15.3. Визначення поняття "паливні гранули" та їх класифікація

Паливні гранули - це спресовані частки, що мають форму циліндра або призми і застосовуються для отримання теплової енергії. Паливні гранули виготовляються як з мінеральної сировини (вугілля, торф тощо), так і з біомаси. В останньому випадку вони мають назву біопаливні гранули.

Біопаливні гранули діляться на гранули (їх ще називають пеллетами, від англійського слова "pellets", тобто кульки) та брикети.

Брикети - це гранули діаметром понад 25 мм з можливим внутрішнім отвором діаметром до 20 мм.

Пеллети - це гранули діаметром до 25 мм.

Діаметр та довжина пеллет визначається користувачами котлів і, як правило, знаходиться в межах:

• діаметр 4-10 мм;

• довжина 20-50 мм [87].

15.4. Характеристика біопаливних гранул

Співвідношення випуску біопаливних брикетів і пеллет у світі становить приблизно 1:20. Це пояснюється тим, що при спалюванні брикетів процес важко автоматизувати, необхідно постійно відволікатись на завантаження брикетів в топку. Процес же спалювання гранул досить легко піддається автоматизації.

Біопаливні пеллети можуть виготовлятись із деревини та відходів сільськогосподарського виробництва.

Залежно від якості розрізняють деревні гранули першого класу та промислові. Гранули першого класу мають найвищу якість і через особливу білизну їх називають "білими". При виробництві таких гранул не допускається використання кори, оскільки вона має високу зольність. Зольний залишок гранул першого класу не перевищує 0,7 % від об'єму спаленого палива. Промислові гранули можуть містити деяку кількість кори (не більше 5 %), а їх зольний залишок становить 3-5 %. Через наявність кори колір цих гранул дещо темніший. Вологість гранул обох класів не повинна перевищувати 10-12 % [139].

Характеристика деревних гранул наведена в табл. 15.1.

До якості паливних гранул висувається ряд вимог. Наприклад, якісні пеллети - це рівні гранули, без тріщин, блискучі, добре спресовані. Іноді вони містять червоні вставки - коди, що захищають товар від підробок. Неякісні пеллети -неоднорідні гранули з тріщинами, розсипаються. Вимоги до якості гранул як палива пред'являють насамперед виробники котлів, адже котли з автоматичним завантаженням гранул є ультрасучасними опалювальними агрегатами. Якщо вимоги до якості гранул не виконуються, то виробник котла може, по-перше, зняти гарантію з цього обладнання, по-друге, продуктивність котла різко знижується, а витрата палива збільшується.

Параметри якості біопаливних гранул прописані в стандартах на цю продукцію. На сьогодні не існує єдиного Європейського стандарту на пеллети, тому нижче приводяться назви деяких існуючих національних стандартів: Австрія - ONORM M 7135 Austrian Association pellets (briquettes and pellets); Англія - The British BioGen Code of Practice for biofuel (pellets); Німеччина - DIN 51731 (briquettes and pellets) та DINplus; The PFI (pellet); Швейцарія - SN 166000 (briquettes and pellets); Швеція - SS 187120 (pellets). В США діє Standard Regulations & Standards for Pellets in the US.

Розглянемо зовнішні ознаки якості деревних гранул.

Поверхня гранул повинна бути гладкою, блискучою, не мати тріщин і здуттів. Це свідчить про їхню міцність.

Діаметр. Найчастіше зустрічається 6 і 8 мм, рідше - 4 або 10 мм. Діаметр відіграє значну роль при настроюванні ефективної роботи котлів опалення. Діаметр гранул менше 6 мм та більше 8 мм свідчить про те, що підприємства не займалися виробництвом деревних гранул, а виробляли інші гранульовані продукти.

Довжина гранул обмежується системою всмоктування. Діаметр трубопроводів пневмосистем у Європі не дозволяє всмоктувати гранули довжиною понад 50 мм, проте гранули не повинні бути і нескінченно малими за довжиною.

Колір не має бути сірим - це вказує на тривале лежання сировини, появу грибка та погане зберігання, що для деревини спричиняє втрату енергії. В основному перевагу віддають гранулам світлих відтінків, хоча темні кольори не є ознакою поганої якості, але неякісні гранули, як правило, темного кольору.

Пил. Вміст пилу в паливних гранулах за нормами ONORM M 7135, DIN 51731 і DINplus, прийнятими за кордоном, не повинен перевищувати 2,3 %. Великий вміст пилу може призвести до рекламації. Це ознака поганої якості. При збереженні гранул в закритих мішках пилу, як правило, менше.

Біопаливні гранули можуть також містити до 2 % допоміжних компонентів (наприклад, в'яжучої речовини).

Зольність за ONORM M 7135 і DINplus не повинна перевищувати 0,5 % (DIN 5173 дозволяє мати зольність не більше 1,5 %).

Ознаки якості паливних гранул, виготовлених з іншої сировини, можуть відрізнятись. Так теплота згорання біопаливних гранул із соломи становить 14,5 МДж/кг, їх зольність - 4 % [20]. В табл. 15.2. наведені параметри біопаливних гранул із деяких відходів сільськогосподарського виробництва.

Вологість, %	6-8	4-7
Зольність, %	2,53	11,41
Нижча теплота згорання, МДж/кг	15,4-18,5	15,9-16,6

На сьогодні вартість деревних паливних гранул в Україні в середньому становить 900-1100 грн./т, залежно від якості та сировини. В Україні історично склалось, що опалення здійснювалось дровами, під які адаптовані більшість котлів. Саме на дрова за своїми геометричними параметрами схожі брикети, тому з усіх видів гранульованого палива в Україні перевага віддається брикетам.