Государственный эталон Русской Федерации «Энергетика биоотходов» трактует понятие «биомасса» как все виды веществ растительного и животного происхождения, а также продукты жизнедеятельности организмов, образующиеся в процессах производства и употребления.

Отходы лесопиления и деревообработки, стволы и листья сельскохозяйственных растений, лузга подсолнечника и подстилка домашних питомцев — все это применимая для выработки тепла биомасса, часто встречающийся на Земле возобновляемый источник энергии, единственный недочет которого — низкая калорийность.

Разработка получения твердого горючего из биомассы базирована на усреднении, уплотнении и грануляции растительного сырья с целью увеличения его теплотворной возможности и способности автоматизации процесса сжигания.

Рис 1. Составляющие твердого горючего

Как и хоть какое другое жесткое горючее, упрессованная биомасса содержит как полезную горючую часть, так и несгораемый остаток. Он в свою очередь состоит из неподдерживающих горение воды и золы. Горючая часть содержит летучие вещества и связанный углерод.

Содержание в горючем воды, золы, летучих и связанного углерода может быть выражено несколькими методами (см. Рис. 1):

• в % на сухую массу (индекс С);
• в % на горючую массу (Г).

Чем больше в горючем содержится горючих веществ, тем выше его энергетическая ценность. Остающаяся же при сжигании зола (поточнее ее количество) определяет основным образом область внедрения горючего, типы печей, режимы их работы и т.д.

По просьбе 1-го из более знатных документов, регламентирующих качество твердого биотоплива — Германского промышленного стандарта- DIN plus, древесные топливные пеллеты, созданные для сжигания в бытовых отопительных устройствах, не должны содержать больше 0.5% золы. В неприятном случае может быть нарушение обычной работы котла и понижение его КПД.

Пеллеты первого класса
Характеристики
Германия
Австрия
DIN plus
O-NORM M 7135
Поперечник, мм
6-8
4-10
Плотность, кг/дм3
более 1.12
более 1.12
Насыпная масса, кг/м3
650
650
Зольность, %
< 0.5 < 0.5 Теплота сгорания, мДж/кг более 18 более 18 Промышленные пеллеты Характеристики Германия Швеция DIN 51731 SS 187120 Поперечник, мм 6-8 наименее 25 Плотность, кг/дм3 более 1,0 - 1,4 - Насыпная масса, кг/м3 650 более 500 Зольность, % < 1.5 < 1.5 Теплота сгорания, мДж/кг 17,5-19,5 более 16,9

В то же время остающаяся от сжигания пеллет зола не является неувязкой для промышленных котельных установок, снаряженных устройствами автоматического золоудаления. Технические решения, обширно применяемые в технологии сжигания «высокозольных» видов горючего, к примеру угля либо торфа (до 37% и 18% золы соответственно), позволяют перерабатывать огромные объемы уплотненной биомассы, в том числе и топливные пеллеты, сделанные из древесной коры либо разных видов травы (до 6.5% золы).

Теплота сгорания и зольность травы разных зерновых культур
Зерновая культура
Теплота сгорания, мДж/кг
Зольность, %
Рожь
17.0
4.5
Пшеница
17.8
6.5
Овес
16.7
4.9
Трава в среднем
17.1
5.3

Невзирая на некие различия меж древесной породой и растительными агроотходами в соотношении сгораемой и балластной частей, последние являются более принципиальным по значимости сырьем, применяемым в производстве биотоплива. Теплота сгорания топливных гранул, сделанных из растительной биомассы (листьев и стеблей сельскохозяйственных растений, лузги подсолнечника, шелухи гречихи и т.д.), не на много отличается от теплоты сгорания гранул, сделанных из древесной породы.

Предназначение хоть какого топливного материала — выработка термический энергии. Для сравнения термический ценности разных видов горючего употребляется универсальная единица учета — условное горючее. Теплота сгорания килограмма твердого условного горючего составляет 29,3 мДж (7000 ккал), что примерно соответствует теплоте сгорания 1 кг каменного угля.

Сопоставление характеристик теплотворной возможности разных видов горючего
Вид горючего
Теплотворная способность,
Относительно условного горючего
ккал/кг
мДж/кг
кВт*ч/кг
Дрова сухие
2500
10.4
2.9
0.35
Биотопливо (пеллеты)
4300
18.8
5
0.61
Каменный уголь
7000
29.3
8.1
1
Бытовой газ (1м3)
8300
34.7
9.6
1.18
Мазут
9800
41
11.3
1.4
Дизельное горючее
10200
42.6
11.8
1.45

Тонна древесных топливных пеллет обладает таковой же теплотворной способностью как:

• 1.72 т сухой древесной породы;
• 614 кг каменного угля;
• 423 кг дизельного горючего.

Жесткое биотопливо — это возобновляемый источник энергии, его вклад в развитие «парникового эффекта» признан наименьшим. При сгорании биоматериалов в атмосферу выбрасывается такое же количество углекислого газа, сколько бы выделилось при их тлении.

В большинстве случаев сырьем для производства биотоплива являются отходы производства не только лишь не имеющие коммерческой ценности, да и требующие дополнительных издержек на вывоз и утилизацию. При таких критериях, беря во внимание неизменный рост цен на ископаемые углеводороды, создание твердого биотоплива из древесных и растительных отходов становится симпатичным длительным коммерческим проектом с высочайшим уровнем доходности и наименьшим сроком окупаемости.