Гранулы можно изготавливать как из чистой древесины, так и из древесины в смеси с корой. И те, и другие имеют свою стоимость и востребованы на рынке. Гранулы с низким содержанием коры, имеют самый низкий процент зольности, считаются продуктом высокого качества, пригодным для использования и в домашних котельных. Соответственно, рынок сбыта для этого продукта существенно расширяется. Процент использования коры в общем объеме перерабатываемого сырья не должен превышать 5%.
· Гранулы первого класса
диаметр | 6-8 мм |
теплотворность | 16,9 МДж/кг, 4,7 КВт/час |
содержание золы | < 0,7 % |
плотность насыпом | > 600 кг/м3 |
При производстве гранул первого класса исключается применение связующих веществ, а также коры. Цена на них находится в пределах 90-125 ЕВРО/тонна
· Промышленные гранулы
диаметр | 8-10-12 мм |
теплотворность | 15,1 МДж/кг, 4,2 КВт/час |
содержание золы | > 1,5 % |
плотность насыпом | > 500 кг/м3 |
При производстве промышленных гранул допускается незначительное количество коры.
Эти гранулы используются в больших или средних тепловых установках. Цена на них находится в пределах 75-100 ЕВРО/тонна
Исходное сырьё
Отходы деревообрабатывающих производств, низкотоварная древесина, баланс и т.д. Создание гранульного производства имеет смысл, если постоянно имеется достаточное количество отходов. Поэтому линия по выпуску древесных гранул окупится на производстве, которое использует не менее 4 т/час сырой древесины и на выходе имеет, соответственно, 2 т/час отходов. Идеальным вариантом является сочетание лесопильного производства и линии по производству гранул. Элементарное размышление: продажная цена обрезных пиломатериалов - порядка 100 долл. за кубометр. В эту стоимость входит и цена материала, который не пошел в производство (подгорбыльная доска, горбыль, щепа, опилки). Если эту "непродажную" древесину пустить в производство топливных гранул, на выходе будем иметь чистую прибыль. В этом случае себестоимость всего комплекса резко меняется.
Технология изготовления гранул
Технология гранулирования довольно широко известна и используется во всем мире. Производить гранулы из сухого размолотого сырья научились давно. Мы предлагаем высокотехнологичное оборудование, которое представляет собой комплексный завод. Особое внимание следует уделить именно на промышленное назначение гранул. Невозможно производить качественную продукцию кустарным способом, так же как,например, фанеру или ДСП. Минимальная цена такого завода – от 500 тыс. евро и выше. Однако чем выше производительность, тем меньше срок окупаемости. Предварительные расчеты с учетом производительности 3 т/час показали, что срок окупаемости составит не многим более 2-2,5 лет при условии взятия кредита или лизинга порядка 15%.
С момента возникновения в 1947 года, в самой технологии производства пеллет мало что изменилось. Сам процесс гранулирования – пеллетизации происходит в специальных кольцевых штампах (пресс-формах) вращающимися роторными вальцами, которые впрессовывают в многочисленные отверстия - фильеры пресс-формы, активизированное паром измельченное древесное сырье, после чего, срезанные с наружной стороны штампа специальным ножом пеллеты, должны быть охлаждены и отделены от мелких частиц.
Рассматривая весь процесс производства, его условно можно разделить на несколько этапов:
· Измельчение (первичное, грубого помола в рубительных машинах);
· Сушка;
· Измельчение (окончательное измельчение - рафинация);
· Прессование (грануляция - пеллетизация);
· Охлаждение (кондиционирование);
· Сепарация (отделение некондиционной фракции от полноразмерных пеллет).
Общая характеристика производства
Необходимая электрическая мощность оборудования - до. 900 кВт
Основной персонал: - 5 – 8 чел./смена
Площадь:
- сушильно – подготовительный участок - ок. 900 м²
- участок гранулирования - ок. 900 м²
- склады - по расчетам логистики
На производительность 2 т/час гранул необходимо ок. 4 т/час сырья, что примерно соответствует 16 м³ (насыпных)
Состояние отечественного и зарубежного рынка топливных гранул
На сегодняшний день рынок растет колоссальными темпами. Цены растут постоянно, и если будет подписан Киотский протокол, спрос на гранулы будет просто огромный. На сегодняшний день основными потребителями являются европейские страны. Как правило, в сырьевых странах такой рынок не развивается.
В России этот рынок уже формируется и вскоре начнет активно расширяться. Связано это с тем, что топливные гранулы используются для отопления коттеджей, а в России средний класс начинает обзаводиться загородным жильем. Многие уже знают о том, что коттеджи можно отапливать посредством каминов, котлов на древесных отходах, и готовы это оборудование покупать. А в Европе подобный способ отопления домов – уже обычное дело, и во всех крупных супермаркетах продаются гранулы в упаковке разного объема. Пока, самый высокий спрос – на тонкие 6-миллиметровые чистые гранулы, поскольку они являются основным энергоносителем для домашних каминов.
Преимущества этого топлива всем очевидны, и спрос на него будет только расти.
Производственный процесс носит тип массового производства. Он характеризуется большим объемом выпуска продукции одного наименования. Процесс осуществляется на высокопроизводительном оборудовании с применением минимальной доли ручного труда.
Производительный процесс экологически чистый. В нем применяется электроэнергия и экологически чистое сырье. В результате применения современного оборудования в технологии изготовления древесных гранул никаких вредных выбросов ни в атмосферу, ни в виде промышленных стоков не производится. Производство безотходное.
Для гранулирования используется сырьё:
Влажность материала (max.) - 12 %
Фракция сырья - 1,5÷5 мм
Заключительная стадия производственного процесса подразумевает упаковку готовой продукции.
2.4. Производство топливных гранул в мире
Актуальность применения топливных гранул показывает увеличение использования древесных и сельскохозяйственных отходов в индустриальном производстве тепловой энергии в Европе, Скандинавских странах и Северной Америке на 15 % ежегодно.
Пеллеты являются реальной альтернативой каменному углю и нефти, так как по своим теплотворным характеристикам не уступают углю, а их экологические параметры вообще вне конкуренции.
Если рассмотреть современные тенденции, то только в Европе на начало 2003 насчитывалось около 200 производителей гранулированного и брикетированного топлива. Наиболее серьезными производителями пеллет можно считать такие страны как США (2000 тыс. тонн в год), Швеция (700 тыс. тонн), Дания (600 тыс. тонн), Австрия (120 тыс. тонн), Германия (около 100 тыс. тонн), Канада (свыше 100 тыс. тонн). Рост потребителей альтернативного топлива из различных стран ежегодно увеличивается. Производство пеллет в ближайшее время будет вносить значительный вклад в мировую стратегию возобновляемых источников энергии. Например, Швеция в 2002 году 20 % всех своих потребностей (это около 100 TВт) покрыла за счет использования биотоплива.
2.5. Стандарты на пеллеты
В настоящее время не существует единого Европейского стандарта на пеллеты, поэтому ниже приводятся названия некоторых существующих национальных стандартов:
Австрия - ONORM M 7135 Austrian Association pellets (briquettes and pellets)
Англия - The British BioGen Code of Practice for biofuel (pellets)
Германия - DIN 51731 (briquettes and pellets)
США - Standard Regulations & Standards for Pellets in the US: The PFI (pellet)
Швейцария - SN 166000 (briquettes and pellets)
Швеция - SS 187120 (pellets);
Пеллеты согласно шведскому стандарту (SS 187120) – это спрессованные цилиндры с максимальным диаметром 25 мм. Согласно этому стандарту, пеллеты делятся на три группы, начиная с I-ой (гранулы наивысшего качества) и заканчивая III-ей (промышленные).
Австрийский стандарт ONORM M 7135 классифицирует пеллеты по типу исходного сырья: на пеллеты из древесины и на пеллеты из коры. Размеры в обоих случаях следующие: диаметр 4-20 мм и длина до 100 мм.
Согласно немецкому стандартуDIN 51731 пеллеты должны иметь диаметр в пределах 4-10 мм и длину не более 50 мм.
Необходимо упомянуть, что все стандарты регламентируют такой параметр как зольность, на который основное влияние оказывает наличие в исходном сырье коры, веток и других включений.
2.6. Линия производства топливных гранул
Фирма "Теплопроцесс" занимается разработкой, изготовлением и комплектацией оборудования для производства древесных топливных гранул (пеллет). На этой блок-схеме изображен общий принцип производства топливных гранул из влажных опилок. В каждом частном случае комплектация зависит от таких показателей как:
Древесные гранулы (пеллеты) – это нормированное цилиндрическое прессованное изделие из высушенных измельченных древесных отходов, таких как мука от работы фрезерно-отрезного станка, опил, стружка, щепа, шлифовальная пыль и т.п. Производятся без химических закрепителей под высоким давлением.
Пеллеты применяются для сжигания в котлах коммунально-бытового и производственного назначения, в энергетических установках тепловых и электрических станций, в домашнем хозяйстве. Системы сжигания гранул легко устанавливаются на типовые котлы взамен горелок для жидкого (газообразного) топлива с сохранением высокого уровня автоматизации.
Рынки сбыта.
Сегодня рынок топливных гранул растет колоссальными темпами. Основными потребителями топливных гранул являются сегодня Европа, США, Япония, Китай. На пеллетах работают и котельные на коммунальном уровне, и предприятия, и электростанции достаточно большой мощности. В Европе гранулы продаются по цене 80-160 Евро за 1 тонну в зависимости от качества гранул.