Пеллет теплота сгорания – ГОСТ 33103.2-2017 (ISO 17225-2:2014) Биотопливо твердое. Технические характеристики и классы топлива. Часть 2. Классификация древесных пеллет (Переиздание)

Пеллеты — что это?

Это твердые гранулы цилиндрической формы 6—10 мм в диаметре, получаемые методом прессования (грануляции) отходов различных производств — деревообрабатывающих и сельскохозяйственных. Их применение в сфере теплоснабжения разительно отличается от сжигания прочих разновидностей биомассы — дров, угля, опилок и соломы в чистом виде.

Достоинства топливных гранул сделали их одним из широко применяемых энергоносителей в странах Западной Европы:

• высокая насыпная плотность — 550—600 кг/м3, позволяющая экономить место для складирования топлива;
• низкая относительная влажность, допустимый максимум — 12%;
• благодаря высокой степени уплотнения и небольшой влажности пеллеты отличаются повышенной теплотворной способностью — от 5 до 5,4 кВт/кг;
• малая зольность — от 0,5 до 3% в зависимости от сырья.

Гранулы обладают размерами и твердой структурой, позволяющей автоматизировать процесс горения, а низкая зольность делает его более длительным без вмешательства для технического обслуживания.

Тепловое оборудование, сжигающее пеллеты, останавливается для очистки от сажи в среднем 1 раз в неделю.

Топливо отлично переносит транспортировку и насыпное складирование, не разрушаясь и не превращаясь в труху. Это позволяет устраивать подачу горючего в промышленные котлы большой мощности из специальных хранилищ — силосов, куда помещается месячный запас гранул.

Топливные пеллеты — удобный и экологичный энергоноситель, не образующий при отоплении частного дома грязь и пыль, поэтому постепенно он завоевывает рынок Украины и РФ.

Виды отходов для производства гранул

Сырьем для изготовления пеллет служат такие виды отходов различных производств:

• древесные стружки, опилки, горбыли, щепа и прочий некондиционный лес;
• шелуха, остающаяся от переработки семян подсолнечника или гречихи;
• стебли разных сельскохозяйственных культур в виде соломы;
• торф.

Сорта пеллет

Гранулы условно поделены на сорта в зависимости от сырья, из которого они спрессованы. Краткая характеристика сортов приведена в перечне:

Из чистой древесины различных пород без примесей коры изготавливают пеллеты первого сорта (белые). Их отличает самая низкая зольность — 0,5% и наилучшая теплота сгорания — до 5,4 кВт/кг. Это наилучший выбор для отопления вашего дома!

Топливо 2-го сорта включает различные примеси, отчего по цвету темнее первосортного. Сюда же относятся гранулы из соломы злачных культур. Примеси практически не влияют на теплотворную способность топлива, а вот зольность его выше — 1—1,5%.

Из всяческих сельскохозяйственных отходов делаются пеллеты 3-го сорта с зольностью 2,5—3%. Теплота сгорания подобного топлива тоже довольно высока — не менее 5 кВт/кг.

Самое низкосортное горючее получается из торфа. По зольности и теплотворности торфяные гранулы проигрывают остальным и оттого не слишком популярны.

Как правило, площадки по прессованию топливных пеллет располагаются на территории либо неподалеку от материнских производств, обеспечивающих их отходами.

О технологии гранулирования

Задача каждого производственного процесса по изготовлению топливных гранул — получить из сырья плотные и прочные цилиндрики с малым содержанием влаги. При гранулировании древесных отходов это достигается в несколько этапов:

1. Сначала идет сортировка отходов деревообработки на мелкие и крупные фракции. К первым относятся опилки и мелкая стружка, чьи размеры не превышают 25 мм при толщине 2—4 мм. Щепа, ветки, горбыли и прочая древесина больших размеров отсортировывается и отправляется на первичное дробление.
2. Первичное дробление крупных отходов производится дробилками различных типов. Задача – получить частицы дерева указанных размеров. Измельченное сырье перемещается к следующему этапу пневмотранспортом либо посредством шнекового конвейера.
3. Вторичное дробление проходит вся масса сырья, превращаясь в мелкую фракцию. Максимальный размер частиц на выходе – 4 мм с толщиной 1,5 мм.
4. Сушка. Чтобы получить качественное горючее с высокой теплоотдачей, необходимо удалить из дерева всю лишнюю влагу, которая у свежесрубленных веток достигает 50%. Процесс идет в специальной сушильной камере барабанного или другого типа. На выходе влажность сырья не должна превышать 12%.
5. Корректировка влажности. Поскольку изначально в работу попадают отходы с разным содержанием влаги, то на предыдущем этапе часть сырья пересушивается, то есть, его влажность составляет менее 8%. Для формирования прочной гранулы этого недостаточно. Поэтому в бункер с сырьевой массой подается некоторое количество пара. На грануляцию древесина поступает с влажностью от 8 до 18%.
6. Грануляция. Здесь используются прессы — грануляторы с цилиндрической или плоской матрицей (толстый металл с калиброванными отверстиями). Сырье, поступающее из бункера — дозатора, вдавливается в отверстия стальными катками которые движутся на большой скорости внутри матрицы. Во время этого процесса и без того нагретая и передробленая масса сырья нагревается до еще более высокой температуры свыше 100 градусов Цельсия. Это происходит из-за высокго давления при гранулировании. Из сырья выделяется связующее вещество – лигнин. Этому способствует и уровень влажности, которого добиваются при корректировке. Кроме того, от давления 30—40 МПа масса нагревается самопроизвольно до температур выше 100 градусов Цельсия.Для отвода лишней массы на поверхности катков прорезаны пазы.
7. Сырые пеллеты пневмотранспортом или шнеком направляются в камеру вторичной сушки и охлаждения, где обдуваются мощными вентиляторами и окончательно затвердевают.
8. Последний этап — фасовка в полиэтиленовые мешки либо биг-бэги. Крупным заказчикам продукция может отпускаться насыпным способом.

Принцип гранулирования не предполагает использования сторонних связующих веществ и дополнительный подогрев сырья.

Прессование топливных гранул из соломы несколько проще, поскольку из технологического процесса исключена сортировка и первичное дробление. При гранулировании шелухи от семян подсолнечника исключен также этап сушки. Причина в том, что отходы переработки семечек изначально имеют влажность, близкую к требуемой, и сразу отправляются на корректировку и прессование.

Чем хороши пеллеты

Сравнение с другими видами твердого топлива

Сильная сторона пеллет — их прогрессивность по сравнению с дровами, углем и даже брикетами. Представьте себе твердотопливный котел, работающий в таком же режиме, как газовый. Только еще безопаснее, потому что пеллеты не взрываются, как природный газ.

Разница между газовым и пеллетным отоплением выражается несколькими пунктами:

• запас гранул необходимо пополнять;
• единожды в неделю котел останавливается для прочистки;
• при работе пеллетного теплогенератора слышен шум сыплющихся по пластиковой трубе гранул;
• использование данного топлива не связано с работой коммунальных служб и различных инспекций;
• отопительное оборудование, сжигающее пеллеты, автоматизировано не хуже газового.

 Если сравнивать гранулированные отходы с дровами или углем, то последние выигрывают только по стоимости.

Взамен они отнимают у домовладельца комфорт и время, поскольку дровяное или угольное отопление требует постоянного внимания. Даже котел длительного горения нужно «подкармливать» 2 раза в сутки и постоянно чистить, пеллетный же работает без остановок неделями.

Результаты сравнения по другим критериям тоже говорят в пользу отопления пеллетами:

• Сжигание гранул безопаснее дровяного и угольного. Котлы, оснащенные пеллетными горелками, практически не страдают инерционностью, как обычные твердотопливные. При достижении требуемой температуры теплоносителя горелка отключается и подача топлива прекращается. Догорает лишь небольшая горстка гранул.
• В помещении с пеллетным котлом чисто, нет запаха дыма, что присутствует при загрузках топки углем и дровами.
  Установка буферной емкости — по желанию хозяина. Пеллетные теплогенераторы могут обходиться без аккумулятора для сброса лишнего тепла.

Сравнение по техническим характеристикам и стоимости разных видов горючего из биомассы представлено в таблице:

Реальная теплоотдача энергоносителей может отличается от теоретической и зависит от эффективности вашего отопительного оборудования и влажности сырья которое вы приобрели.

Разница этих параметров отражена в таблице, а затем по цене 1 кг каждого вида горючего в Российской Федерации и Украине определена стоимость 1 кВт теплоты для обогрева здания.

Сравнив стоимость единицы тепла на пеллетах, дровах и угле, нетрудно сделать вывод, что пеллетное отопление не намного дороже дровяного или угольного.

Следует учитывать, что в сравнении принимают участие не самые качественные гранулы — агропеллеты. Гранулы из древесных отходов показывают себя еще лучше.

Отличные показатели по всем критериям имеют топливные брикеты, но пеллетам они проигрывают по степени автоматизации отоплительного оборудования.

Брикеты, как и дрова, необходимо закладывать в топку хозяину дома. Недостатков у гранулированного топлива совсем немного:

• Высокая стоимость котельного оборудования и автоматики. Цена пеллетной горелки среднего качества сравнима с обычным твердотопливным котлом мощностью до 15 кВт.
• Гранулы нужно хранить в определенных условиях, чтобы они не пропитывались влагой и не рассыпались. Способ хранения кучей под навесом категорически не подойдет, понадобится закрытое помещение или емкость наподобие силоса.

Выводы и рекомендации специалиста

В применении пеллет для отопления есть несколько вторичных преимуществ, которые тоже не помешает учесть:

• горение гранул не только дает мало золы, но и оставляет на внутренних стенках дымохода гораздо меньше сажи;
• режим горения и конструкция горелок позволяет использовать энергию топлива более эффективно по сравнению с дровами, КПД пеллетных котлов достигает 85%;
• автоматика пеллетного теплогенератора хорошо взаимодействует с устройствами автоматического регулирования водяных систем отопления, в том числе теплых полов.

С экологической точки зрения расширение производства и использования пеллет уменьшает огромное количество разнообразных отходов что очень благотворно влияет на окружающую нас экологию.

Сейчас эти отходы попросту сжигаются, загрязняя атмосферу, либо вывозятся на полигоны. Проблема утилизации лузги от семечек стоит перед многими предприятиями, вырабатывающими подсолнечное масло. Отсюда вывод: производство и сжигание пеллет не просто комфортно и безопасно, оно помогает беречь экологию и «зеленые легкие» планеты — лес.

Наши рекомендации просты:

1. приобретайте пеллеты первого класса от поставщиков которые ответственно относятся к их хранению и соблюдению определенной влажности. В ряде случаев оправданно приобретение пеллет не в мешках по 20-25 килограмм, а сразу одним или несколькими биг-бегами, при таком подходе вы можете требовать существенную скидку;
2. Определить качество пеллет можно достаточно просто: хорошие пеллеты тверды сухи и не рассыпаются в труху даже при сильном сдавливании. При переломе пеллеты она распадаеться на две или больше частиц не пыля и превращаюсь в труху. Внешний вид глянцевый и блестящий;
3. храните пеллеты в сухом помещении с низкой влажностью не допуская присутствия рядом с ними открытого огня;
4. используйте пеллеты только в специально предназначенных пеллетных котлах. Опыт показывает, что комбинированные котлы имеют ряд проблем связанных как с недостаточно отлаженным процессом сгорания топлива, так и с повышенным образованием сажи в дымоходе и другими неприятными проблемами. Специализированные котлы таких проблем лишены.

Пеллеты — один из главных энергоносителей в долгосрочной перспективе, когда бесплатных дров не останется. При дальнейшем развитии производства цены на топливные гранулы снизятся. При необходимости поставщики всегда привезут партию пеллет к вам на дом, как это принято в странах Западной Европы.

stroyka.ahuman.ru

Топливные гранулы — Википедия

Топливные гранулы (англ. pellets — пеллеты) — биотопливо, получаемое из торфа, древесных отходов и отходов сельского хозяйства. Представляет собой цилиндрические гранулы стандартного размера.

Гранулы классифицируются по их теплотворной способности, влажности и зольности, а также по размерам. Высокая плотность, низкая влажность и стандартизация по размеру позволяет при их сгорании получать большое количество энергии и точно дозировать их количество при автоматизированной подаче^[1].

Сырьём для производства гранул могут быть торф, балансовая (некачественная) древесина и древесные отходы: кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки, а также отходы сельского хозяйства: отходы кукурузы, солома, отходы крупяного производства, лузга подсолнечника, куриный помёт и т. д.

Сырьё (опилки, кора и т. д.) поступает в дробилку, где измельчаются до состояния муки. Полученная масса поступает в сушилку, из неё — в пресс-гранулятор, где древесную муку сжимают в гранулы. Сжатие во время прессовки повышает температуру материала, лигнин, содержащийся в древесине размягчается и склеивает частицы в плотные цилиндрики. На производство одной тонны гранул уходит около 2,3 −2,6 плотных кубометра древесных отходов, плюс 0,6 плотных кубометра опилок на каждую тонну произведенной продукции сжигается.

Готовые гранулы охлаждают, пакуют в различную упаковку — от небольших пакетов (2-20 кг) до биг-бэгов (большая промышленная упаковка) весом по 1-й тонне — или доставляют потребителю россыпью.

Торрефицированные (обожженные без доступа кислорода) пеллеты[править | править код]

При торрефикации твёрдая биомасса обжигается без доступа кислорода при температуре 200—330 ºC. Торрефицированные, или биоугольные (чёрные), пеллеты обладают рядом достоинств по сравнению с обычными, иначе называемыми белыми^[2]:

• Отталкивают влагу, могут храниться под открытым небом, то есть не требуют крытых хранилищ
• Не гниют, не плесневеют, не разбухают и не рассыпаются
• Имеют лучшие показатели сжигания (близкие к углю. Отсюда и название — биоуголь)

Топливные гранулы — экологически чистое топливо с содержанием золы, как правило, не более 3 %. При производстве пеллет в основном используются отходы лесопильных производств и сельского хозяйства, которые ранее в основном вывозились на свалки и гнили, а по прошествии нескольких лет начинали гореть или тлеть.

Однако, если в месте произрастания сырья окружающая среда содержит токсины или радиоактивные вещества, то при сжигании гранул эти вещества могут быть распылены в атмосферу.

Так как не содержат пыли и спор, гранулы менее подвержены самовоспламенению и не вызывают аллергическую реакцию у людей^[

Гранулы отличаются от обычной древесины высокой сухостью (влажность всего 8—12 %, а влажность сырых дров — 30—50 %) и большей — примерно в полтора раза — плотностью, чем дрова. Эти качества обеспечивают высокую теплотворную способность по сравнению со щепой или дровами — при сгорании тонны гранул выделяется приблизительно 3,5 тысяч кВт·ч тепла, это почти в два раза меньше, чем при сгорании тонны каменного угля, в полтора раза больше, чем у обычных дров, и всего в два раза (почти в три раза) меньше, чем при использовании газа, мазута или дизельного топлива.^[3]

Низкая влажность — это не только преимущество гранул как топлива, но и проблема их производства. Сушка может оказаться одной из основных статей расходов при производстве топливных материалов из отходов деревообработки. Кроме того, в зависимости от производства, сбор, сортировка и очистка сырья также могут повлечь дополнительные затраты. Процесс сушки важно тщательно спланировать, что позволит уменьшить риски, связанные с качеством готовой продукции, её себестоимостью и пожароопасностью производства. Лучшим вариантом является производство биотоплива из сухой стружки.

Одно из важнейших преимуществ гранул — высокая и постоянная насыпная плотность, позволяющая относительно легко транспортировать этот сыпучий продукт на большие расстояния. Благодаря правильной форме, небольшому размеру и однородной консистенции продукта гранулы можно пересыпать через специальные рукава, что позволяет автоматизировать процессы погрузки-разгрузки и также сжигания этого вида топлива.

Для эффективного использования топливных гранул требуется особый вид печи: пеллетный котёл.

Качество и вид гранул зависят от сырья и технологии производства. Древесные гранулы с большим содержанием коры обычно имеют тёмный цвет, а гранулы из окорённой древесины — светлый. В процессе производства — например, при сушке — гранулы могут немного «подгореть» и тогда они из белых становятся серыми. Хотя это не всегда сказывается на таких потребительских качествах гранул как теплотворная способность, зольность, прочность и истираемость, но может привести к образованию мелкой пыли при транспортировке за счёт трения гранул друг о друга.

В разных странах приняты различные стандарты производства топливных гранул.

В США действует Standard Regulations & Standards for Pellets in the US: The PFI (pellet).

Стандартом разрешено производство гранул двух сортов: «Премиум» и «Стандарт». «Премиум» должен содержать не более 1 % золы, а «Стандарт» не более 3 %. «Премиум» может применяться для отопления любых зданий. На сорт «Премиум» приходится около 95 % производства гранул в США. Сорт «Стандарт» содержит больший объём коры или сельскохозяйственных отходов. Стандарты определяют также плотность, размеры гранул, влажность, содержание пыли и других веществ. В США топливные гранулы не могут быть более 1 ½ дюймов в длину, диаметр гранул должен быть в диапазоне от ¼ дюйма до 5 1/16 дюйма.

В Германии на топливные гранулы принят стандарт DIN 51731. Длина — не более 5 см, диаметр — от 4 до 10 мм. Влажность не более 12 %, содержание пыли не более 0,5 % и т. д.

В Австрии — стандарт ONORM M 7135.

Великобритания — The British BioGen Code of Practice for biofuel (pellets).

Швейцария — SN 166000.

Швеция — SS 187120.

В России — ГОСТ 33103.1-2017

В Европейском Союзе — ISO 17225-1:2014

Древесные гранулы высокого качества (белые и серые) используют для отопления жилых домов путём сжигания в гранульных котлах, печах и каминах. Они, как правило, бывают диаметром 6—8 мм и длиной менее 50 мм. В Европе их чаще продают в 15—20 килограммовых мешках. Кроме отопления современные малые паросиловые установки с котлами на пеллетах могут также совместно с теплом вырабатывать электроэнергию. Например, в России налажено производство таких систем с малыми паровыми аксиально-поршневыми двигателями мощностью от 6 до 60 квт.

Спрос на древесные брикеты и гранулы, оборудование для их сжигания и производства растёт пропорционально ценам на такие традиционные виды топлива как нефть и газ. В некоторых странах Европы, где рынок альтернативных источников энергии наиболее развит, гранулами отапливается до 2/3 жилых помещений. Такое широкое распространение объясняется и экологичностью этого вида топлива — при сгорании выбросы CO

Тёмные гранулы с большим содержанием коры сжигают в котлах большей мощности с целью получения тепла и электроэнергии для населённых пунктов и промышленных предприятий. Тёмные гранулы могут быть большего диаметра. Их продают навалом партиями от двух-трёх тысяч тонн и более.

Кроме использования по прямому назначению, топливные гранулы (их светлая, необожженная разновидность), благодаря своей гигроскопичности, хорошему удержанию запахов и способности сильно расширяться при намокании (пара пригоршней гранул дает слой опилок объемом в несколько десятков кубических сантиметров) получили широкое применение в качестве наполнителя для кошачьих туалетов.

В США в начале 2008 года производством топливных гранул заняты более 80 компаний. Они производят около 1,1 млн тонн гранул в год. В 2008 году в США было продано около 2 млн тонн гранул^[4]. Более 600 тыс. зданий обогреваются гранулами. Более 20 компаний производят котлы, печи, горелки и др. оборудование для сжигания гранул.

В Финляндии в 2005 году домашний сектор потребил 70 тыс. тонн гранул. Биотопливом обогревались около 7 тыс. зданий. «Дорожная Карта — 2010» в Финляндии планирует производство к 2010 году 1,1 млн тонн гранул.

В 2005 году из Канады было экспортировано 582,5 тыс. тонн гранул. Всего в Канаде в 2008 году было произведено около 1,3 млн тонн. Заводы по производству гранул располагаются главным образом на побережье. Заводы, расположенные на западном побережье Канады, производят гранулы из мягких сортов древесины: ель, сосна. Заводы восточного побережья производят гранулы из твёрдых сортов: дуб, клен, вишня и др.

Все гранулы, получаемые в Северной Америке, производятся из высушенных остатков отходов лесоперерабатывающего производства: древесные опилки, стружка, щепа. Всего два завода добавляют в гранулы древесную кору.

Крупнейшие производители в странах Евросоюза в 2008 году: Швеция — 1,7 млн тонн, Германия — 900 тысяч тонн, Австрия — 800 тысяч тонн

Латвия активно развивает производство биотоплива. В частности, в августе 2012 года был запущен самый крупный в стране завод мощностью 175—200 тыс. тонн пеллет в год.^[5]

Во всём мире производство топливных гранул в 2008 г. составило 8‑10 миллионов тонн^[6].

В 2009 году в Европе насчитывалось приблизительно 650 заводов по выпуску топливных древесных гранул, которые произвели более 10 млн тонн этой продукции.^[7]

В 2011 году в Европе было произведено около 15 млн тонн пеллет.^[8] На конец 2013 года мировой объем потребления пеллет составляет около 22,5 млн тонн.^[9]

Россия[править | править код]

В России в 2008 году было произведено 500‑600 тысяч тонн пеллет, производство топливных гранул налажено на 150 предприятиях в разных регионах страны.^{[источник не указан 472 дня]}

В 2009 году произведено около 960 тысяч тонн топливных пеллет. Внутри страны было использовано около 260 тысяч тонн^[10].

В 2010 году в России было выпущено порядка 1 млн тонн гранул из древесины и лузги. Большая их часть была экспортирована в Европу. При этом если древесные гранулы в основном покупают скандинавские страны, а также центральная и северная Европа, то российские топливные гранулы из лузги закупают только Великобритания и Польша.^[11] Пеллеты, произведенные на Дальнем Востоке, экспортируются в Южную Корею и Японию.

Согласно оценкам ООН, в России ежегодный объём производства топливных гранул в 2011 г. составлял 750 тыс. тонн, из которых 600 тыс. тонн экспортировалось.^[12]

В 2011 году ОАО «Выборгская целлюлоза» (пос. Советский, Ленинградская область) запустила крупнейший в мире завод по производству древесных пеллет.^[13] Объём производства предприятия должен составить 1 миллион тонн топливных гранул в год. В 2012 на предприятии было произведено 500 тысяч тонн гранул.^[14]

Российский рынок топливных гранул (пеллет) в 2015 году продемонстрировал стабильный рост объемов производства и экспорта продукции, увеличившись на 100 000 т/год. Данная тенденция сохраняется на пеллетном рынке, несмотря на ряд кризисных явлений в экономике. Большинство российских компаний, занимающихся экспортом продукции в 2015 г. не испытывало проблем со сбытом, несмотря на теплую зиму в Европе. Это связано с наличием долгосрочных контрактов у тех производителей, которые работают на рынке в течение последних нескольких лет. В то же время в связи с девальвацией рубля, относительно евро, в экспорте древесных топливных гранул в 2015 г. стали участвовать те компании, которым ранее с логистической точки зрения было невыгодно продавать свою продукцию за рубеж. Во второй половине 2015 г. в экспорте продукции участвовало 157 российских производителей гранул. Отечественные производители активно получают европейские сертификаты EN plus и SPB и выходят на новые рынки.^[15].

Планы, прогнозы, перспективы[править | править код]

В начале лета 2010 года Университет Wageningen представил исследование в области биотоплива. В ближайшие 25 лет, согласно исследованию, спрос на древесные гранулы увеличится в Европе до 200 млн тонн в год^[16]. Через порт Роттердама будет проходить 13-20 млн тонн гранул в год. В июле 2010 г.администрация порта Роттердам объявила о совместном проекте с англо-голландской энергетической биржей APX-ENDEX^[16] по созданию биржи биотоплива.

К 2020 году Китай намеревается производить 50 млн тонн гранул ежегодно.

Великобритания планировала к 2010 году довести потребление топливных гранул до 600 тыс. тонн. Ожидается, что в 2014 году объем производства пеллет в Австрии составит более миллиона тонн, а к 2020 г. правительство страны планирует увеличить потребление пеллет в два раза.^[9]

В 2010 году холдинг «Русские лесные пеллеты» объявил о планах строительства производств по выпуску древесных топливных гранул в 13 субъектах России общей мощностью более 2,5 млн тонн пеллет^[17].

В 2012 году ООО «Группа компаний «Русский биоуголь» объявила о программе строительства 52 заводов в России суммарной мощностью до 10 миллионов тонн топливных гранул в год, в частности 9 заводов торрефицированных пеллет компания собирается построить в Подмосковье.^[18]

В начале 2016 г. крупнейший немецкий производитель пеллет — German Pellets объявил о банкротстве. В 2014 году немецкая фирма создала российскую «дочку» — «Джерман Пеллетс Нижний Новгород» и анонсировала строительство пеллетного завода на территории Нижегородской области мощностью 500 000 т/г, однако планы не были реализованы.^[19]

1. ↑ Cardellichio, P. Massachusetts Biomass Sustainability and Carbon Policy Study: Report to the Commonwealth of Massachusetts Department of Energy Resources (неопр.). Natural Capital Initiative Report NCI-2010-03. Manomet Center for Conservation Sciences (2010). Дата обращения 12 декабря 0209.
2. ↑ Какие пеллеты лучше: чёрные или белые? / ЛесПромИнформ №3 (85), 2012 г.
3. ↑ Мельниченко Дмитрий Александрович. Пеллеты — вид топлива (неопр.) (недоступная ссылка). БГУИР, Минск (2014 г.). Дата обращения 1 апреля 2015. Архивировано 2 апреля 2015 года.
4. ↑ ^{1 2} Christiane Egger and Christine Oehlinger, Burning Issues: An Update on the Wood Pellet Market, 2009
5. ↑ Graanul Pellets запустила крупный пелеттный завод в Латвии 20.08.2012
6. ↑ Дмитрий Лукашев Киловатты из опилок // газета «Энергетика и Промышленность России» № 05 (121) март 2009 года
7. ↑ Sikkema, R., Steiner, M., Junginger, M., Hiegl, W., Hansen M.T., Faaij, A. 2011. The European wood pellet markets: current status and prospects for 2020. Biofuels, Bioproducts and Biorefining. Volume 5, Issue 3: 250—278. doi:10.1002/bbb.277
8. ↑ Гранула Пром: «Польский рынок пеллет растет» (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 14 ноября 2012. Архивировано 1 февраля 2014 года.
9. ↑ ^{1 2} Австрия — лидер по производству пеллет в Европе (неопр.). lesprominform (21 июля 2014).
10. ↑ В 2009 году объем выпуска топливных гранул (пеллет) вырос на 43 % (недоступная ссылка)
11. ↑ Итоги биотопливной отрасли России в 2010 году, 03 января 2011
12. ↑ ООН: Ежегодный обзор рынка лесных товаров, 2010—2011 годы
13. ↑ За полгода производство пеллет в Ленинградской области выросло в 5,7 раза
14. ↑ «Выборгская лесопромышленная корпорация» экспортировала 500 тысяч тонн пеллет в Европу в 2012 году (неопр.) (17 января 2013).
15. ↑ Российские производители пеллет наращивают экспорт: ИАА «ИНФОБИО» выпустило свежий аналитический обзор по рынку топливных гранул
16. ↑ ^{1 2} Порт Роттердам создает биржу биотоплива
17. ↑ Русские лесные пеллеты для России и Западной Европы / ЛесПромИнформ №6 (72), 2010 г.
18. ↑ 9 заводов торрефицированных пеллет собирается построить «Русский биоуголь» в Подмосковье на кредит Внешэкономбанка, 17.09.2012
19. ↑ Крупнейший немецкий производитель пеллет — German Pellets объявил о банкротстве, 18 марта 2016

ru.wikipedia.org

сравнительный обзор топлива по теплоте сгорания

Когда определенное количество топлива сгорает, выделяется измеримое количество теплоты. Согласно Международной системе единиц величина выражается в Джоулях на кг или м³. Но параметры могут быть рассчитаны и в кКал или кВт. Если значение соотносится с единицей измерения топлива, оно называется удельным.

На что влияет теплотворность различного топлива? Каково значение показателя для жидких, твердых и газообразных веществ? Ответы на обозначенные вопросы подробно изложены в статье. Кроме того, мы подготовили таблицу с отображением удельной теплоты сгорания материалов – эта информация пригодится при выборе высокоэнергетического типа топлива.

Содержание статьи:

Общая информация о теплотворности

Выделение энергии при горении должно характеризоваться двумя параметрами: высоким КПД и отсутствием выработки вредных веществ.

Искусственное топливо получается в процессе переработки естественного – . Вне зависимости от агрегатного состояния вещества в своем химическом составе имеют горючую и негорючую часть. Первая — это углерод и водород. Вторая состоит из воды, минеральных солей, азота, кислорода, металлов.

По агрегатному состоянию топливо делится на жидкое, твердое и газ. Каждая группа дополнительно разветвляется на естественную и искусственную подгруппу (+)

При сгорании 1 кг такой «смеси» выделяется разное количество энергии. Сколько именно этой энергии выделится, зависит от пропорций указанных элементов — горючей части, влажности, зольности и других компонентов.

Теплота сгорания топлива (ТСТ) формируется из двух уровней — высшего и низшего. Первый показатель получается из-за конденсации воды, во втором этот фактор не учитывается.

Низшая ТСТ нужна для расчетов потребности в горючем и его стоимости, с помощью таких показателей составляются тепловые балансы и определяется КПД работающих на топливе установок.

Вычислить ТСТ можно аналитически или экспериментально. Если химический состав горючего известен, применяется формула Менделеева. Экспериментальные методики основаны на фактическом измерении теплоты при сгорании топлива.

В этих случаях применяют специальную бомбу для сжигания – калориметрическую вместе с калориметром и термостатом.

Особенности расчетов индивидуальны для каждого вида топлива. Пример: ТСТ в двигателях внутреннего сгорания рассчитывается от низшего значения, потому что в цилиндрах жидкость не конденсируется.

ТСТ устанавливается с помощью калориметрической бомбы. Сжатый кислород насыщают водяным паром. В такую среду помещают навеску топлива и определяют результаты

Каждый тип веществ имеет свою ТСТ из-за особенностей химического состава. Значения существенно разнятся, диапазон колебаний — 1 000–10 000 кКал/кг.

Сравнивая разные виды материалов, используется понятие условного топлива, оно характеризуется низшей ТСТ в 29 МДж/кг.

Теплотворность твердых материалов

К этой категории относится древесина, торф, кокс, горючие сланцы, брикетное и пылевидное топливо. Основная составная часть твердого топлива — углерод.

Особенности разных пород дерева

Максимальная эффективность от использования дров достигается при условии соблюдения двух условий — сухости древесины и медленном процессе горения.

Куски дерева распиливают или рубят на отрезки длиной до 25-30 см, чтобы дрова удобно загружались в топку

Идеальными для  считаются дубовые, березовые, ясеневые бруски. Хорошими показателями характеризуется боярышник, лещина. А вот у хвойных пород теплотворность низкая, но высокая скорость горения.

Как горят разные породы:

1. Бук, березу, ясень, лещину сложно растопить, но они способны гореть сырыми из-за низкого содержания влажности.
2. Ольха с осиной не образуют сажи и «умеют» удалять ее из дымохода.
3. Береза требует достаточного количества воздуха в топке, иначе будет дымить и оседать смолой на стенках трубы.
4. Сосна содержит больше смолы, чем ель, поэтому искрит и горит жарче.
5. Груша и яблоня легче других раскалывается и отлично горит.
6. Кедр постепенно превращается в тлеющий уголь.
7. Вишня и вяз дымит, а платан сложно расколоть.
8. Липа с тополем быстро прогорают.

Показатели ТСТ разных пород сильно зависят от плотности конкретных пород. 1 кубометр дров эквивалентен примерно 200 литрам жидкого топлива и 200 м³ природного газа. Древесина и дрова относятся к категории с низкой энергоэффективностью.

Влияние возраста на свойства угля

Уголь является природным материалом растительного происхождения. Добывается он из осадочных пород. В этом топливе содержится углерод и другие химические элементы.

Кроме типа на теплоту сгорания угля оказывает влияние и возраст материала. Бурый относится к молодой категории, за ним следует каменный, а самым старшим считается антрацит.

По возрасту горючего определяется и влажность: чем моложе уголь, тем больше в нем содержание влаги. Которая также влияет на свойства этого типа топлива

Процесс горения угля сопровождается выделением веществ, загрязняющих окружающую среду, колосники котла при этом покрываются шлаком. Еще один неблагоприятный фактор для атмосферы — наличие серы в составе топлива. Этот элемент при соприкосновении с воздухом трансформируется в серную кислоту.

Производителям удается максимально снизить содержание серы в угле. В результате ТСТ отличается даже в пределах одного вида. Влияет на показатели и география добычи. Как твердое топливо может использоваться не только чистый уголь, но и брикетированный шлак.

Наибольшая топливная способность наблюдается у коксующегося угля. Хорошими характеристиками обладает и каменный, древесный, бурый уголь, антрацит.

Характеристики пеллет и брикетов

Это твердое топливо изготавливается промышленным способом из различного древесного и растительного мусора.

Измельченная стружка, кора, картон, солома пересушивается и с помощью превращается в гранулы. Чтобы масса приобрела определенную степень вязкости, в нее добавляют полимер — лигнин.

Пеллеты отличаются приемлемой стоимостью, на которую влияют высокий спрос и особенности процесса изготовления. Использоваться этот материал может только в предназначенных для такого вида топлива котлах

Брикеты отличаются только формой, их можно загружать в печи, котлы. Оба типа горючего делятся на виды по сырью: из кругляка, торфа, подсолнечника, соломы.

У  есть существенные преимущества перед прочими разновидностями топлива:

• полная экологичность;
• возможность хранения практически в любых условиях;
• устойчивость к механическим воздействиям и грибку;
• равномерное и длительное горение;
• оптимальный размер гранул для загрузки в отопительное устройство.

Экологичное топливо — хорошая альтернатива традиционным источникам тепла, которые не возобновляются и неблагоприятно действуют на окружающую среду. Но пеллеты и брикеты отличаются повышенной пожароопасностью, что стоит учитывать при организации места хранения.

При желании, можно наладить изготовление топливных брикетов собственноручно, подробнее – в .

Параметры жидких веществ

Жидкие материалы, как и твердые, раскладываются на следующие составляющие: углерод, водород, серу, кислород, азот. Процентное соотношение выражается по массе.

Из кислорода и азота образуется внутренний органический балласт топлива, эти компоненты не горят и включены в состав условно. Внешний балласт формируется из влаги и золы.

Высокая удельная теплота сгорания наблюдается у бензина. В зависимости от марки она составляет 43-44 МДж.

Похожие показатели удельной теплоты сгорания определяются и у авиационного керосина – 42,9 МДж. В категорию лидеров по значению теплотворной способности попадает и дизельное топливо – 43,4-43,6 МДж.

Т. к. у бензина больше ТСТ, чем у дизтоплива, то у него должен быть выше и расход, и КПД. Но ДТ экономичнее бензина на 30-40%

Относительно низкими значениями ТСТ характеризуются жидкое ракетное горючее, этиленгликоль. Минимальной удельной теплотой сгорания отличаются спирт и ацетон. Их показатели существенно ниже, чем у традиционного моторного топлива.

Свойства газообразного топлива

Газообразное топливо складывается из оксида углерода, водорода, метана, этана, пропана, бутана, этилена, бензола, сероводорода и других компонентов. Эти показатели выражаются в процентах по объему.

Наибольшей теплотой сгорания отличается водород. Сгорая, килограмм вещества выделяет 119,83 МДж тепла. Но оно отличается повышенной степенью взрывоопасности

Высокие показатели теплотворной способности наблюдаются и у природного газа.

Они равны 41-49 МДж на кг. Но, например, у чистого метана теплота сгорания больше — 50 МДж на кг.

Сравнительная таблица показателей

В таблице представлены значения массовой удельной теплоты сгорания жидких, твердых, газообразных разновидностей топлива.

Из таблицы видно, что наибольшие показатели ТСТ из всех веществ, а не только из газообразных, имеет водород. Он относится к высокоэнергетическим видам топлива.

Продукт сгорания водорода — обычная вода. В процессе не выделяется топочные шлаки, зола, угарный и углекислый газ, что делает вещество экологически чистым горючим. Но оно взрывоопасно и отличается низкой плотностью, поэтому такое топливо сложно сжижается и транспортируется.

Выводы и полезное видео по теме

О теплотворности разных пород дерева. Сравнение показателей в расчете на м³ и кг.

ТСТ — важнейшая тепловая и эксплуатационная характеристика горючего. Этот показатель используется в различных сферах человеческой деятельности: тепловых двигателях, электростанциях, промышленности, при обогреве жилья и приготовлении пищи.

Значения теплотворности помогают сравнить различные виды топлива по степени выделяемой энергии, рассчитать необходимую массу горючего, сэкономить на расходах.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по теме теплотворности разных видов топлива? Можете оставлять комментарии к публикации и участвовать в обсуждениях – форма для связи находится в нижнем блоке.

sovet-ingenera.com

Цены и новости на рынке леса и пиломатериалов

Новости и события

Под Ивано-Франковском начали производить топливные пеллеты из топинамбура. Их себестоимость оказалась в два раза ниже, чем у гранул из отходов древесины.

Об этом сообщает AgroTimes. Производитель отдельно отмечает неприхотливость…

В Чите в первом квартале 2020 года начнет работу завод по производству пеллет. Проект реализует один из резидентов ТОР «Забайкалье». Использование этого вида топлива в регионе позволит снизить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу на сотни тонн…

В декабре 2019 г. средняя цена тонны древесных топливных гранул в Австрии снизилась в годовом исчислении на 0, 9% до 242, 9 евро, об этом сообщает портал propellets.at.

По сравнению с н…

деревообработки, а также отсутствие системы утилизации отходов в районе.

Как рассказал М.Гриценко, сжигание отходов лесопиления запрещено. Производство брикетов и пеллет уже практикуется в районе и показало свою нерентабельность. Производство угля затратно…

биотоплива, производимого краевыми предприятиями.

По словам Маслодудова, сегодня регион является одним из лидеров в России по производству топливных гранул. На Красноярский края приходится 14% от объёма произведенных в России пеллет. Ожидается…

«Управление образования Исполнительного комитета Сабинского муниципального района РТ» на поставку древесных пеллет.

Одноимённое ООО — «Сабинский лесхоз» — было богаче на госконтракты. По данным из открытых источников, с ним было заключено 29…

Информация

Дешевле в два раза: в Украине нашли способ резко увеличить выгоду от пеллет
Завод по производству пеллет заработает в Чите в 2020 году
В декабре 2019 г. цена топливных пеллет в Австрии снизилась на 0, 9%

Дешевле в два раза: в Украине нашли способ резко увеличить выгоду от пеллет
Завод по производству пеллет заработает в Чите в 2020 году
В декабре 2019 г. цена топливных пеллет в Австрии снизилась на 0, 9%

Каталог организаций и предприятий

Производство и продажа оборудования для производства пеллет: пресс-грануляторы, грануляторы, грануляторы с плоской матрицей, мини-грануляторы, сушилки опилок, дробилки древесных отходов, молотковые дробилки, рубительные машины, охладители и просеиватели…

Оптовая продажа пеллет. Древесные топливные гранулы в наличии. Пеллеты 6мм. Пеллеты 8мм…

ПРОИЗВОДИТ: МАСЛЯНЫЕ РАДИАТОРЫ ТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ; РАДИАТОРЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТРАКТОРОВ; РАДИАТОРЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТРАКТОРОВ; МАСЛЯНЫЕ РАДИАТОРЫ ДИЗЕЛЕЙ И ГИДРОСИСТЕМ САМОХОД…

Продажа зерновых, изделий из стали, ферросплавов, упаковки, топливных пеллет…

Поставки топлива в организации, собственное производство топливных древесных брикетов, пеллет. Доставка в регионы.

ООО «Пеллетные системы» производит и реализует топливные гранулы (пеллеты) из стружки хвойных пород древесины. Диаметр пеллет 6 и 8 мм.

Предложения на покупку и продажу продукции

Скидки до 50% на оборудование GRAN для производства пеллет из опила и др. отходов производства. На нашем оборудовании Вы можете зарабатывать на ваших отходах. В наличии! Пеллетайзер GRAN – новое слово…

Производительность / мощность: до 10.000 л в час при мощности 10 МВт и рабочей температуре 500-600° C 1. Weishaupt горелка на натуральном газу газовая горелка — природный газ — общая мощность 8 МВт …

Выработка тепловой (до 4 мВт) и электрической (560 кВт) энергии. Топливо : биомасса, сырые отходы лесопиления, кора, щепа, опилки , естественная влажность Мощность топки 3950 кВт Выработка энерг…

Компания реализует пеллеты серые самовывозом со складов в Москве и с. Белый Раст, Синьково и д.Никулино Дмитровского р-на, МО или с доставкой . Диаметр: 6 мм Зольность: 0, 33% Влажность: до …

Пеллеты топливны EnPlusA1 светлые 6 мм. Компания реализует пеллеты светлые самовывозом со складов в Москве и с. Белый Раст, Синьково и д.Никулино Дмитровского р-на, МО или с доставкой . Диаме…

Гранулятор — это оборудование, которое выполняет самую главную работу в производстве гранул. Эта высокомощная машина, которая прессует заготовленное сырье под высокой температурой, придавая ей цилиндри…

ГОСТы, ТУ, стандарты

Существуют два типа теплоты сгорания: — высшая теплота сгорания газа: Количество тепла, выделяющееся при полном сгорании единицы объема или единицы массы сухого газа при нормальных условиях с учетом теплоты конденсации водяных паров. — низшая…

3.1 смесительный воздухонагреватель: Воздухонагреватель смесительного типа, в котором теплота от продуктов сгорания газа передается нагреваемому воздуху путем их смешивания в определенном соотношении в зависимости от требуемой температуры смеси…

Аннотация (область применения) — Настоящий стандарт распространяется на государственную поверочную схему для средств измерений энергии (теплоты) сгорания и удельной энергии сгорания (калориметров сжигания) и устанавливает основные метрологические…

Государственная система обеспечения единства измерений. Теплота объемная (энергия) сгорания природного газа. Общие требования к методам определения. Обозначение — ГОСТ Р 8.577-2000.

8.2.6 Давление газа при испытаниях должно соответствовать указанному в таблице 2. Таблица 1 Испытательный газ Индекс Состав газа, % (объемная доля) Низшая теплота сгорания газа, кДж/м Число Воббе по низшей теплоте сгорания, кДж/м Относительная…

По физико-химическим показателям природные горючие газы должны соответствовать требованиям и нормам, приведенным в таблице. Наименование показателя Норма Метод испытания 1. Теплота сгорания низшая, МДж/м3 (ккал/м3), при 20°С 101, 325 кПа, не менее…

www.lesonline.ru

Температура горения пеллет

При сжигании любой разновидности топлива происходит выделение тепла. То же самое будет происходить и в том случае, когда пеллеты горят внутри камина или печи. Пеллеты являются популярным видом топлива, который набирает все больше положительных откликов со стороны потребителей. Горение пеллет представляет собой четыре разных этапа, при которых температура находящегося внутри топки топлива будет отличаться.

Рассмотрим подробно каждый этап и остановимся подробнее на температуре горения пеллет:

— Первый этап — это выпаривание влаги и сушка топлива. После того, как пеллеты оказываются внутри топочного отсека, из них начинает выделяться влага. В этот момент пеллеты сразу попадают в жаркое пространство, поэтому мгновенно сушатся, из них выходит накопившаяся влага, которой не так уж много. Еще одна причина быстрого высыхания и сгорания пеллет — это, конечно, их небольших размеры и пористость. В пеллетах 7-12% влаги, в дровах для растопки — 30%. Влага из данного топлива уходит быстрее.

— Второй этап — пиролиз или газификация. После высыхания топлива, происходит образование газогенераторного газа, в такие моменты выделяется метан, СО, Н, СН4, а также примеси. Чтобы процесс горения поддерживался, необходимо добиться температуры горения пеллет 270 градусов Цельсия. Источаемый газ может использоваться вне: к примеру, в двигателях внутреннего сгорания.

— Третий этап — сжигание выделяемого газа. Как только пеллеты достигли температуры горения и при достаточном поступлении кислорода, выделяемый газогенераторный газ будет гореть. Здесь происходит классическая схема: водород и кислород соединяются, образуется вода. Углеводород соединяется с углекислым газом, что в итоге приводит к выделению водяного пара. Если составляющие находятся в недостатке, то, соответственно, КПД агрегата становится меньше, тепло попросту улетучивается в дымовую трубу.

— Четвертый этап — горение угля. Как только выделились и сгорели все газы, начинается процесс горения древесного угля. При сгорании пеллет 80 % энергии уходит газами, и 20% высвобождается углем.

Чтобы процесс горения пеллетных гранул всегда протекал правильно, во-первых, необходимо выбирать всегда качественное топливо в проверенных компаниях, а также, во-вторых, обеспечивать доступ кислорода в оптимальных количествах, как и при использовании любых других типов топлива. Важно и равномерное поступление пеллет в топку: чтобы одна часть своевременно проходила этап газификация, затем полностью сгорала, и далее, следующая порция пеллет поступала внутрь камеры сгорания.

Теплотворной способностью пеллет — в зависимости от качества и других характеристик, является показатель 19 Мдж/кг (4500 Ккал/кг). Среднее значение КПД пеллет равно 93%. 1 кг можно приравнять к 5 кВт электроэнергии:

1 кВт = 200 граммов пеллет/час;

30 кВт = 6 кг пеллет/час;

50 кВт = 10 кг пеллет/час.

Можно привести следующую сравнительную аналитику пеллет к другим способам отопления:

1 кг пеллет = 5 кВт электроэнергии;

2 кг пеллет = 1 куб газа.

В процесс сгорания пеллетных гранул в 10-50 раз ниже показатель эмиссии углекислого газа, в 15-20 раз ниже зольность, а также отсутствует выброс серы.

pelletgroup.ru

Теплотворная способность различных видов топлива. Сравнительный анализ

antonio-merloni.ru

Удельная теплота сгорания — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Уде́льная теплота́ сгора́ния то́плива — физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг.

Удельная теплота сгорания измеряется в Дж/кг или калория/кг (1 Дж = 0,2388459 кал). Для экспериментального измерения этой величины используются методы калориметрии.

Определить удельную теплоту сгорания топлива можно по формуле

q=Qm,{\displaystyle q={\frac {Q}{m}},}

где q{\displaystyle q} — удельная теплота, Q{\displaystyle Q} — количество теплоты, выделяющееся при сгорании этого топлива, m{\displaystyle m} — масса топлива

Чем больше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше удельный расход топлива при той же величине коэффициента полезного действия (КПД) двигателя.

ru.wikipedia.org