Производство топливных гранул и брикетов для прямого сжигания

Топливные (древесные) гранулы (wood pellets), или «биогранулы» являются разновидностью альтернативного промышленного топлива и продуктом механической переработки (прессования) отходов деревообрабатывающей промышленности. В качестве сырья для их производства можно использовать опилки, стружку, солому, жмых, торф и т. д. Во всем мире древесные гранулы начали широко использовать в конце 1990;х гг., благодаря особенностям процесса их сгорания: при достаточно высокой теплотворной способности, сравнимой с теплотворной способностью традиционных видов топлива, объем выделяемых вредных веществ и количество сухого остатка после сжигания являются незначительными. Основные преимущества древесных гранул перед другими традиционными видами твердого топлива приведены в табл. 6.3.

В Европе в 2010 г. по инициативе Германии были введены новые стандарты качества для топливных пеллет: «ENplus» (для пеллет бытового назначения) и «EN-В» (для «промышленных» пеллет, используемых на предприятиях и коммунальных котельных). В соответствии со стандартами нормированию подлежат такие параметры, как размеры (длина, диаметр), теплота сгорания, насыпная масса, зольность остатка, твердость, влажность, а также содержание токсичных компонентов, в первую очередь хлора, серы и тяжелых металлов.

Таблица 6.3

Сравнительные характеристики топливных гранул (пеллет) и традиционного твердого топлива¹

Технологический процесс производства пеллет можно условно разделить на следующие основные стадии:

• • подготовка сырья (измельчение и доизмельчение);
• • сушка и (или) увлажнение;
• • гранулирование (прессование);
• • охлаждение и очистка от пыли;
• • фасовка и упаковка.

Подготовка сырья включает измельчение древесного сырья с помощью дробилок до размера 25×22×2 мм, сушку (или увлажнение) в сушилках барабанного или ленточного типов до влажности 10% с помощью горячего пара, топочных газов или горячего воздуха. Такая влажность необходима для обеспечения дальнейшего прессования. После достижения необходимого значения влажности перед прессованием проводится доизмельчение сырья до размера не более 4 мм в молотковых мельницах или дезинтеграторах.

Основная стадия производства пеллет — гранулирование с помощью пресса, который может различаться конструктивно по видам матрицы — с плоской и с круглой (рис. 6.1). Температура в рабочей зоне пресса за счет адиабатических процессов без дополнительного нагревания достигает 100 °C. Лигнин, содержащийся в древесине, размягчается при нагревании и склеивает волокна. При нагревании свыше 120 °C требуется принудительное охлаждение, поскольку превышение этой температуры приводит к ухудшению качества гранул. Кроме того, охлаждение необходимо для кондиционирования гранул после прессования для предотвращения их слипания.^[1]

Рис. 6.1. Конструкция пресса:

а — с круглой матрицей; б — с плоской матрицей Следует отметить, что древесные гранулы применяются не только в топливно-энергетическом комплексе, их используют как сорбент в химическом производстве и в быту, а также в качестве наполнителя в установках копчения мяса и рыбы.

• [1] URL: http://ru.teplowiki.org/wiki/Пелдеты (дата обращения: 27.03.2014).