Гранули - як паливо

  1. Характеристики та виробництво
  2. Котли для спалювання пелет
  3. нові тенденції
  4. установка котлів
  5. Вас може зацікавити:

Н. Копилов

Одним з широко використовуваних видів твердого палива в розвинених країнах з недавнього часу стали пелети: причому в країнах ЄС вони застосовуються для виробництва тепла, як в побуті, так і великими районними котельнями. В Україні в даний час спостерігається справжній бум виробництва пелет. Хоча популярність використання всередині країни ще далека від європейських реалій

Історія пелет (англ. Pellet - «гранула, таблетка») почалася порівняно недавно, хоча пресована стружка як паливо застосовувалася задовго до нашого часу. Викликаний світовою нафтовою кризою 1970-х пошук нових джерел енергії привів до створення першої пеллетной фабрики в штаті Орегон (США). Залишалося тільки знайти можливість зробити опалення пелетами (рис. 1) таким же комфортним як опалення газовими або рідкопаливними котлами.

Мал Мал. 1. Паливні гранули

Перша пелетних піч для приватного будинку була розроблена американським конструктором з Сієтл Джеррі Уайтфілд і з успіхом представлена ​​на виставці в штаті Невада в 1984 р У більшості європейських країн пелети почали застосовуватися на початку 1990-х, перш за все, в країнах, які історично були тісно пов'язані з переробкою деревної сировини: Швеція і Данія. Потім Австрія і Німеччина відкрили для себе переваги деревних гранул. Станом на кінець 2010 р, згідно з даними Німецького енергетичного об'єднання паливної деревини та пелет в країні перебувало в експлуатації близько 140 тис. Пелетних опалювальних систем, вироблено за рік 1,75 млн. Т пелет.

В Україні в тому ж році обсяг випуску пеллетной продукції склав близько 450 тис. Т, що забезпечували понад 50 підприємств. Заводи з виробництва паливних гранул в даний час знаходяться практично у всіх регіонах країни. У той же час від 80 до 90% українських пелет йде на експорт у розвинуті країни.

Характеристики та виробництво

Завдяки однорідності складу і контрольованому якості, а також низькою і оптимальної вологості, пелети демонструють більшу повноту згоряння, ніж звичайні дрова.

Невеликі розміри і маса гранул дозволили зробити їх використання максимально зручним для користувача, автоматизувавши процеси подачі палива і дозволивши з високою точністю управляти горінням. Крім того, пелети легше транспортувати. Якісні пелети повинні бути блискучими, без тріщин і сторонніх включень, не стираються в деревний пил. Міцність гранул на стирання можна в лабораторних умовах перевірити лігнотестером.

Звичайні розміри пелет - діаметр 4-10 мм (найчастіше 6 або 8 мм) і довжина 10-50 мм. Тепловіддача даного виду палива приблизно 18 МДж / кг (для пелет з деревини). Виробляються гранули з деревної тирси, або відходів сільського господарства шляхом пресування під високим тиском (до 300 атм.). При цьому при виробництві деревних пелет не застосовуються хімічні добавки - клеї або хімічні закріплювач. Склеювання відбувається за рахунок міститься в рослинах лігніну. При пресуванні він розплавляється і зв'язує частинки гранули.

На першому етапі виробництва сировину поділяють на чисті колоди (або відходи) і деревину з корою. Остання використовується для виробництва палива більш низької якості (з більшою зольністю, для промислового застосування). Така велика фракція як горбиль, кора або рейки, подрібнюється спочатку до тріски, а після - до розміру тирси. Сировина, яке піддалося подрібнення, сушать до певної вологості. Для цього використовується гаряче повітря. Цей етап виробництва є найбільш важливим. При неправильній сушці під дією надмірно високої температури в деревині руйнується речовина (лігнін), що відповідає за міцність гранул.

Апарат для гранулювання (пеллетайзер) являє собою основне обладнання для виробництва. У ньому формується форма палива. Розрізані ножами гранули охолоджуються і набувають необхідну твердість. Після цього готову продукцію фасують в мішки по 1000 і більше кг або дрібну тару - пакети по 15, 20, 40 кг. 1 т пелет займає обсяг приблизно 90 × 90 × 180 см. Така кількість міститься в стандартний мішок типу «біг-бег». Для промислових потреб паливо продають насипом без фасування: в спеціальних автоцистернах.

Спочатку використовувалися деревні пелети, однак, в даний час є можливість їх виробництва з вугілля, торфу, а також багатьох відходів сільського господарства: соломи, лушпиння соняшника, лушпиння гречки і навіть курячого посліду. При цьому деякі типи таких пеллет мало в чому поступаються деревним. По крайней мере, по теплоті згоряння іноді навіть перевершують їх.

Тривало зберігати пелети рекомендується під навісом, на настилі, щоб не було прямого контакту з землею. При відсутності прямого попадання вологи, термін зберігання гранул практично необмежений.

Котли для спалювання пелет

Якщо в конструкції класичного твердопаливного котла (вугільного, дров'яного) ми маємо справу з топкою, в якій проходить реакція окислення вуглецю на колосникових гратах, то в пелетних котлах можуть бути встановлені пальники різних типів.

До «всеїдних», що допускає застосування різних видів твердого палива або їх сумішей, відносяться теплогенератори з колосниковими гратами. Повної автоматизації подачі палива в них домогтися складно, в будь-якому випадку, накладаються обмеження на його геометричні розміри, наприклад, крупність шматків вугілля. Значно ширше можливості для автоматичного регулювання у котлів, забезпечених пальниками. Їх типи можуть бути різні, але за функціональними можливостями вони наближаються до газових та рідкопаливним.

У пальнику об'ємного горіння (рис. 2) або ретортной горизонтальний шнек створює вертикальний шар пелет, через який знизу проходить невеликий, необхідний для початку реакції горіння, обсяг повітря, додатково в зону горіння повітря подається примусово за допомогою вентилятора.

Факельна пальник більш компактна, що дозволяє встановлювати її у багато моделей твердопаливних котлів з невеликими топковим камерами. Факел створюється надходять через перфорацію повітрям. В цілому її потужність менше, ніж у пальників об'ємного горіння, а наявність факела може призводити до локального перегріву топки.

Мал Мал. 2. Об'ємні пальника для спалювання пелет

«Камінна» пальник - часто використовується в камінах, але застосовується і в піролізних котлах. Горіння відбувається в ємності чашеобразной або прямокутної форми, пелети подаються зверху, а повітря - знизу. Такі конструкції використовуються в побутових котлах невеликої потужності через обмеження розмірів і труднощів з налаштуванням.

У ряді випадків в котлах, що працюють на гранулах, можливе застосування газового або рідкого палива, а пелетні пальники можуть встановлюватися в інших типах котлів.

Пелетні сталеві твердопаливні котли «Данко 50 ТЕМ» виробництва АТ «Агроресурс» (Україна) призначені для спалювання різних типів гранул (деревні і з відходів сільського господарства) і можуть забезпечувати до 2,5 доби безперервного горіння на максимальній потужності. Подача палива з бункера здійснюється шнеком, що в сукупності з системою управління та вентилятором для подачі повітря дозволяє автоматизувати робочий процес. Котел оснащений системою пожежогасіння палива, яке міститься в механізмі подачі. ККД котла - 88%. Номінальна теплова потужність - 50 кВт.

Мал Мал. 3. Пелетний котел «Данко 50 ТЕМ»

Теплогенератор Pelletstar, виробництва HERZ Energietechnik (Австрія) - автоматичний пелетний водогрійний котел, конструктивно представляє собою моноблок, в середині якого розташована пальник з системами подачі палива і видалення золи, також жаротрубний триходовий теплообмінник з системами видалення золи та відведення димових газів (рис. 4) . Горіння проходить на так званій опускний решітці, паливо подається на неї зверху, а знизу крізь отвори - первинне повітря, крізь отвори в бічних стінках пальника - вторинне повітря. Процес розпалювання автоматизований, відбувається за допомогою електричного елемента з повітродувкою, температура в пальнику контролюється і регулюється автоматикою T-Control. За допомогою даного пульта управління також здійснюється погодозалежне регулювання, контроль горіння, управління баком-накопичувачем. Видалення золи з котла відбувається автоматично під час роботи котла. Подача палива передбачена за допомогою шнекового транспортера з окремого бункера (можлива комбінація з декількох транспортерів). ККД - 92 - 94% котла на всьому діапазоні модуляції продуктивності від 30 до 100%. Наприклад, потужність котла середнього типорозміру можна регулювати в межах від 6,2 до30 кВт. Можлива спільна робота з сонячними колекторами і каскадна установка.

Мал Мал. 4. Котел Herz Pelletstar:
1 - система автоматичного очищення пальника від золи; 2 - доступні спереду два зольника для золи; 3 - тракти димоходу, 4 - камера згоряння; 5 - герметичний корпус з листової сталі; 6 - теплоізоляція; 7 - термінал управління Т-Control; 8 - витяжний вентилятор

У недавно представлених на ринку пелетних котлах Peletti Maxi Touch (рис. 5) німецької компанії Paradigma (потужність 49 і 56 кВт) застосовується нова багатосегментна пальник. Вона складається з окремих рухомих елементів, кожен з яких може бути замінений окремо в разі необхідності ремонту. За допомогою лінійного приводу сегменти пальника створюють коливальні рухи. В результаті цього забезпечується постійна рівномірна подача повітря в зону горіння, а також струшується зола, що запобігає її спікання в разі завантаження неякісних пелет. В котлах також використовується мікропроцесорне управління технологією спалювання, система автоматичного розпалу, кольоровий дисплей з діагоналлю 5 або 7˝ з сенсорним екраном. Номінальний ККД - 93%.

Мал Мал. 5. Теплогенератор Peletti Maxi Touch

Практично всі пелетні котли при певному дооснащення розраховані не тільки на роботу в опалювальній системі, а й забезпечення ГВП.

Крім вищевказаних, на українському ринку представлені пелетні котли компаній Atmos (Чехія), Opop (Чехія), Kalvis (Литва), Kiturami (Південна Корея), Hargassner (Австрія), Viessmann (Німеччина), а також безліч моделей вітчизняного виробництва.

Ряд виробників пропонують твердопаливні котли, які, при дооснащення наддувной пальником, можуть працювати на пеллетах. До таких агрегатів, відносяться, наприклад, моделі серії SFL італійської компанії Ferroli. Дані теплогенератори (рис. 6) пропонуються тепловою потужністю від 19 до 50 кВт. При цьому комплект переходу на пелети може бути обраний для постійної роботи на гранулах (одна дверцята) або для роботи з різними видами палива (подвійні дверцята). Передбачена можливість підключення бойлера ГВС.

Мал Мал. 6. Твердопаливний котел SFL, дооснащення пеллетной пальником

нові тенденції

Пелети придбали в розвинених країнах настільки велику популярність, що з'явилося безліч розробок обладнання для їх спалювання, заснованих на сучасних технологіях.

Зокрема, компанія Guntamatic Heiztechnik (Австрія) створила настінний теплогенератор THERM (рис. 7), що працює на пеллетах. Потужність апарату модулюється в діапазоні 2-7 кВт; температура води на виході - 38-70 ° C. Габаритні розміри котла (В × Ш × Г) - 1280 (без золосборніка - 1000) × 810 × 560 мм; маса - 150 кг.

Теплогенератор встановлюється в приміщенні, що обслуговується, а бункер з пелетами - за його межами - в підсобці або зовні будинку. Подача пелет проводиться по полімерному шлангу. Конструкція камери згоряння - ретортного типу, циклонная.

Теплообмінник котла являє собою поміщений в водяний об'єм пучок димогарних трубок з розташованими всередині них турбулізаторами потоку.

Реалізовані в конструкції котла рішення забезпечують ККД котла до 94%. На думку творців котла THERM, пріоритетна сфера його застосування - теплопостачання невеликих будинків, обладнаних системами підлогового або іншого низькотемпературного опалення, в поєднанні з сонячними водонагрівальними установками.

Мал Мал. 7. Конструкція настінного пеллетніка THERM:
1 - димар; 2 - вентилятор; 3 - лямбда-зонд; 4 - датчик димових газів; 5 - пристрій автоматичного очищення теплообмінника; 6 - датчик заповнення видаткової ємності; 7 - панель управління; 8 - видаткова ємність; 9 - механізм подачі пелет; 10 - обертається шлюзовий пристрій; 11 - привід механізму подачі; 12 - завантажувальний шахта (безпечна з точки зору зворотного поширення вогню); 13 - вакуумний насос системи транспортування палива; 14 - вентилятор розпалювання; 15 - вторинний повітря; 16 - привід пристрою автоматичного очищення; 17 - очищення решітки; 18 - первинне повітря; 19 - золосборнік; 20 - циклонная камера згоряння; 21 - теплоізоляція; 22 - турбулізатори потоку димових газів; 23 - теплообмінник; 24 - водяний об'єм

Ще одна розробка вже інший австрійської компанії ÖkoFEN - пелетні котли, які реалізують конденсаційний режим (рис. 8). Вони представлені рядом моделей потужністю 8-56 кВт (в каскаді - до 224 кВт). Серія компактних біопаливних котлів Pellematic Mini розрахована на застосування в будинках з низьким енергоспоживанням і пасивних будинках.

За даними компанії, конденсаційний режим забезпечує додатковий 10-15% приплив тепла. Обов'язкова умова для нього - низька (30 ˚C) температура теплоносія в зворотній лінії, характерна для підлогового опалення або інших систем поверхневого обігріву. При цьому температура димових газів знаходиться в діапазоні 30-40 ˚С. Моделі цієї серії характеризуються низьким рівнем емісії шкідливих компонентів і повністю автоматизованим режимом роботи. ККД - 94,7%.

Мал Мал. 8. Конденсаціоннік на пеллетах Pellematic Mini

Пелетні конденсаційні котли Wood Pellets Spira як для внутрішньої, так і для зовнішньої установки виробляє також компанія Grant (Великобританія). У їх конструкції застосовується оригінальна система самоочищення за допомогою конденсату.

установка котлів

Підключення сучасних пеллетніков до системи опалення в цілому не відрізняється від підключення водогрійних газових котлів або інших теплогенераторів. Це дозволяє, зокрема, наявність в комплекті необхідних для такого приєднання складових.

Наприклад, гідравлічна група пелетних котлів Bioself (потужність 18-34 кВт, ККД - 92%) іспанської компанії Lasian включає циркуляційний насос, розширювальний бак, клапани безпеки і випуску повітря, прессостат. Це спрощує і прискорює установку і запуск, дозволяє підключати насос як безпосередньо до системи опалення, так і за допомогою ємнісного бака-акумулятора (рис. 9).

Мал Мал. 9. Схеми підключення пеллетного котла Bioself (Lasian)

Автоматичний розпал та електронна система управління з контролем рівня палива в бункері, автоматичне очищення пальника, можливість установки до 16 програм на тиждень і інші функції роблять використання котла для опалення майже настільки ж зручним і простим для користувача, як і експлуатація газового теплогенератора.

У той же час відмінною рисою сучасних пелетних котлів є необхідність наявності сховища, з якого гранули автоматично подаються в камеру згоряння. В даний час існують безліч способів організації такої подачі. Так, завантаження паливних гранул може здійснюватися гнучким або пневматичним шнековим транспортером на значні відстані (25 м) і висоту (5 м). У зв'язку з цим існує можливість організації сховища в окремому приміщенні або навіть під землею (рис. 10).

Мал Мал. 10. Деякі варіанти організації автоматичної транспортування пелет до котла:
а) завантаження гранул в котел за допомогою шнекового транспортера; б) завантаження пелет в котел за допомогою гнучкого шнекового транспортера з окремого бункерного сховища (силосну сховище); в) завантаження гранул в котел за допомогою пневматичного транспортера з підземного бункера-сховища

Як правило, виробники пелетних котлів пропонують на додаток до свого обладнання різні типи контейнерів і механізмів для подачі пелет. Наприклад, лінійка контейнерів для пневматичної подачі гранул в теплогенератори Pelletstar (HERZ) включає моделі місткістю від 86 л (56 кг пеллет) до 480 л (310 кг).

Детальніше про вироблених в Україні деревних пеллетах читайте в «Огляд ринку» .

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі AW-Therm . Підписуйтесь!

Вас може зацікавити:


Вам також може сподобатися


Замовлення було відправлено, з Вами зв'яжеться наш менеджер.

Новости
Строим Баню своими руками
Прежде чем начинать строить баню своими руками нужно выбрать материал, из которого её будем строить. Самая теплая баня получается из камыша и глины. Баня из деревянных бревен или из кирпича также очень

Как построить баню дешево своими руками
Баня является излюбленным местом отдыха для многих. Ее самостоятельно можно соорудить на дачном участке или на территории собственного дома. Постройка такого строения – процесс довольно продолжительный

Баня своими руками: основные рекомендации
Любовь к бане у русского человека передается из поколения в поколение и уже заложена в самих генах. Многие из нас, будучи еще совсем детьми, парились в баньке со своими отцами и дедами, а, повзрослев,

Как правильно построить баню своими руками: инструкции, фото, видео и полезные советы
Каждый второй, а может быть и первый, мечтает о бане. Это место для отдыха, расслабления и очищения. И конечно, эпицентр оздоровления, источник целительной силы и энергии. Многие задумываются о том,

Русская баня своими руками – от проекта до отделки + Видео
1 Особенности русской бани В древности для знати строили "чистилище" русского духа из рубленого бревна. Считалось, что главной характерной чертой бани является легкий пар. Влажность в парной должна быть

Строим баню своими руками: варианты возведения
Итак, строим баню своими руками. Какие же именно работы делаются в первую очередь? Любое строительство необходимо начинать с фундамента. Для несложной конструкции бани, например из бруса, подойдет

Строим гараж из металлопрофиля своими руками + чертежи, фото и видео
Построить гараж из металлопрофиля своими руками под силу каждому домовладельцу. Вам не понадобятся специфические навыки. Достаточно изучить технологию и следовать её основным требованиям. Что такое

Как построить баню? Строительство бани от фундамента до крыши
Баня является неотъемлемой частью русского быта. И даже наш соотечественник, пронизанный духом современности, не откажется от хорошей возможности попариться в семейной бане, построенной своими руками

Как правильно построить русскую деревянную баню на даче: устройство, поэтапное строительство (фундамент, стены, полы, крыша, полок, парная), технология, постройка - строим баню своими руками (пошаговая инструкция, правила, советы, рекомендации, фото)
Как бы ни хвалили финские сауны, японские офуро и турецкие хамамы, но лучше русских бань ничего нет. Поэтому неудивительно, что многие владельцы загородных домов и дач хотят иметь свою баню. Часть из

Как построить баню своими руками правильно и быстро: щитовую, дешевую, фото и видео
  Постройка собственной бани на участке загородного дома, дело достаточно серьезное и хлопотное, поэтому подойти к этому вопросу нужно с полной ответственностью. В этой статье мы постараемся осветить