14.8. Теплотехнічні характеристики твердого біопалива
Основною
теплотехнічною характеристикою палива
є його теплота згорання. Теплотворна
здатність твердого біопалива представлена
в
табл. 14.19.
Запитання для самоконтролю
3. Які Ви знаєте види твердого біопалива? 4. Дайте характеристику деревному паливу. 5. Дайте визначення поняття "енергетичні ліси". Які породи дерев застосовуються для створення енергетичних лісів? 6. Дайте визначення поняття "енергетичні рослини". Наведіть їх класифікацію. 7. Охарактеризуйте багаторічні трави, що використовуються в енергетичних цілях. 8. Які відходи сільськогосподарського виробництва можна використовувати в енергетичних цілях? Охарактеризуйте їх. 9. Які існують технології спалювання твердого біопалива? Охарактеризуйте їх. 15. Охарактеризуйте роботу топок для спалювання твердого біопалива з його попередньою газифікацією. 16. Охарактеризуйте сучасний стан та перспективи застосування твердого біопалива в світі. 17. Охарактеризуйте сучасний стан та перспективи застосування твердого біопалива в Україні.
ГРАНУЛЬОВАНЕ БІОПАЛИВО
15.2. Гранулювання біомаси
Для найбільш ефективного використання більшість видів біопалива має потребу в попередній підготовці. Основними проблемами є висока вологість і низька насипна вага більшості відходів рослинного походження, що призводить до необхідності їх сушіння та ущільнення для зручності транспортування.
Найбільш ефективним способом підготовки біопалив є їх гранулювання, оскільки при цьому кінцева вологість готового продукту складає всього 8-12 %, а вихідний матеріал ущільнюється в 5-10 разів, що збільшує їх теплотворну здатність і зменшує витрати на транспортування. За своєю теплотворною здатністю паливні гранули знаходяться між деревиною та вугіллям. Так, при спалюванні 1000 кг паливних гранул виділяється стільки ж теплової енергії, як і при спалюванні 1600 кг деревини, 500 кг кам'яного вугілля, 480 м газу, 500 л дизельного палива, 675 л мазуту [87].
Гранульоване паливо має також ряд інших переваг, серед яких слід відмітити сталість якісних характеристик, зручність зберігання і транспортування, можливість використання в опалювальних системах з автоматичною подачею палива та використання відходів спалювання (попелу) як добрив. Для виробництва паливних гранул, як правило, не застосовується цінна промислова сировина, а йдуть переважно відходи лісопереробної промисловості та сільського господарства. Так, наприклад, відходи лісозаготівлі можуть сягати декількох десятків відсотків (пеньки, сучки, хвоя). Типова лісопилка перетворює лише 60 % деревини в дошки, а 12 % виходить в тирсу, 6 % - кінцеві обрізки, 22 % - горбиль і обрізки кромок [99]. До відходів сільського господарства, що можуть слугувати сировиною при виробництві гранул, належать солома і лушпиння. Ще однією важливою особливістю застосування паливних гранул є екологічний фактор, адже застосування гранульованого біопалива значно менше забруднює навколишнє середовище, порівняно із використанням мінерального палива. Це виражається в зменшенні парникового ефекту, оскільки під час спалювання вивільняється рівно стільки вуглекислоти, скільки рослина, з якої виготовлена гранула, ввібрала її під час росту. Даний ефект називається закритим вуглецевим обміном. При згоранні ж корисних копалин вивільняється вуглекислота, зібрана за мільйони років, що спричинює підвищення вмісту С02 в атмосфері, а отже, посилює антропогенний парниковий ефект. При використанні у якості палива деревних гранул, поряд зі зменшенням викидів вуглекислоти, відбувається також зменшення викиду двоокису сірки, що в свою чергу обумовлює зменшення кислотних дощів і зниження загибелі лісу.
Паливні гранули є реальною альтернативою кам'яному вугіллю і нафті. Оскільки за своїми теплотворними характеристиками вони наближаються до кам' яного вугілля, а їх екологічні параметри взагалі поза конкуренцією, паливні гранули вважаються паливом майбутнього і користуються великим попитом в розвинених країнах Європи, чому сприяють уряди цих країн, зважаючи на велику екологічну складову їх використання. Так, наприклад, за те, що родина чи підприємство в Німеччині встановить котел, який працює на паливних гранулах, держава виплачує дотацію в розмірі 2500 євро плюс 50 євро за кожен кіловат потужності котла.