Пермякова Д.К., Пермякова Н.К.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
БИОТОПЛИВО – ДРЕВЕСНЫЕ ПЕЛЛЕТЫ
Аннотация
В данной статье рассмотрено биотопливо – пеллеты как альтернативный источник энергии. Древесные гранулы позволяют сократить расход топлива, а также снизить выбросы вредных веществ в атмосферу. Приведены характеристики пеллет.
Ключевые слова: пеллеты, биотопливо, древесные гранулы, насыпная плотность, газ, котел, топливо
Keywords: pellets, biofuel, wood pellets, bulk energy, gas, boiler, fuel
На сегодняшний день биотопливо получает наибольшее распространение во всем мире. Это можно объяснить ростом цен на традиционные органические источники энергии, постоянным удорожанием электроэнергии, а также высокими ценами на подключение к системам газоснабжения. Во многих странах задумываются о сохранении экологии окружающей среды, поэтому перспективы такого вида топлива, как пеллеты, послужило началом его широкомасштабного производства.
Пеллеты или топливные древесные гранулы — вид биотоплива, получаемого из отходов древесины, отходов сельского хозяйства или торфа. Сырьём для производства твердого биотоплива — топливных гранул (пеллет) могут быть древесные отходы (кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки), а также отходы сельскохозяйственных культур (солома, лузга подсолнечника, отходы кукурузы, крупяного производства и т. п.) [2,156]. Таким образом, преимущество пеллет состоит том, что такой вид топлива избавляет предприятия от необходимости утилизации отходов.
Спрессованные отходы начали использовать в Швеции с 1970-х годов, а начало продажи пеллет на потребительском рынке состоялось в 1983 году.
Древесные пеллеты являются наиболее распространенным и популярным видом пеллет в мире. Все гранулы, независимо из какого сырья они произведены, в свою очередь, делятся на 2 крупных сегмента: потребительский и промышленный.
Выпускаются гранулы первого класса, которые применяются в системах отопления мощностью до 1 МВт, используемых в основном в частном секторе. Для более мощных отопительных установок, а также для систем комбинированного производства тепла и электроэнергии выпускают промышленные гранулы [4,134]. Чем выше сорт пеллет, тем меньше они дают золы при сгорании и, соответственно, реже требуется очистки отопительного оборудования.
Пеллеты имеют значительную энергетическую ценность при небольшом объеме. Высокая насыпная плотность гранул 850 кг/м3 позволяет сохранять форму и перевозить топливо на большие расстояния с существенной экономической выгодой. Поверхностная пленка, образующаяся в процессе производства, препятствует проникновению атмосферной влаги [3,108]. Плотность пеллет составляет 1100-1400 кг/м3, что дает возможно хранить их длительное время при влажности не более 10% без упаковки. Это обеспечивает требуемую стандартом теплоту сгорания гранул 18 МДж/кг [4,135]. Топливные гранулы имеют цилиндрическую форму диаметром 6-10 мм и в длину достигают до 50 мм. Древесные гранулы экологически безопасны и снижают количество аварийных ситуаций при транспортировке и хранении. При сжигании биотоплива выделяется бесцветный дым без запаха, с низким содержанием выбросов в атмосферу двуокиси серы.
При сжигании топливных гранул остается не более 3% экологически чистой золы, которая не содержит больших и твердых кусков. Не образуется никаких вредных летучих веществ [2,157].
При сжигании 1 тонны пеллет выделяется столько же тепловой энергии как при сжигании 1,6 тонн древесины; 479 м3 газа; 500 л дизтоплива; 685 л мазута [3,111].
Использование древесных пеллет существенно сокращает затраты и время на чистку и обслуживание котлов, что позволяет увеличить срок эксплуатации котельного оборудования.
Таким образом, производство и использование древесных (топливных) гранул является перспективной отраслью биоэнергетики [4,137].
Но любые альтернативные источники энергии находятся в условиях экономической конкуренции с апробированными у потребителя способами теплоснабжения [1,132]. Для полного перехода промышленных предприятий на пеллеты необходимо масштабно инвестировать в переоборудование всей топливной системы. Есть и другой выход — это добавлять пеллеты в количестве от 5-10-20% в топливную смесь. Если сжигается до 7% пеллет вместе с углем, то предприятие вообще не нужно переоборудовать. Для количества до 20% биотоплива – системы отопления незначительно «реформируются».
Литература
- Белоглазова Т.Н., Романова Т.Н Обоснование внедрения нетрадиционных и возобновляемых источников энергии для жилых домов с учетом региональных факторов // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1-1. С. 133.
- Денисова А., Тарасова Т.В. Пеллеты — топливо будущего// В сборнике: Развитие экологического производства в малом бизнесе как фактор повышения качества жизни материалы научно-практической конференции. 2014. С. 156-158.
- Полищук А.И., Рубинская А.В. Пеллеты — современный экологически чистый вид биотоплива// Актуальные проблемы лесного комплекса. 2011. № 29. С. 108-111.
- Севастьянова С.Н. Биоэнергетика. Древесные (топливные) гранулы // Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. № 10 (104). С. 133-138.