Изображение_Переработка биомассы в твердое биотопливо_2104
23.05.2019

Переработка биомассы в твердое биотопливо

Популярность альтернативных источников энергии возрастает. На смену газу и углю приходит биотопливо. Его распространенность обусловлена разнообразием сырья, приемлемой стоимостью, высокими показателями теплотворности, простотой эксплуатации специализированных котлов. Переработка биомассы в твердое биотопливо – одно из приоритетных направлений в области энергетики.

В этой статье мы подробно рассмотрим, что представляет собой биомасса, как ее перерабатывают и используют. Отметим перспективы развития отрасли.

Твердое биотопливо: вводная информация

Данный вид топлива появился давно. Еще в 30-е годы прошлого века его начали разрабатывать в США. В 80-е годы 20 века оно получило распространение в Скандинавии. Потом постепенно завоевало прочие страны.

Биотопливо производится из биологического сырья. В процессе горения выделяется энергия. Они используется для:

  • обогрева зданий;

  • подогрева воды;

  • разнообразных промышленных процессов.

Производство подразумевает формирование из сырья прочных и твердых брикетов или гранул. Для этого используются:

  • отходы сельскохозяйственной продукции;

  • древесная щепа;

  • органические отходы;

  • и прочее.

Экономическая обоснованность

Применение такого вида продукции для получения энергии – экономически обоснованно. Использовать ее выгоднее, чем традиционные источники тепла – газ, уголь, мазут. Поэтому современное оборудование, работающее на твердом биотопливе, активно используется в различных сферах:

  • в частных домовладениях;

  • на коммунальных котельных;

  • на промышленных предприятиях;

  • на теплоэлектростанциях.

Кроме того, это решает и еще одну проблему – утилизации отходов. Например, маслоэкстракционные заводы на протяжении многих лет «страдали» от огромного количества шелухи и прочих продуктов, появляющихся при переработке семян подсолнуха.

Такие отходы характеризуются небольшим весом, но большим объемом. Они источают неприятный аромат. Легко загораются. Несут угрозу окружающей среде.

Изготовление пеллет из лузги подсолнечника – выгодно для всех:

  • производителей, которые зарабатывают на этом;

  • маслоэкстракционных комбинатов, которые избавляются от отходов;

  • потребителей, получающих высококачественную продукцию по доступной цене.

Примерно это же можно говорить и про прочие биологические отходы – их переработка в твердое биотопливо позволяет решить множество проблем.

Преимущества биотоплива из биологической массы

Применение такого вида «изделий» способствует формированию энергетической независимости государства. Обеспечивает энергоэффективность. Ведь топливо изготавливается из возобновляемых источников.

Обратите внимание! Биомасса – местный ресурс. Не зависит от объемов добычи, логистики и поставок.

Среди основных преимуществ стоит выделить:

  • приемлемая стоимость;

  • энергетическая независимость;

  • высокие показатели экологичности;

  • высокая теплотворность.

Нельзя не отметить и перспективы. Отрасль активно развивается. Украинский рынок растет. Хотя и не так активно, как мировой. Однако именно рост мирового рынка открывает широкие возможности для производителей. Если они сертифицировали свою продукцию в соответствии с международными стандартами, ее стоимость будет существенно выше. Они смогут сотрудничать с иностранными покупателями.

Переработка биомассы в твердое биотопливо: главные источники сырья

Ресурсы – фактически неисчерпаемые. Потому что для производства подходят практически любые биологические отходы. И не только отходы. В частности, специалисты отмечают следующие виды сырья:

  • шелуха злаковых;

  • лузга подсолнечника;

  • солома;

  • стебли кукурузы и подсолнуха;

  • кожура фруктов и овощей;

  • сено и травы;

  • растительные жиры;

  • и многое другое.

Полученное топливо подходит для разных целей – об этом мы уже говорили выше. Как для отопления, так и для продуцирования электрической энергии. Рассмотрим подробнее основные источники сырья.

Сельскохозяйственные культуры

Переработка биомассы в твердое биотопливо

Переработка в твердое биотопливо сельскохозяйственных культур – едва ли не главное направление отрасли. Принято использовать разнообразные отходы. Начиная от шелухи и заканчивая стеблями. В частности, речь идет о таких культурах, как:

  • кукуруза;

  • подсолнух;

  • пшеница;

  • рис;

  • арахис;

  • кокос;

  • банан;

  • и многих других.

Такие остатки появляются не только в результате переработки культур. Они также формируются при их уборке. Например, это пшеничная солома, остатки стеблей и початков кукурузы. Даже после уборки урожая сахарного тростника на поле много остатков. После переработки сахарного тростника – формируется жом. Его, при правильной обработке, можно сделать великолепным топливным материалом.

Специальные энергетические культуры

Переработка биомассы в твердое биотопливо предполагает выращивание и использование специализированных энергетических культур. К ним относятся травянистые растения:

  • сорго;

  • слоновая трава;

  • пырей;

  • просо;

  • и другие.

Они позволяют формировать плотные и прочные брикеты с высокими показателями теплотворности.

К энергетическим культурам относятся и древесные растения, у которых – короткий севооборот. Их можно использовать для энергетической сферы уже спустя несколько лет после посадки. Речь идет о таких деревьях, как:

  • ива;

  • платан;

  • тополь;

  • и некоторые другие.

Есть и ряд прочих энергетических культур, среди которых водоросли, клещевина, кенаф и прочие.

Деревообрабатывающая промышленность

Именно тут получают много сырья для производства твердого биологического топлива. Например, уже в процессе лесозаготовок образуются ресурсы:

  • при проведении прореживания посадок;

  • при обрезке ветвей;

  • при рубке деревьев.

Различные остатки, щепа, ветви – идеально подходят для изготовления пеллет и брикетов. Также сырьем становятся поврежденные деревья. Например, те, что были атакованы насекомыми, пострадали во время пожаров или стихийных бедствий.

Обратите внимание! Древесные остатки, образующиеся в процессе лесозаготовок, имеют большие объемы при относительно невысокой массе. Для снижения затрат на транспортировку рекомендуется проводить их измельчение и первичное прессование непосредственно в лесу.

Целлюлозно-бумажная промышленность

Еще одним важным источником сырья для производства твердого биотоплива является целлюлозно-бумажная промышленность. На фабриках формируется много отходов. В частности, это:

  • хвоя и листья;

  • ветви;

  • кора;

  • опилки и многое другое.

То есть, все то, что имеет полное право именоваться биомассой. Примечательно, но фабрики по производству бумаги при правильном подходе к отходам способны сами себя обеспечивать необходимой для своей деятельности энергией.

Городские отходы

Получать источники сырья можно даже в черте крупного города. Ими становятся:

  • скошенная трава;

  • обрезанные ветви деревьев;

  • деревянные строительные материалы, непригодные для дальнейшей эксплуатации;

  • и многое другое.

По сути, любые биологические материалы являют собой перспективное сырье для производства биотоплива.

Биологическая масса и переработка в твердое биотопливо: технологические подходы

Качество выпускаемого из биомассы твердого биотоплива регламентировано соответствующими документами. Наиболее важным, авторитетным, требовательным является Германский индустриальный стандарт. Есть и прочие виды документов. В них подробно описаны все моменты и аспекты.

В частности, в них указано, что представляет собой биомасса – это любые виды материалов, веществ биологического происхождения (не только растительного, но и животного). Выше мы их уже все перечислили – повторяться не будем.

Обратите внимание! Сюда же можно отнести отходы, образовывающиеся в процессе жизнедеятельности животных.

Биомасса являет собой один из наиболее распространенных и «мощных» возобновляемых источников энергии. У нее масса преимуществ. Но один заметный недостаток – низкие показатели калорийности, то есть выделения тепла.

Однако с этим недостатком научились бороться посредством специальных технологий производства. Суть их заключается в следующем:

  • отбор и подготовка сырья;

  • его измельчение;

  • уплотнение.

Все это дает возможность существенно повысить показатели теплотворности.

Обратите внимание! Современные котлы сконструированы таким образом, чтобы подача топлива может осуществляться даже в автоматическом режиме.

Прессованная для сжигания биологическая масса условно разделяется на две части – сгораемую и несгораемую. Первая часть – это связанный углерод и летучие вещества. Вторая часть – вода и зола.

Обратите внимание! Чем выше % содержания горючих веществ, тем более высокая энергетическая ценность топлива.

Показатели биологического топлива, производимого из соломы сельскохозяйственных культур

Переработка биомассы в твердое биотопливо

Один из распространенных типов биомассы – солома сельскохозяйственных культур. Ее показатели представлены в таблице ниже.

 

Культура

Теплота сгорания (в мДж на кг)

Зольность (в %)

Пшеница

17,8

6,5

Рожь

17,0

4,5

Овес

16,7

4,9

Средние показатели соломы

17,1

5,3

 

Если говорить о древесных пеллетах, то их теплота сгорания достигает отметки в 18 единиц, а показатели зольности – 2,5%.

Проанализировав представленные выше цифры, можно сделать логичный вывод, что аграрные отходы представляют собой хорошее сырье. Его переработка в твердое биотопливо позволяет получать действительно качественную продукцию, которая подходит для обогрева помещений и получения энергии. Поскольку показатели теплоты сгорания не намного ниже, чем у древесных гранул.

Технологии сжигания биомассы

Наиболее простой метод получить из прессованной биомассы тепло и энергию – прямое сжигание. Максимальный эффект от сжигания возможен в том случае, если обеспечивается хороший контакт между кислородом и топливом. Приток кислорода – гарантия хорошего горения. Для сжигания используются специальные печи и котлы. Рассмотрим основные конструкционные виды.

1. С решеткой

Суть работы такого котла состоит в следующем:

  • в котле есть решетка;

  • на нее загружается топливо;

  • через решетку поступает кислород;

  • это обеспечивает хороший уровень горения.

Сгораемое топливо преобразуется в золу и перенаправляется в отсек для золы. Осуществляется это либо под силой тяжести продуктов горения, либо посредством механического влияния.

Особое требование в подобных конструкциях предъявляются к решеткам. Их называют колосники. Они должны быть изготовлены из особо прочного материала, дабы выдерживать высокие температуры и тяжесть топлива.

2. С недостаточной подачей

Биологическая масса здесь подается в отсек для горения. Подобная конструкция актуальна в том случае, если котел небольшой. Его мощность составляет не более 6 мегаватт.

Кстати! Также такие котлы рекомендовано использовать в том случае, если топливо характеризуется низким содержанием золы.

Продукция с высоким процентом зольности требует более эффективных систем. Недостаточная подача может стать проблемой, поскольку зола будет покрывать поверхность топлива. Из-за этого возникнут трудности с его горением.

3. Кипящий слой

В подобном оборудовании предусмотрен слой песка. Также это может быть известняк. Через него идет подача воздуха под давлением. Такой слой обеспечивает равномерное горение.

В кипящем слое создаются особые условия, при которых топливо горит уже непривычным для прочих видов котлов пламенем. Зола покидает данный слой вместе с продуктами горения.

Подобная технология обеспечивает максимально возможный контакт топлива с кислородом.

Подводя итог

Переработка биомассы в твердое биотопливо – перспективное направление энергетики. Большие объемы возобновляемого сырья позволяют развивать производство биологического топлива.

Продолжаются исследования в данной области, создаются новые технологии и современное оборудование. Что позволит, в конечном итоге, вытеснить обычные и привычные на сегодня виды топлива, коими являются газ и уголь.

Украинская компания «Крона Импульс» предлагает высококачественное, сертифицированное топливо. В том числе, из биомассы.

Уже сегодня на нашей продукции работает свыше 100 котельных. Мы гарантируем оперативные поставки не только в разные регионы Украины, но и в близлежащие государства. Продуманная система логистики, возможность поставок разными видами транспорта, несколько вариантов оплаты, работа по официальной документации – мы делаем все, чтобы обеспечить максимальное удобство наших клиентов.

Доставка осуществляется разными видами транспорта – автомобильным, железнодорожным, морским. У нас имеются собственные складские и перевалочные пункты – это также способствует максимально быстрой доставке.

Если вы заинтересованы в регулярных поставках топлива из биомассы, или у вас есть другие вопросы, обращайтесь к нашим консультантам. Они предоставят всю интересующую вас информацию.

Форма заказа. RU
Feedback Popup. Ru