколько видов твердого топлива, одним из которых являются пеллеты. Это специализированные гранулы органического происхождения, предназначенные для отопления помещений жилого, производственного и коммерческого характера путем сжигания их в пеллетных котлах.

Что такое пеллеты

Пеллетами называется твердотопливный гранулят, изготовленный методом прессовки из органических отходов. Гранулы имеют форму цилиндра и широко используются в отопительной сфере. 

Для производства гранулированных пеллет применяются такие побочные продукты деревообработки и сельского хозяйства, как:

• опилки, щепа, стружка и прочие отходы пиломатериалов;
• горбыли, кора и другой неликвид;
• подсолнечная шелуха;
• солома;
• жмых зерновых культур;
• торф;
• древесные угли;
• бытовой мусор.

Связующим веществом для гранулята служит лигнин — органический полимер, присутствующий в растительных материалах. Под воздействием высоких температур он подвергается пластификации, за счет чего из спрессованных отходов образуются стойкие гранулы.

Классификация топливных гранул

Стандарты изготовления пеллет регламентируются нормами документа EN 14961-2, который был утвержден странами Евросоюза в 2011 году. В соответствии с этим регламентом гранулы получают сертификат ENPlus, который подтверждает качество производимого топлива. 

Согласно нормативам, существует три класса гранулята:

• ENPlus-A1 — высший премиальный класс гранулированного топлива. Его диаметр не превышает 8 мм, а зольность составляет не более 0,7%. Такие пеллеты называются “белыми”.
• ENPlus-A2 — высший индустриальный класс гранулята. Зольность такого топлива обычно составляет до 1,5%. Для его изготовления применяются смешанные древесные материалы.
• EN-B — класс стандарт. Допустимый процент зольности для этой категории пеллет составляет не более 3%. Такие гранулы еще называются агропеллетами.

Самая высокая стоимость — у пеллет премиального класса, остальные будут стоить дешевле. Некондиционные гранулы, не имеющие сертификата, использовать в качестве топлива не рекомендуется.

Параметры пеллет

Все виды выпускаемого гранулята оцениваются по следующим параметрам:

• зольность — чем ниже этот показатель, тем реже требуется чистка котла и выше качество топлива;
• влажность — показатель, влияющий на сгораемость и на вес топлива;
• теплогенерация — количество тепла, выделяемое при сгорании 1 кг топлива, для премиального класса она составляет 18 МДж, для индустриального класса — 16,5 МДж, а для агропеллет — 15 МДж;
• насыпная масса — должна составлять не менее 600 и не более 750 кг на 1 кубический метр;
• длина гранулы — от 10 до 30 мм; 
• диаметр гранулы — обычно в пределах 6-8 мм, реже встречаются 10 и 25 мм;
• плотность гранулята (твердость) — от 97,5% и выше;
• категория истираемости (процент пыли) — менее 1%.

Пеллеты могут быть различных цветов, от белого до коричневого. Оттенок зависит от наличия и количества в грануляте примесей, как пыль, частицы почвы и т. д.

Технология изготовления

Принцип технологии производства топливных гранулятов состоит в прессовке древесных и сельскохозяйственных отходов под давлением после предварительной сушки и измельчения. Обработка сырья происходит под высоким давлением около 300 атмосфер. 

Сертифицированная технология запрещает добавлять в массу клей, полимерные материалы и прочие добавки для улучшения грануляции, а также повышения веса и плотности продукции.

Производство гранул происходит конвейерным методом и состоит из нескольких базовых этапов:

1. Измельчение. Первичное сырье (древесные отходы, солома, жмых и прочие) обрабатывается в дробилке до получения требуемой фракции.
2. Сушка. После измельчения из массы удаляется лишняя влага согласно заданным параметрам, которые составляют примерно 10% с погрешностью до 2%.
3. Прессовка или пеллетизация. После сушки масса попадает в гранулятор, где происходит ее сжатие и превращение в гранулят заданных размеров. В процессе грануляции выделяется тепло — температура может достичь +100С. В результате в реакцию вступает лигнин, который обеспечивает склеивание частиц массы в гранулы. 
4. Охлаждение. Полученный гранулят подлежит охлаждению — это позволяет дополнительно добиться прочности пеллет. 
5. Просеивание. На этой стадии из гранулята удаляются мелкие частицы.
6. Упаковка и последующая реализация продукции.

При необходимости также могут применяться водяная подготовка массы и дополнительное измельчение. Технология во многом зависит от типа и качества исходного материала производства.

Пеллетизация производится в специальных прессующих формах — кольцевых штампах, в которых сырье вдавливается роторными катками внутрь конусообразных фильеров, которые установлены на общей матрице. На выходе спрессованный продукт подвергается обрезке острыми ножами.

После просеивания охлажденных гранул мелкие остатки отправляются для повторного прохождения цикла обработки. В итоге на выходе остаются только несгораемые частицы, которые подлежат удалению.

Для производства  тонны гранулированного топлива из отходов древесины требуется примерно 3-5 кубических метров сырья. После пеллетизации его плотность увеличится втрое. Затраты энергии на изготовление этого объема продукции составят 30-50 КВт/ч.