Производство топливных пеллет — техника и технология
- Разнообразие сырья. В прошлом как классическое топливо всегда рассматривалась цельная древесина . По сравнению с цельной древесиной, древесные гранулы могут быть изготовлены из любых органических материалов, таких как солома, опилки, травы…
- Экологическая эффективность. После производства гранулы имеют низкую влажность и высокую плотность. Это гарантирует, что при их сжигании будет выброшено меньше углекислого газа в атмосферу.. То есть, гранулы производят меньше золы и меньше дыма.
- Низкая себестоимость. При сравнении со многими видами топлива древесные гранулы немного дороже, чем обычное дерево, опилки и т.п., ведь они требуют производственного процесса Однако, если сравнивать с другими видами топлива, такими как нефть, природный газ и т.д., то они оказываются намного дешевле, а если учесть доступность сырья в виде отходов на лесопильном и лесоперерабатывающем производстве, то экономическая эффективность пеллет очевидна.
Последнее десятилетие всё большее значение на мировом топливном рынке придают древесным гранулам — пеллетам. Они — наиболее распространенный тип гранулированного топлива и, как правило, сделаны из отходов деревопереработки – опилки, стружка, горбыль, обрезки.
В общем, гранулы, как новый и прогрессивный вид топлива, широко используются во многих странах за счет их явных преимуществ:
Одна тонна пеллет равняется:
- 455 литрам мазута = 0,45 м³ природного газа
- 644 литрам пропана = 4,775 кВт/ч электроэнергии
Производственный цикл в малом бизнесе и домашнем хозяйстве
Маленькие грануляторы чаще всего используются при производстве топливных брикетов из биомассы. На рынке такие грануляторы называют грануляторами с плоской матрицей. Они используются для домашнего хозяйства, собственных нужд и малого бизнеса.
Производственный процесс включает в себя 3 этапа:
- Подготовка сырья
Сырье может быть различным, например, древесные отходы (опилки, древесная стружка и т.д.), отходы сельскохозяйственного производства (солома, кукурузные стебли, лузга и т.д.), органические остатки (трава, листья и т.д.), и другие биомассы.
Размер сырья перед загрузкой в гранулятор не должен превышать 5 мм, так что, для уменьшения размеров до минимальных, сырье нужно пропустить через молотковую дробилку. Молотковые дробилки могут работать на высоких скоростях — от 3000 об/мин до 8000 об/мин.
Размер на выходе контролируется за счет отверстий сит, которые могут быть от 1 мм до 10 мм. Молотковые дробилки очень популярны для измельчения сырья при производстве пеллет, т.
к. благодаря большому ассортименту сит могут использоваться практически для любого сырья.
- Гранулирование
Высушенное сырье направляется в прессующий узел гранулятора, где роликом создается высокое давление. В общих чертах, самыми распространенным являются D-тип (тип с вращающейся матрицей) и R-тип (тип с вращающимися роликами). В грануляторах используются различные виды привода — электродвигатели, дизельные двигатели, бензиновые двигатели, вал отбора мощности.
- Упаковка
По окончанию процесса древесные гранулы пакуют в пластиковые пакеты для защиты от влажности и удобства транспортировки.
Стандартный производственный процесс в больших грануляторах
В промышленном производстве используются пеллетные заводы и линии для производства пеллет. В основном, они состоят из дробилки для древесных отходов, молотковой дробилки, сушилки, установки для гранулирования (обычно используются грануляторы с кольцевой матрицей), охладителя и прочего вспомогательного оборудования (питатели, упаковочные машины и т.
д.).
Производственный процесс включает в себя 8 этапов:
- Первичное измельчение древесины
Перед началом производства сырье должно быть предварительно обработано. Первичное измельчение является важным моментом в процессе гранулирования, т.к. оно может стать ограничивающим фактором в производстве пеллет, а также является самым затратным этапом всего процесса. Для предварительной обработки сырья используются дробилки для древесных отходов – щепорезы, валковые дробилки. По завершению дробления фракция должна быть подходящих размеров – 6-25 мм
- Сушка
Перед загрузкой в грануляторы сырье должно быть тщательно высушено (5-20% в зависимости от фракции и типа сырья). Стандартным оборудованием в линии является барабанная сушилка – максимально простое в обслуживании и обращении оборудование с неплохим КПД за невысокую цену.
Альтернативным выбором является аэродинамическая сушилка – намного более эффективная и компактная.
- Очистка от примесей
В целях обеспечения качества гранул, сырье должно быть очищено от примесей, таких как металлы, камни или другие. Крупные камни и другие материалы убираются в ручную или с помощью камнеуловителей. От металлов сырье очищают с помощью магнита на конвейерной ленте или металлоуловителя.
- Вторичное измельчение
Этот процесс осуществляется молотковой дробилкой для уменьшения размеров сырья до 4-8 мм. На данной ступени сырье должно быть сухим. Размеры помола контролируются ситом.
- Гранулирование
На данном этапе сырье формируется в пеллеты. Через фильеры матрицы гранулятора под высоким давлением опилки прессуются в древесные гранулы.
На выходе гранулы горячие и относительно мягкие.
- Охлаждение
Охлаждение является важной частью процесса производства качественных древесных гранул. Оно необходимо для отвердения готовых пеллет — они горячие и пластичные, легкодеформируемые до полного остывания.
- Контроль продукции
На данном этапе сформированные и охлажденные гранулы проверяются на наличие превышающих требуемый размер пеллет. Тщательность проверки зависит от условий местного рынка и индивидуальных особенностей производства.
- Хранение и фасовка
По завершению процесса производства для обеспечения удобства использования, транспортировки и привлекательного внешнего вида, гранулы расфасовываются по пластиковым пакетам, так гранулы менее подвержены истиранию во время доставки. В летнее время, когда спрос на рынке на древесные гранулы небольшой, их приходится длительно хранить.
- Линия для производства древесных гранул.
Благодаря исследованиям последних лет стало понятно, что рынок древесных гранул перспективен и набирает оборот. Более того, древесные гранулы более безопасны для окружающей среды, чем традиционные виды топлива, поскольку могут быть изготовлены из отходов. Это является важным элементом защиты окружающей среды. К тому же, древесные гранулы, как новый вид топлива, могут повысить КПД использования топлива. Не имеет значения для домашнего использования или для коммерческого, древесные пеллеты, в любом случае, весьма перспективное направление.
Комплексные линии по производству пеллет, цена под ключ
Оставить заявку
Заполните поля формы, чтобы оставить заявку
ФИО
Поле не заполнено
Некорректный адрес
Телефон
Поле не заполнено
Комментарий
* Обязательные поля
Оставляя данные на сайте, Вы подтверждаете свое согласие с условиями Политики конфиденциальности
Страница
Ошибка отправления
СохранитьЗапросить кп
Заполните поля формы, чтобы запросить коммерческое предложение
ФИО
Поле не заполнено
EmailНекорректный адрес
Телефон
Поле не заполнено
* Обязательные поля
Оставляя данные на сайте, Вы подтверждаете свое согласие с условиями Политики конфиденциальности
Страница
Ошибка отправления
ОтправитьГлавная
Каталог линий
Линии гранулирования пеллет
Компания ALB Group реализует производственные линии гранулирования пеллет под ключ, в которые входит все необходимое оборудование.
В топливные гранулы можно перерабатывать практически любые отходы деревообрабатывающей промышленности (опил, стружку, щепу, горбыль) и сельскохозяйственного производства (лузгу, солому, сено).
Предложение представляет интерес для лесозаготовительных, лесопильно-деревообрабатывающих и других предприятий перерабатывающей отрасли, а также предприятий аграрного сектора.
скачать опросный лист
Линии ЛГ, 500-3000 кг/ч (опил, стружка, лузга)
Влажность: до 12%
Производительность: 500-3000 кг/ч
Особенности: линия без сушильного комплекса
Линии ЛГС с ТТБ, 500-1000 кг/ч (опил, щепа)
Влажность: до 55%
Производительность: 500-1000 кг/ч
Особенности: сушильный комплекс на кусковых отходах
Линии ЛГС, 1000-1500 кг/ч (опил)
Влажность: до 55%
Производительность: 1000-1500 кг/ч
Особенности: сушильный комплекс с автоматическим теплогенератором
Линии ЛГС, 1000-1500 кг/ч (опил/щепа, горбыль)
Влажность: до 55%
Производительность: 1000-1500 кг/ч
Особенности: высокая автоматизация; разные виды сырья
Линии ЛГС, 2000-2500 кг/ч (щепа, опил, горбыль, баланс)
Влажность: до 55%
Производительность: 2000-2500 кг/ч
Особенности: высокая производительность и автоматизация
Для переработки растительного сырья в гранулы наша компания внедряет производственные линии с возможностью выбора комплектации:
Комплекс оборудования под ключ отличается высоким уровнем производительности и автоматизации, удобством и надежностью в эксплуатации.
Высокое качество конечного продукта (гранул) подтверждено сертификатами.
Нашими специалистами осуществляются:
Предлагаем купить пеллетную линию в комплектации из каталога компании ALB Group. Также вы можете заказать оснащение по индивидуальному проекту. Цена линии по производству пеллет рассчитывается индивидуально.
Скачайте и заполните опросный лист, и мы подготовим для вас коммерческое предложение с учетом всех параметров производственного процесса. Если у вас есть вопросы, вы можете обратиться по контактному телефону, email или через форму обратной связи.
Производство топливных пеллет из биомассы
Введение
Популярность древесных пеллет в качестве топлива для отопления в последние годы чрезвычайно возросла, и многие домовладельцы и коммерческие предприятия предпочитают пеллетные печи или котлы традиционному дровяному оборудованию из-за их относительной простоты использования. . В результате спрос на топливные пеллеты также быстро вырос. Однако древесина не является единственным подходящим сырьем для производства пеллетного топлива.
Для производства гранул можно использовать широкий спектр материалов биомассы, в первую очередь многолетние травы, такие как просо просо или мискантус. Не только это, но и необходимое оборудование для производства пеллет доступно в различных размерах и масштабах, что позволяет использовать все, от самого маленького масштаба (отдельные домовладельцы, производящие только для личного пользования) до крупнейших коммерческих заводов, производящих более 500 миллионов тонн. пеллет в год.
Свойства пеллет из биомассы
Пеллеты из биомассы, как правило, являются лучшим топливом по сравнению с исходным сырьем. Гранулы не только более энергоемкие, с ними также легче обращаться и использовать их в автоматизированных системах кормления. Эти преимущества в сочетании с устойчивыми и экологически чистыми свойствами топлива делают его очень привлекательным для использования. Стандартная форма топливной таблетки – цилиндрическая, диаметром от 6 до 8 миллиметров и длиной не более 38 миллиметров.
Иногда производятся и более крупные гранулы; если они имеют диаметр более 25 миллиметров, их обычно называют «брикетами».
| FEEDSTOCK | Плотность объема (кг/м 3 ) | Содержание энергии (MJ KG -1 ) | Содержание пепла (%) | Ссылка | 606 | 20,1 | 0,45 | 2 |
|---|---|---|---|---|
| Кора | 676 | 20.1 | 3,7 | 2 |
| Заготовка остатков | 552 | 20,8 | 2,6 | 2 |
| Просо просо | 445 | 19,2 | 4,5 | 3, 7 |
| Пшеничная солома | 475 | 16 | 6,7 | 3, 9 |
| Ячменная солома | 430 | 17,6 | 4,9 | 3, 8 |
| Кукурузная солома | 550 | 17,6 | 3,7 | 3, 1 |
Примечание: чтобы преобразовать МДж кг -1 в БТЕ/фунт, умножьте на 430.
Чтобы преобразовать из кг/м 3 в фунт/фут 3 , умножьте на 0,0624279.
Высококачественные пеллеты сухие, твердые и прочные, с небольшим количеством золы, остающейся после сгорания. По данным Института пеллетного топлива, пеллеты «премиум» (которые в настоящее время являются наиболее распространенными пеллетами на рынке) должны иметь содержание золы менее 1 процента, тогда как «стандартные» пеллеты могут иметь зольность до 2 процентов. Все гранулы должны иметь уровень хлоридов менее 300 частей на миллион и не более 0,5 процента мелких частиц (пыли). Многие исходные биомассы имеют более высокое содержание золы, чем разрешено стандартом. Кроме того, некоторые травы и другие материалы образуют пепел, который при высоких температурах имеет тенденцию образовывать комки и отложения. Из-за этого большинство печей на древесных гранулах не подходят для сжигания топливных гранул, изготовленных из других материалов, кроме дерева. Вместо этого следует использовать печи на пеллетах из биомассы, которые разработаны специально для этих видов топлива.
A Описание процесса гранулирования
Процесс производства топливных гранул включает размещение измельченной биомассы под высоким давлением и продавливание ее через круглое отверстие, называемое «матрицей». При воздействии соответствующих условий биомасса «срастается» между собой, образуя твердую массу. Этот процесс известен как «экструзия». Некоторая биомасса (в первую очередь древесина) естественным образом образует высококачественные топливные гранулы, в то время как для других видов биомассы могут потребоваться добавки, которые служат «связующим веществом», удерживающим гранулы вместе.
Однако создание пеллет — лишь небольшой шаг в общем процессе производства топливных пеллет. Эти этапы включают измельчение сырья, контроль влажности, экструзию, охлаждение и упаковку. Каждый шаг должен выполняться с осторожностью, если конечный продукт должен быть приемлемого качества.
Измельчение исходного сырья
Для грануляторов стандартного размера обычно требуется биомасса, измельченная до частиц размером не более 3 миллиметров.
Для выполнения этой задачи доступно несколько типов оборудования. Если биомасса довольно большая и плотная (например, древесина), материал сначала пропускают через «дробилку», а затем пропускают через молотковую мельницу или подобное устройство для измельчения частиц до требуемого размера. Более мелкую и мягкую биомассу (например, солому) можно подавать непосредственно в молотковую мельницу без предварительного измельчения.
Контроль влажности
Поддержание надлежащего уровня влажности в исходном сырье жизненно важно для общего качества конечных гранул. Для древесины требуемый уровень влажности исходного сырья составляет около 15 процентов. К другим типам биомассы предъявляются другие требования — возможно, вам придется немного поэкспериментировать. Влага может быть удалена из исходного сырья сушкой в печи или обдувом частиц горячим воздухом. Если исходное сырье слишком сухое, можно добавить влаги путем подачи в исходное сырье пара или воды.
Экструзия
На этом этапе фактически создается гранула.
Ролик используется для сжатия биомассы на нагретой металлической пластине, называемой «матрицей». В матрице просверлено несколько небольших отверстий, которые позволяют продавливать биомассу в условиях высокой температуры и давления. Если условия правильные, частицы биомассы сливаются в твердую массу, превращаясь в гранулы. Лезвие обычно используется для разрезания гранул на заданную длину, когда они выходят из матрицы. Некоторая биомасса имеет тенденцию сливаться вместе лучше, чем другая биомасса. Опилки являются особенно подходящим сырьем для гранулирования, потому что лигнин, естественным образом присутствующий в древесине, действует как клей, скрепляющий гранулы. Трава, как правило, почти так же не сплавляется, и полученные гранулы менее плотные и их легче разбить. Правильное сочетание свойств исходного материала и работы оборудования для гранулирования может свести к минимуму или устранить эту проблему. Также можно добавить в биомассу «связующий» материал, чтобы помочь ей склеиться, или смешать фракцию опилок с аналогичными результатами.
Сообщается, что Distillers Dry Grains (продукт производства этанола из кукурузы) улучшает связывающие свойства некоторых видов биомассы.
Охлаждение
Гранулы после выхода из матрицы довольно горячие (~150°C) и довольно мягкие. Поэтому их необходимо охладить и высушить, прежде чем они будут готовы к использованию. Обычно это достигается путем продувки гранул воздухом, когда они находятся в металлическом бункере. Конечная влажность пеллет должна быть не выше 8 процентов.
Упаковка
Пеллеты обычно продаются в 18-килограммовых мешках, которые можно легко заполнить с помощью подвесного бункера и конвейерной ленты. Пакеты должны быть четко промаркированы с указанием типа пеллет, их класса (т. е. высшего или стандартного) и содержания тепла.
Рисунок 1: Схема производства топливных таблеток.
Требования к энергии для производства пеллет
Производство пеллет требует довольно много энергии как для сушки влажного сырья, так и для работы различных механизмов.
Крупные заводы обычно сжигают часть своего сырья, чтобы обеспечить тепло для сушки, тогда как более мелкие предприятия часто используют другие способы. Как правило, гранулятор требует от 50 до 100 киловатт электроэнергии на каждую тонну в час производственной мощности. Кроме того, электричество обычно требуется для работы любого используемого оборудования для измельчения, измельчения, сушки, охлаждения и упаковки в пакеты. Если надежный источник электроэнергии недоступен, можно использовать бензиновое или дизельное оборудование.
Экономические соображения
Стоимость установки завода по производству пеллет недешева; как правило, рассчитывайте платить от 70 000 до 250 000 долларов за тонну в час. Широкий разброс затрат зависит от размера, качества и доступности оборудования. Оборудование большей производительности часто дороже в пересчете на тонну из-за большей долговечности оборудования и (обычно) более высокого качества получаемых гранул. Будьте осторожны при выборе самого дешевого доступного оборудования — вы можете пожалеть об этом позже, если оборудование окажется низкого качества.
Еще одним важным фактором, который следует учитывать при выборе оборудования, является наличие запасных частей и специалистов по ремонту. В целом, около половины стоимости закупки оборудования будет приходиться на гранулятор, а половина – на другие устройства.
Эксплуатационные расходы включают стоимость сырья, энергии, рабочей силы и обслуживания оборудования. Обычно матрицы для гранул необходимо заменять через каждые 1000–1500 часов работы.
Другие важные факторы, которые следует учитывать
Два других важных фактора, которые следует учитывать при принятии решения о производстве пеллет, — это наличие сырья и наличие рынка. Если вы производите пеллеты для личного пользования из биомассы, выращенной на собственной ферме, это относительно легко оценить. Однако, если вы рассматриваете производство пеллет как бизнес, жизненно важно определить и обеспечить стабильные поставки биомассы для ваших нужд. Опилки и другие отходы уже не так просто достать, а в некоторых районах их просто нет.
Рынок топливных пеллет также является важным фактором. Вам нужно будет не только найти покупателя для вашего продукта, вы также должны принять во внимание, что большинству пользователей топливных пеллет необходимы поставки только в зимние месяцы. Тем не менее, важно отметить, что ваши инвестиции в пеллетное оборудование с большей вероятностью окупятся, если вы сможете эксплуатировать объект большую часть года. Постоянная работа может быть необходима, если вы хотите окупить свои инвестиции в оборудование и работать рентабельным образом.
Ссылки
Демирбас, А. «Расчет высшей теплотворной способности биотоплива». Топливо 76, вып. 5 (1996): 431-34.
Лехтикангас, П. «Качественные свойства гранулированных опилок, отходов лесозаготовки и коры». Биомасса и биоэнергия 20 (2001): 351-60.
Мани С., С. Сохансандж, X. Би и А. Турхоллоу. «Экономика производства топливных пеллет из биомассы». Прикладная инженерия в сельском хозяйстве 22, вып. 3: 421-26.
Мани С.
, Л. Табил и С. Сохансандж. «Влияние силы сжатия, размера частиц и содержания влаги на механические свойства гранул биомассы из трав». Биомасса и биоэнергия 30 (2006): 648-54.
Макдермотт, М. «Во Флориде открывается крупнейший в мире завод по производству пеллет из биомассы». Новости TreeHugger, 13 июня 2008 г. По состоянию на октябрь 2008 г.
Институт пеллетного топлива. Стандартная спецификация PFI для бытового/коммерческого сгущенного топлива. Арлингтон, Вирджиния: Институт пеллетного топлива, 2008 г.
Самсон Р., С. Бейли Стамлер и К. Хо Лем. Оптимизация управления просом для производства товарных топливных пеллет. Резюме проектов Фонда исследований и развития альтернативных возобновляемых видов топлива. Канада: REAP, 2006.
Шмидт А., А. Зшецше и В. Ханч-Линхарт. Проанализируйте фон биогенен Бреннштоффен. TU Wien: Institut für Verfahrens-, Brennstoff- und Umwelttechnik, 1993.
Шари, Л. «Анализ пшеничной соломы Agripellets». Эйршир, Шотландия: Knight Energy Services, 2005 г.
По состоянию на октябрь 2008 г.
Центр энергетики биомассы штата Пенсильвания
Подготовлено Дэниелом Чолкошом, сотрудником Центра энергии биомассы штата Пенсильвания и Департамента сельскохозяйственной и биологической инженерии
Отзыв Тома Х. Уилсона, Penn State Extension, и Томаса О. Уилсона, Департамент сельскохозяйственной и биологической инженерии
Чарльстон
Taylor Machine Pellet Fuel-Albuquerque 
