Производство пеллет: свойства топливных гранул, особенности процесса изготовления, применяемые установки

Содержание

Где и как используются пеллеты, какие лучше для отопления и почему

Достойным конкурентом солярке, углю и дровам являются пеллеты. Это небольшие  цилиндрической формы гранулы, которые используются для сжигания в  специализированных отопительных котлах. В Европе давно и успешно применяют этот вид топлива. Способствует этому экологичность (это спрессованные отходы деревообработки и растениеводства) и возможность автоматизировать процесс отопления: гранулы сыпучи, что дает возможность хранить их в резервуарах и, автоматически по мере необходимости, подавать в котел.  Диаметр пеллет, используемых для бытовых котлов, — 6–8 мм, в промышленных котлах сжигаются более крупные гранулы  диаметром до 10 мм.  Длина вообще может быть от 5 до 70 мм.

Как производят гранулы пеллеты из древесины

Для производства пеллет берут самую недорогую древесину, которую невозможно использовать больше ни в каких целях. Это обрезки, щепа, опилки. Эти отходы сортируют, очищают от примесей, отсеивают песок и т.п.  Далее, мощный магнит, используемый на сортировочной ленте, притягивает железо (например, гвозди). После удаления посторонних предметов древесные отходы отправляются в молотковую дробилку, где их измельчают до фрагментов размером в 4 мм. Это этап называется предварительным измельчением. Необходим он для равномерного просушивания сырья на следующем этапе.

Пеллеты делают и отходов деревообрабатывающей промышленности и агрокомплекса

Полученные опилки высушивают в специальном бункере до требуемой влажности (8–12%). После чего их отправляют на повторное измельчение. В результате получаются мелкие фрагменты древесины, которые  после доведения до идеальной влажности (10%) отправляют в пресс-гранулятор. Здесь под воздействием давления (в некоторых прессах высокой температуры) древесные опилки превращаются в гранулы.  Для этого состав пропускают через матрицу, в которой вырезаны круглые отверстия. Конструкция пресса — гранулятора напоминает обычную мясорубку: тесто продавливается через отверстия, и получаются гранулы. В охладительной колонке их остужают. Так получается конечный продукт — топливные пеллеты.

Виды и используемое сырье

Если классифицировать пеллеты по сорту, то их существует три вида:

  • Индустриальные — имеют серо-коричневый цвет,  их процент зольности выше 0,7. Это объясняется тем, что древесина, из которой они изготовлены, не прошла окорку. То есть в гранулы попадает большое количество коры, дающей повышенный процент зольности. Стоит учесть, что применение индустриальных пеллет в бытовом котле может привести к его поломке: не все горелки могут работать с топливом большой зольности.  Но стоить они могут на 50% меньше, а это приличная экономия. Если ваш котел без особых проблем пережигает такой вид пеллет — можно использовать и их, но чистить его придется чаще.
    Индустриальные пеллеты не всегда можно использовать в бытовых котлах
  • Агропеллеты. Получают из отходов сельскохозяйственных культур. Они довольно дешевы, но их главным минусом считается содержание большого количества золы. А это является главной проблемой многих котлов, которые быстро выходят из строя из-за образования шлака. Использование агропеллет требует регулярного очищения от шлаков, потому их чаще используют на больших тепловых станциях. С точки зрения использования в бытовых пеллетных котлах этот вид гранул еще более проблематичен: зольность, как правило, еще выше. Могут возникнуть проблемы при транспортировке: агропеллеты довольно мягкие, так что уже после доставки часть из них разрушается. А котлы к наличию пыли и мелких фрагментов приспособлены плохо. Потому использовать агропеллеты целесообразно, если их производство расположено недалеко от вас.
    Агропеллеты чаще используют в промышленных котельных
  • Белые пеллеты — топливо высшего сорта. Отличаются светло-желтым, чуть серым или абсолютно белым цветом. От них исходит приятный запах древесины. Главным преимуществом является низкая зольность, около 0,5%. Используя белые пеллеты, можно забыть о чистке котла на один–два месяца. Благодаря этому оборудование не изнашивается, а количество убранной из них золы очень мало. Стоят они дороже, чем остальные виды пеллет, зато купить белые пеллеты — сохранить свой котел в рабочем состоянии на длительное время и не заглядывать в него месяцами.
    Белые пеллеты — идеальное топливо для бытовых пеллетных котлов

Из чего делают

Любое сырье с содержанием лигнина подойдет для изготовления пеллет. Самым распространенным в России является древесное сырье, причем чаще используют хвойные породы, несмотря на то, что  из лиственных получается более качественное топливо.  Популярность хвойных пород объясняется тем,  что переработка древесины лиственных пород требует более сложного и дорогого оборудования: почти все лиственные породы  не очень хорошо прессуются, потому требуется более мощное оборудование, часто приходится экспериментальным путем подбирать режим переработки/увлажнения/прессования, а это время и средства. Причем стоимость пеллет при реализации на внутреннем рынке от материала зависит незначительно.

Сырьем для производства пеллет являются любые горючие отходы

Чем отличаются березовые пеллеты от хвойных? Березовые пеллеты имеют незначительно большую выделяемую теплоту при сгорании, чем хвойные, но разница невелика. Зато в при горении березовых нет смол, которые при длительном использовании сосновых оседают в дымоходе, из-за чего требуется его чистка.

Агропеллеты чаще изготавливают из соломы. Хотя теплоотдача таких гранул меньше, чем у древесных, но стоят они значительно дешевле. Большей теплоотдачей среди агропеллет  отличаются гранулы из рапсовой соломы. Пелеты из шелухи (лузги) подсолнечника являются отличными конкурентами гранулам из бурого угля. Преимуществ у них много: гранулы из лузги дешевле,  у них меньше зольность во много раз, да и тепла выделяют они больше и зола лузги экологически чистая, являющаяся отличным удобрением для агрокультур.

  Удельная теплота сгорания, ккал/кг Удельная теплота сгорания, КВт/кг Стоимость 1 тонны, $
Пеллета древесная 4100 4.7 80-125
Пеллета из соломы 3465 4.0 75-80
Пеллета из лузги подсолнуха 4320 5.0 75-115

Торфяные гранулы — это безотходный, экономический и экологический вид топлива. Но их используют, в основном, в промышленности из-за высокой зольности. Также широко распространено применение торфяных гранул для усиления действия минеральных удобрений.

Пеллеты из макулатуры  изготовляют по иной технологии. Вместо просушки, их увлажняют, а затем помещают в пресс-гранулятор. Из-за особенностей сырья для гранулирования бумаги требуется больше затрат.

Особенности отопления пеллетами

Для того чтобы использовать пеллеты в качестве топлива эффективней, необходимо приобрести специальный котел. Пеллетные котлы  работают в автоматизированном режиме: топливные гранулы хранятся в специальных емкостях — бункерах для пеллет, из которых подаются при помощи шнека в котел.

Если вы хотите сэкономить и купить серые, а не белые пеллеты, советуем вам не покупать сразу большую партию топлива: далеко не все горелки могут справляться с ними. Сначала приобретите мешок, протестируйте. Если котел работает нормально, можете закупать более солидную партию. Аналогично поступайте с агропеллетами: сначала протестируйте работу котла небольшим количеством.  Но кроме зольности могут быть еще проблемы: эти гранулы плохо переносят транспортировку, так что уже на этом этапе получите много отходов. Вот и получается, что  топить этим топливом, даже если справляется котел, целесообразно, если производство где-то недалеко.

Идеальные пеллеты для котлов — белые. Состав их обычно однороден, а зольность мала, из-за особенностей сырья поверхность таких гранул плотная, они меньше трескаются и рассыпаются, лучше переносят транспортировку.

Оборудование для производства

В роли оборудования для производства пеллет могут выступать как промышленные линии, так и мини-грануляторы. Причем эти самые мини-грануляторы могут быть представлены с различными приводами, такими как дизельный двигатель, электродвигатель или с приводом от вала трактора. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки, однако самую высокую производительность пеллет (порядка 200-250 кг/ч) сможет обеспечить пресс-гранулятор с приводом от вала отбора мощности трактора.

Оборудование для производства пеллет

Такая линия стоит около 1 800 000 руб. Главным элементом тут является, конечно же, гранулятор, но для производства пеллет требуется правильно подготовленное сырье, поэтому требуется и остальное оборудование.

Ключевые элементы пеллетных линий и их примерные цены по отдельности:

  1. Щепорез (измельчитель древесины) — около 180 000 руб.
  2. Сушилка сырья для производства пеллет — от 400 000 до 2 500 000 руб.
  3. Гранулятор — от 50 000 до 1 100 000 руб. Модель ОГМ-1,5 стоит около 1 000 000 руб.
  4. Охладитель пеллет — около 400 000 руб.

Стоит иметь ввиду, что мини-гранулятор, который оснащен электродвигателем, достаточно громоздок и подразумевает стационарность установки, в то время, как мини-гранулятор с дизельным двигателем достаточно мобилен и может применяться на самой лесопилке или непосредственно в мебельном цеху. А последний вариант описанных выше мини-грануляторов особенно актуален для тех, кто имеет в своем распоряжении трактор.

Что касается промышленных линий, то следует заметить, что ориентировочная стоимость линии производительностью 700-100 киллограммов пеллет в час составит $132000, соответственно при производительности 2000 кг/ч стоимость будет около $196 000.

Характеристики и стандарты

Сейчас одновременно в нескольких странах действует целый ряд национальных стандартов на топливные гранулы. Для регулирования качества пеллет, используемых в котлах электростанций и промышленных целях, существуют отдельные правила. Поскольку международная торговля пеллетами набирает оборот, их приходится согласовывать.

В качестве общей платформы для системы сертификаций, идентификации и технических характеристик c 2010 г. в Европе действует стандарт EN 14961−2. Согласно ему, для гранул, сжигаемых в мощных отопительных установках, применяются более строгие спецификации, чем для используемых в промышленности и бытового назначения. Типичные характеристики пеллет, изготовленных для небольших печей, выглядят так:

  • Из чего делают пеллеты
    диаметр: 6—12 мм;
  • длина: в 4—5 раз больше диаметра;
  • объёмная плотность: 500—600 кг/м3;
  • содержание влаги: 8—12%;
  • зольность: менее 0,5%;
  • теплотворная способность: 17—18 МДж/кг.

Требования к сырью

Практически любой вид биомассы можно рассматривать как потенциальное сырьё для изготовления топливных гранул. Однако большинство установок для производства пеллет, работающих по всему миру, используют древесные отходы (опилки, стружка, щепа). Подобная биомасса состоит из пяти основных компонентов:

  • Лигнин
    целлюлоза;
  • гемицеллюлоза;
  • лигнин;
  • смолы;
  • минералы.

Наиболее важный компонент для гранулирования — лигнин. Его можно рассматривать как природный связывающий агент, который удерживает древесные частицы вместе после придания топливному элементу необходимой формы. Чем больше в сырье лигнина, тем прочнее пеллеты. Для переработки используют древесину как хвойных, так и лиственных пород. Как правило, эти два вида сырья отличаются по теплотворной способности, зольности и содержанию лигнина.

Производство качественных гранул из только одного вида древесины затруднительно, поэтому чаще используют различные смеси из пород. Обычно хвойные составляют приблизительно 70% от общего количества сырья из-за высокого содержания лигнина, которого немного в твёрдых лиственных породах, но зато они обладают большой теплотворной способностью.

Наилучшие результаты достигаются из сырья, полученного из древесного ствола. Из него изготавливают механически прочные гранулы высочайшего качества, соответствующие классу A1 согласно европейскому стандарту EN 14961, с небольшим содержанием золы.

Технологический процесс производства пеллетного топлива

Для того чтобы изготовить пеллеты из опилок, с исходным материалом необходимо совершить целый перечень технологических манипуляций, каждая из которых решает определенные задачи.

Технологический процесс производства пеллетов из опилок – это последовательность определенных действий, выполняемых при помощи соответствующего оборудования.

Такими действиями, в частности, являются:

  • очистка опилочной массы от посторонних примесей;
  • предварительное измельчение очищенного материала;
  • сушка сырья для пеллет;
  • финишное измельчение уже высушенных опилок;
  • доведение уровня влажности подготовленного материала до требуемого значения;
  • процесс гранулирования опилочной массы;
  • охлаждение готовой продукции и ее упаковка.

Промышленная схема производства пеллет

Промышленная схема производства пеллет

Поскольку все вышеперечисленные этапы технологического процесса производства топливных гранул осуществляются с определенной целью и имеют большое значение для получения качественной продукции, на каждом из них следует остановиться более подробно.

Оценка качества исходного сырья

Основное влияние на качество пеллет оказывают характеристики сырья. Важными в данном случае являются такие параметры, как тип древесины, из которой были получены опилки, степень их загрязненности посторонними примесями, влажность и размер фракций.

Хранилище для опилок должно быть сухим, вместительным и соответствовать нормам пожарной безопасности

Хранилище для опилок должно быть сухим, вместительным и соответствовать нормам пожарной безопасности

Качественные характеристики материала для изготовления пеллет и степень его подготовки к производственному процессу определяют технологию получения готовой продукции, а также выбор оборудования. При этом необходимо учитывать следующие нюансы.

  • В том случае, если влажность исходного материала достаточно высокая, для приведения ее к нормальным показателям потребуются мощные сушилки. Применение такого оборудования в процессе производства пеллет приведет к увеличению как энерго-, так и трудозатрат при реализации технологического процесса.
  • Если в составе исходного сырья содержится много древесных частиц крупного размера, то в составе производственной линии по изготовлению пеллет должна присутствовать не только дробилка, но и оборудование для сепарации измельченной массы. Эксплуатация такой производственной линии также будет связана с повышенными энергозатратами.
  • Эффективность технологического процесса и стабильность работы линии по производству пеллет во многом зависят от того, насколько однородным по породе древесины является исходный материал.
  • Оценивая качество опилочной массы, которую планируется использовать для производства пеллетного топлива, следует обращать внимание на наличие в ее составе древесной коры, гнили и отходов от переработки старой древесины. Большое количество подобных включений в общей массе для производства топливных гранул снижает их энергетическую ценность и, соответственно, уменьшает стоимость готовой продукции.
  • В составе исходного сырья могут содержаться такие посторонние примеси, как песок и камни. В этом случае пеллетная линия должна быть оснащена специальными улавливающими устройствами. Решает проблему с такими примесями и предварительная промывка материала, но в любом случае это увеличивает производственные расходы и, соответственно, себестоимость готовой продукции.

Таким образом, следует оценить характеристики опилочной массы, прежде чем пустить ее на производство пеллетов.

Для измерения влажности опилок используются влагомеры, состоящие из электронного блока и датчика, зонд которого размещается на конвейере или в бункере

Для измерения влажности опилок используются влагомеры, состоящие из электронного блока и датчика, зонд которого размещается на конвейере или в бункере

Процесс предварительного измельчения опилок

В большинстве случаев для производства пеллет используются отходы деревообрабатывающих предприятий, которые поступают на пеллетное производство без предварительной сортировки. Естественно, что в таких отходах, кроме самих опилок, содержатся и другие составляющие – древесная кора, крупные щепки, бруски, горбыль и др.

Рабочими органами дробилок, используемых для грубого измельчения материала, являются вращающиеся молотки

Рабочими органами дробилок, используемых для грубого измельчения материала, являются вращающиеся молотки

Для того чтобы привести сырьевую опилочную массу в однородное состояние по размеру содержащихся в ней фракций, используется измельчитель. В качестве такого оборудования на стадии предварительного дробления сырьевой массы применяются молотковые дробилки, относящиеся к дековому типу. Дробилка данного типа может успешно использоваться для опилок, влажность которых доходит до 80 %, при этом практически не происходит их налипания на элементы внутренней конструкции оборудования.

Устройство молотковой дробилки для древесины

Устройство молотковой дробилки для древесины

Производство

Производство пеллет нельзя назвать сложным процессом, но оборудование для него требуется качественное.

Если при производстве арболита важным элементом производства был щепорез, то в случае производства древесных гранул он является лишь одним из ряда необходимых, но не самым дорогостоящим.

Сердце производства — пресс-гранулятор.

Именно он и выдает конечный продукт — прессованные древесные гранулы.

Часто можно упрощать производство путем подмены технологических циклов. Однако при производстве пеллет упрощение допустимо только в конструкции пресса, что напрямую связано с производительностью установки.

Гранулятор, который используется при производстве комбикорма из мясокостной муки и гранулятор, который используется в производства пеллет внешне очень похожи.

Несмотря на сходство, комбикормовый гранулятор не сможет производить пеллеты с нормальной для топливных гранул плотностью из-за:

  • особенностей применяемых материалов;
  • рассчитанных нагрузок.

Почему так происходит — подробно рассмотрим далее.

Технология

Склад топливных брикетов

Технология производства пеллет, как и большинство видов брикетов, основана на лигнине.

Это вещество выделяется при непосредственном производстве пеллет (брикетов).

Для того, чтобы пеллеты получились в соответствии с требуемыми параметрами следует соблюсти несколько правил, благодаря которым и получается нужный продукт.

Не всегда на входе мы имеем либо чисто опилочную массу, либо обрезь с пилорам.

В качестве сырья могут быть и ветки с делянок в лесу. Но такое рентабельно, когда само производство находится неподалеку. Сырьем могут служить:

  • опилки,
  • стружка из цеха.

Суть технологии заключается в придаче сырью, вне зависимости от первоначального вида, требуемых размеров и влажности непосредственно перед прессованием.

Этапы

Рубка щепы

Самый первый этап, когда древесные отходя рубятся в щепу для последующей сушки.

Нюансы заключаются в габаритах сырья.

Если производство пеллет мощное, с ощутимыми соотношениями по массе производимой продукции в час, то и оборудование сможет без труда перемолоть в щепу без предварительной обработки:

  • пни,
  • стволы поваленных деревьев,
  • прочие отходы.

Обыкновенная рубильная машина типа РМ-200 может перерабатывать лишь ветки и сучья, не превышающие по размерам горловину загрузочного отверстия.

Шнековые и роторные рубильные машины для древесных отходов больших размеров относятся к более высокому классу оборудования, они позволяют перерабатывать несколько тонн древесины в час.

Сушка

Сушка щепы необходима по двум причинам, а соблюдение этих норм важно для правильного прохождения технологического процесса. Первоначальная сушка достигается путем лежки щепы в кучах, без принудительного просушивания на линиях сушки, хотя возможен и такой первоначальный вариант.

Первоначальная рубка в щепу не всегда дает тот результат, который ожидается от рубильной машины. Перед отправкой получившейся щепы на доизмельчение ее необходимо просушить, так как принцип действия измельчителя основан на физических свойствах именно сухой щепы, а не сырой.

Второй важный момент заключается в том, что для выделения лигнина, содержащегося в клетках древесины и для склеивания частиц в прессе необходима определенная влажность, и влажность эта тоже регламентирована с точки зрения качества получаемого продукта.

Доизмельчение

Доводка размеров щепы до размеров, допустимых к переработке в грануляторе — следующий этап после сушки.

Доизмельчение щепы производится в молотковых мельницах.

В результате размер сырья приводится к величинам не более 4-х мм в любом из измерений.

Этот типоразмер сырья можно также получить, если имеется стружечная машина.

Сырьё в неё поступает в виде:

  • щепы,
  • кореньев,
  • пней,
  • сучьев,
  • обрези с пилорам.

Именно из-за размеров матрицы гранулятора и требуется соблюдение размеров фракции сырья.

Увлажнение

Качество получаемой на выходе из гранулятора продукции регулируется влажностью сырья. Средняя влажность поступающих в пресс-гранулятор опилок или измельченной щепы должна колебаться от 7 до 10%, так как именно это самое оптимальное соотношение влажности сырья к его объему.

Влажность, как было сказано выше, лучше довести от минимального значения к оптимальному, нежели устраивать линии сушки сырья с отбором проб и замерами влажности.

В увлажнителях барабанного типа сырье, проходящее через бункер-барабан обрабатывается горячим паром, который проникает в массу сырья и конденсируется на поверхности опилок. Это оптимальный вариант увлажнения.

Соотношение молекул воды в паре в перерасчете на обьем позволяет узко регулировать общий объем воды на всю проходящую массу сырья.

Производство

Пресс-гранулятор для производства пеллет имеет в своем устройстве так называемую матрицу.

Она может представлять собой:

  • плоскую металлическую поверхность,
  • круглую (цилиндрическую).

Изначально прессы с плоской матрицей создавались для использования там, не требуется создания высокого давления на точках контакта:

  • в грануляторах комбикормов,
  • для химической промышленности.

Прессы же с круглой матрицей с самого начала создавались для производства пеллет. После начала использования катков и плоских матриц, изготовленных из высоколегированных металлов и сплавов, стало возможным использование и моделей грануляторов с плоскими матрицами в производстве пеллет.

Матрица по своему устройству представляет собой металлическую деталь толщиной от 3 см, с отверстиями от 6—10 мм, в зависимости от производительности.

Катки в зоне контакта с матрицей создают смятие сырья вследствие давления и продавливают массу сквозь отверстия в матрице, на выходе из которой ножи обрезают выходящие цилиндрические гранулы.

Рабочая температура в зоне контакта может достигать высоких температур, но оптимальным считается температура 100-120 градусов по Цельсию.

Именно при этой температуре при смятии волокон и клеток древесины выделяющийся лигнин при воздействии влаги, находящейся в сырье, склеивает древесную массу. Уплотнение древесины при этом в сравнении со входящим сырьем достигает трехкратного размера.

Категорически не рекомендуется превышать установленные пороги температурных пределов и влажности. При чрезмерно высокой температуре и нормальной влажности не происходит качественное склеивание древесного сырья, а при увеличенной влажности пар внутри пеллет, разрывает сами гранулы.

Указанные причины могут свести на нет весь процесс гранулирования с большим процентом брака.

Поэтому во многих моделях грануляторов встроен и охладитель пеллет. При соблюдении всех требований по температурным и прочим режимам на выходе получаются гранулы очень высокого качества. Примеры оборудования мы рассмотрим ниже.

Изготовление пеллет в домашних условиях

Производство пеллет на домашнем мини-заводе, отдельный сегмент рынка, имеющий немало преимуществ перед масштабным производством. Например, несмотря на то, что общая прибыль от домашнего производства в разы ниже, сроки окупаемости мини-установки также меньше, чем сроки окупаемости линии средних размеров, и составляют 2-3 месяца.

Для организации компактных производств также существуют мобильные версии грануляторов, работающих не только от электросети, но и на дизельном топливе и даже от двигателя трактора. Такие аппараты обладают минимумом функций, в частности, не измельчают сырье и не контролируют степень влажности, однако производят готовый продукт, путь и более низкого качества, с минимальными затратами.

Производство пеллет в домашних условиях

Такая установка удобна тем, что может работать на грузовом автомобиле непосредственно на месте производства сырья (близ лесопилки). Тракторная установка позволяет использовать в качестве сырья отходы зерновых культур, также пригодные для производства пеллет. к оглавлению ↑

Как своими руками сделать пеллеты из опилок, соломы или лузги

В первую очередь, необходимо произвести тщательный расчет целесообразности этого мероприятия. Если сырье для гранул бесплатное или досталось хозяину за бесценок, то реализация идеи будет выгодной.

Для производства пеллет нужны две составляющих: сырье и оборудование. Опилки, лузга или солома тоже подойдут не всякие, их нужно предварительно подготовить:

  1. Только древесина мягких пород позволит изготовить качественные пеллеты. Опилки твердых сортов дерева придется смешивать с более мягкими, иначе гранулы не будут формироваться – пеллеты рассыплются в порошок, а при горении дадут большое количество золы.
  2. Влажность опилок играет далеко не последнюю роль в производстве пеллет – она должна быть на уровне 12%. Более влажные опилки придется предварительно высушивать (солома и лузга, как правило, изначально хорошо высушены), а пересушенное сырье необходимо смочить, иначе гранула не сформируется.
  3. Опилки крупной фракции необходимо измельчить, так как в гранулятор подаются опилки или солома, предварительно порезанные на небольшие кусочки.

Исходя из этих требований, несложно определить количество единиц оборудования в технологической линии для изготовления пеллет своими руками:

  • дробилка для первичного измельчения веток, щепы и коры;
  • сушка или сушильная камера;
  • еще одна дробилка для более мелкого и качественного измельчения опилок;
  • увлажнитель для опилок;
  • гранулятор;
  • охладитель готовых пеллет.

О каждом из этих приборов нужно рассказать подробнее, но самого большого внимания заслуживает именно рабочий инструмент – гранулятор или пресс для выдавливания гранул.

Предварительная обработка опилок

Перед прессованием сырье для пеллет должно пройти несколько стадий подготовки:

  • первичное измельчение, в ходе которого режутся ветки, ломается кора, сучки и другие твердые и крупные фрагменты, которые могут попасться в древесных опилках. Для этих целей необходимо использовать дробилку, способную измельчить опилки до размеров в 1,25 см³. Избежать этой стадии можно, если использовать качественные опилки мебельного или столярного производства, солому или лузгу.
  • Сушить опилки необходимо в специальных камерах с высокой температурой. Влажность материала после этого этапа не должна превышать 8-12%.
  • В мелких дробилках молоткового типа высушенные опилки измельчаются до фракции в 1,5 мм. Солому нарезают специальными ножницами.
  • Для того чтобы порошок из опилок или сена мог скомковаться, его необходимо снова увлажнить. Опилки из мягких пород дерева орошаются водой, а опилки из дуба или бука необходимо обработать горячим паром.

Внимание! Изготовить пеллеты из соломы намного проще, чем из опилок. Солому не нужно сушить, измельчают ее ножницами, а не дробилками, а, благодаря своей мягкости, солома намного легче продавливается сквозь отверстия гранулятора. Меньше оборудования, меньше мощности, затрачиваемой на грануляцию, – в итоге получаются более низкие затраты на производство пеллет.

Прессование сырья

Гранулятор – самая главная и самая дорогостоящая часть оборудования для производства топливных пеллет. Этот прибор можно купить, но народные умельцы, имеющие доступ к токарному станку и сварочному аппарату, могут изготовить пресс для пеллет своими руками.

Есть несколько типов грануляторов для пеллет:

  1. Шнековый пресс напоминает обычную мясорубку – внутри него движется такой же вал, а масса из измельченных опилок продавливается сквозь матрицу с отверстиями. Сделать своими руками такой пресс несложно, но его мощности может не хватить для гранулирования опилок, шнековый гранулятор больше подходит для соломы и лузги.
  2. Прессы с плоской матрицей – самый популярный тип оборудования в домашнем производстве пеллет. Опилки засыпаются в бункер, на дне которого установлена матрица с отверстиями, по этой плоской матрице катаются два зубчатых цилиндра, которые и прижимают опилки к отверстиям, продавливая их и формируя гранулы. Сделать такой гранулятор вполне можно и самостоятельно, только нужно уметь пользоваться фрезерным и токарным станком. Есть детали пресса и в продаже, что позволяет просто собрать прибор из готовых частей. Достаточно приобрести электродвигатель и металлическую матрицу, после чего нужно собрать из всех деталей прессовальную машину для пеллет.
  3. Прессы с цилиндрической матрицей считаются самыми производительными, поэтому, чаще всего, используются в промышленных масштабах. Принцип их действия такой же, как и предыдущих грануляторов, только зубчатые валики находятся внутри большого цилиндра с отверстиями, и катаются по его стенкам, продавливая массу из измельченных опилок. Снаружи установлен нож, который срезает гранулы нужной длины.

Совет! Домашние грануляторы для опилок, как правило, не отличаются высокой мощностью, поэтому работают достаточно медленно. Чтобы не стоять все время возле бункера и не засыпать сырье, можно изготовить шнековый конвейер, по которому опилки будут двигаться к бункеру гранулятора с определенной скоростью.

Окончательный этап

В процессе прессования опилки нагреваются до 70-90 градусов, в таком виде гранулы очень ломкие, они легко могут раскрошиться и испортиться. Поэтому пеллеты сразу после выхода из гранулятора необходимо охладить. Для этого их укладывают на плоские поддоны и обдувают прохладным воздухом либо оставляют остывать в естественных условиях.

После охлаждения гранулы становятся твердыми, их уже не так легко разломать. Теперь пеллеты нужно просеять, чтобы отделить несформировавшиеся части, пыль и мелкий древесный порошок – все это становится причиной появления лишней золы на стенках котла.

Просеянные пеллеты из опилок можно сложить в полиэтиленовые мешки и хранить до следующего отопительного сезона.

Важно! В помещении, где хранятся пеллеты из опилок, необходимо строго соблюдать нормы пожарной безопасности, так как материал легко воспламеняется.

Как составить бизнес-план по изготовлению пеллет

Составление бизнес-плана, ответственный процесс, требующий полноценного исследования и, во многом, индивидуальный. Важными факторами при составлении плана станут уровень конкуренции в регионе, близость источников сырья и наличие потенциальных клиентов.

Следует ориентироваться на 3-месячную окупаемость для домашнего производства и годовую окупаемость для предприятия средних масштабов. Однако, даже если итоговые подсчеты окажутся менее оптимистичными, гораздо важнее ожидания самого предпринимателя от бизнеса и цели, которые он ставит перед собой в долгосрочной перспективе.

Производство пеллет и топливных брикетов в домашних условиях

Краткий инвестиционный меморандум

Популярность пеллетов в качестве «домашнего» топлива обусловлена тем, что такое тепло воспринимается как более приятное, чем тепло, получаемое из угля или природного газа. Спрос на топливные брикеты в странах Европы и России постоянно высокий и нет предпосылок к его насыщению. При этом брикеты, выполненные методом шнекового прессования, более предпочтительны у покупателей по сравнению с простой прессовкой.

Большая часть производимых пеллет из России поставляется в Европу (в 2009 году, по оценке Research.Techart, экспорт составил 618,5 тыс. тонн или 96,6 млн долл. или порядка 85% всех произведенных пеллет), но в связи с постоянным ростом цен на газ, мазут, солярку, а также высокой стоимостью подключения к газовой сети (разрешение для подключения к газовой трубе для физических лиц стоит от 100 тыс. руб., а для небольшого предприятия — от 1 млн руб.) в России постепенно начинает формироваться спрос на топливные пеллеты.

По мнению экспертов к 2020 г. внутреннее потребление достигнет 300 тыс. тонн (против 150 тонн в 2011 году), что способствует обеспечению возрастающей мировой потребности в возобновляемых, экологически чистых источниках тепловой энергии, получение устойчивой прибыли предприятия и дальнейшего укрупнения производства топливных гранул.

Цель проекта заключается в том, чтобы из практически бесплатного сырья произвести экспортную продукцию. При этом появляется возможность с одной стороны ввести в энергетический баланс отходы, а с другой — улучшить экологическую обстановку.

Задачи проекта:

  1. Открыть предприятие по производству пеллетов.
  2. Закупка оборудования.
  3. Набор персонала.
  4. Поиск партнеров.
  5. Поставка продукции.

Расходы проекта:

  • Капитальные вложения: 2 281 000 рублей,
  • Среднемесячная выручка: 735 000 рублей,
  • Чистая прибыль: 130 731 рублей,
  • Достижение уровня прибыли к 5-му году — 8 млн руб.

Достижение в первом году половины мощности производства — 2520 тонн пеллет в год, со второго года — выход на запланированный объем ПРОИЗВОДСТВА ПЕЛЛЕТ — 3500 тонн пеллет в год.

Сумма первоначальных инвестиций — 2 773 000 рублей;

Точка безубыточности — на 2 месяц;

Срок окупаемости — 16 месяцев;

Средняя ежемесячная прибыль — 187 493 рублей.

Описание бизнеса, продукта или услуги

Компания будет производить пеллеты (топливные гранулы) — это цилиндрические спрессованные опилки от лесопиления и деревообработки, отходы производства сельского хозяйства (солома, шелуха, кукуруза и др.)

Длина пеллет в среднем имеет от 10 до 30 мм в длину и от 6 до 10 мм в диаметре. Топливные гранулы представляют собой экологически чистый вид топлива. При сжигании пеллет в атмосферу выбрасывается столько же углекислого газа, сколько образовалось при естественном разложении древесины. Применяются для сжигания в пеллетных котлах.

Отдельное направление сбыта топливных пеллетов — предприятия коммунального хозяйства, асфальтобетонные производства, сельскохозяйственные комбинаты, птицефабрики, и т.д. Фактически любое предприятие, использующее твердое топливо, для обогрева помещений, пароснабжения, технологических нужд, может перейти на использование топливных брикетов.

Преимущества использования пеллет:

Высокая продолжительность горения. Это означает, что по сравнению с обычными дровами, закладку в печь можно производить реже в три раза. Брикеты горят с минимальным количеством дыма, не стреляют, не искрят. При этом обеспечивают постоянную температуру на всём протяжении горения. После сгорания брикеты превращаются в уголь, как обычные дрова и, в дальнейшем на них возможно приготовление шашлыков или гриля.

Экологичность. Топливные брикеты — экологически чистый продукт, так как при их производстве не используются никакие добавки.

Сравнительные технические характеристики по содержанию золы:

  • черный уголь — 20% пепла;
  • бурый уголь — 40% пепла;
  • брикеты из древесных отходов — от 0,12% до 1% пепла.

Таким образом, положительным аспектом при использовании древесных брикетов в виде топлива является их минимальное влияние на окружающую среду при сгорании, по сравнению с классическим твердым топливом при одинаковой теплотворной способности как, например, уголь, но в 15 раз меньшим содержанием пепла (макс 1.0%) который можно использовать в виде минерального удобрения.

Как происходит производство пеллет: особенности технологии

В зависимости от выбранного сырья и избирается технология. По сути, производство пеллет из лесоматериалов и производство из отходов коммунальных хозяйств, агропромышленности осуществляется по одному принципу.

Новые технологии для малого бизнеса: анализ

osobennosti-tehnologii-proizvodstva-pellet

Первоочередным является сортировка и крупное дробление сырья (объемом до 1,25 куб. см). Затем происходит его транспортировка, дозировка (согласно рецептуре того или иного класса пеллет), просушка. Степень влажности должна варьироваться в пределах 8-12%.

Сушка будущих пеллет производится на специальных сушилках ленточного либо барабанного типа. Выбирается установка в зависимости от вида сырья и требований к качеству продукции.

Следующий этап производства пеллет сводится к мелкому измельчению. Потом нужно осуществить водоподготовку. Таким образом, пеллетный полуфабрикат доводится до необходимой кондиции, поскольку влажность равная 8% не позволяет склеиться частицам.

В смесительной емкости дозируется вода или пар. Если применялись для изготовления пеллет твердые древесные породы, шнековый смеситель оснащается входом для подачи пара. Когда вместо сырья берут мягкие породы, поступает вода.

Производство пеллет заканчивается гранулированием или прессованием, охлаждением, просеиванием (с помощью аспирационной системы), фасовкой и упаковкой. Просеивание происходит с целью удаления не спрессовавшихся гранул.

Рассыпавшиеся на опилки частицы впоследствии вторично обрабатывают и снова включают в производство следующей партии пеллет. Фасуются пеллеты в полиэтиленовые мешки. Одна упаковка, как правило, вмещает 12 брикетов или 5-25 кг продукции. Если потребитель заказывает биг-бэги, пеллеты упаковываются в контейнеры емкостью 500-650 кг. Для контроля за весом применяют весы и дозатор.

sistema-upravlenija-dlja-pellet

1) Какое покупают оборудование для производства пеллет?

Оборудование для производства пеллет можно покупать частями.

Тогда вам понадобятся такие агрегаты:

oborudovanie-dlja-proizvodstva-pellet

Лучше, конечно, купить специальную автоматизированную линию. Несмотря на автоматизацию производства, необходимо будет транспортировать сырье к барабану сушки, поэтому придется нанять оператора, который бы взял на себя данную задачу.

Дробилка (щепобойка) понадобится для подготовки древесины в опилки. Чтобы их высушить, нужен теплогенератор. Итальянские агрегаты работают на мазуте, оборудование из Восточной Европы потребляет дизель, а японским механизмам необходим керосин.

Самыми важными единицами оборудования в производстве пеллет считаются сушильный аппарат, пресс и гранулятор. К их выбору подходите внимательно. Они стоят немало, следовательно, нужно будет найти надежного производителя.

Для измельчения сырьевого материла в производстве можно использовать рубильную машину марки 5Р-РМ.

rubilnaja-mashina

harakteristiki-rubitelnyh-mashin

harakteristiki-rubitelnyh-mashin-prodolzhenie

С дополнительным дроблением и сушкой может справиться аэродинамическая сушилка АС-3.

ajerodinamicheskaja-sushilka

Sravnitelnaja-harakteristika-sushilok

По производительности удовлетворяют шнековые пресса Pini-Kay. Пресса-грануляторы используются либо с плоской матрицей, либо с цилиндрической.

Если вы предпочтете оснастить цех по производству пеллет линией брикетирования «под ключ», ее схематичный вид примерно таков:

shema-linii-briketirovanija

Гранулировочные линии подразделяются на мини-грануляторы и промышленное оборудование. Установки, приводимые в действие электрическим двигателем, стационарны. Оборудование для производства на дизеле обладает мобильностью.

2) Кто должен работать на заводе по производству древесных пеллет: набор кадров.

Потребность в кадрах определяют такие факторы:

Potrebnost-v-kadrah

На предприятии, изготавливающем пеллеты, должны работать:

  • управленец с высшим образованием,
  • начальник производства,
  • главбух с опытом работы,
  • 3 начальника смены,
  • производственный персонал (рабочие и 3 оператора),
  • 2 работника для выполнения вспомогательных функций,
  • 2 водителя.

Владелец предприятия сам устанавливает штанное расписание. Но, как правило, в году рабочих дней 360. Производство протекает в 3-сменном режиме. Одна смена длится 8 ч.
Обычно линию по производству пеллет обслуживает не более 6-9 человек.

Описание рынка сбыта

Рынки сбыта топливных пеллет находим с помощью Интернет. Там же размещаем рекламу и создаем сайт предприятия.

После того как менеджер по продажам находит покупателя или покупатель сам находит нас, мы договариваемся о поставках продукции по всей России.

Сбыт продукции можно осуществлять по следующим каналам:

  1. Реализация через оптовые фирмы занимающиеся экспортом за границу.
  2. Реализация через собственный интернет магазин.
  3. Реализация через крупные строительные и хозяйственные супермаркеты.

Чтобы перевезти пеллеты, мы будем работать с транспортной компанией.

После того как пеллеты будут готовы, мы отправляем их на упаковку и развешиваем их по 25 кг. После рабочий относит упакованные пеллеты на склад.

Доход от мини-фабрик и полных производственных линий

Для необходимых расчетов стоит рабочий день принять равным 8 ч, а соответственно рабочий месяц составит 24 дня. Общепроизводственные и общехозяйственные расходы будут в размере 30% от валового дохода.

Стоимость сырья составляет 100 руб/м3, а для изготовления одной тонны пеллет необходимо 7,5 м3 опилок. Тогда как пеллеты первого сорта стоят в пределах 3800-4200 руб/т, а промышленные – 3000-3500 руб/т.

Для дальнейших расчетов следует принять, что валовая прибыль равняется произведению дневной выручки на количество рабочих дней в месяц, т.е. на 24 дня.

Произведя определенные экономические подсчеты, можно сделать вывод, что наиболее окупаемыми будут мини-фабрики по производству пеллет с электроприводом и мини-фабрики с приводом от вала отбора мощности трактора.

А вот наименее окупаемой будет производственная линия производительностью от 700 до 1000 кг/ч, поскольку окупится позже, чем через год. Однако справедливости ради стоит заметить, что такая линия потом сможет приносить гораздо больший доход, чем любой мини-гранулятор. К тому же ее несомненными преимуществами являются надежность и капитальность.

Плюсы и минусы бизнеса

Бизнес по производству пеллет имеет ряд достоинств:

  • дешевизна сырья, в отдельных ситуациях оно может доставаться практически бесплатно;
  • сравнительно невысокая стоимость оборудования, которое позволяет производить гранулы большими объемами;
  • экологичность производства;
  • невысокая конкуренция.

Вместе с тем имеются и некоторые минусы:

  • пеллеты – сравнительно новый вид топлива, поэтому жители частных домов больше доверяют каменному углю и дровам;
  • сезонность бизнеса – в летнее время года уровень продаж может падать в несколько раз;
  • организовывать производство имеет смысл только при наличии поблизости источников сырья, к примеру деревоперерабатывающих предприятий и лесопилок.
Источники
  • https://soutsar.ru/raznoe-2/kak-delayut-pellety-iz-yachmennoj-sheluxi-pelletnoe-toplivo-iz-otxodov-zernovyx.html
  • https://www.ideibiznesa.org/proizvodstvo-toplivnyh-pellet.html
  • https://oventilyacii.ru/otoplenie/tehnologiya-pellet.html
  • http://met-all.org/oborudovanie/prochee/proizvodstvo-pellet-oborudovanie-liniya.html
  • https://rcycle.net/drevesina/toplivnye-brikety-pellety
  • https://business-poisk.com/proizvodstvo-pellet.html
  • https://bouw.ru/article/kak-sdelaty-pelleti-iz-opilok
  • https://www.beboss.ru/bplans/79-pellets
  • https://biznesprost.com/otkryt-biznes/proizvodstvo-pellet.html
  • https://xn—-8sbebdgd0blkrk1oe.xn--p1ai/biznes-plan/proizvodstvo/pellet.html

Рекомендуем:  Индукционный котел отопления для частного дома: цены и виды отопительных агрегатов, индукционные котлы,котёл индукционный
Крабадам
Adblock
detector