В условиях растущей конкуренции на рынке твердого биотоплива производители преcсованого древесного топлива (пеллет и брикетов) вынуждены строго соблюдать стандарты качества выпускаемой продукции, а также следить за соответствием эко-нормам. Особенно актуально это становится в случае экспорта древесных брикетов и выхода на рынки ЕС, где требования к продукции достаточно высоки. Известная в Европе сертификация древесных пеллет ENPlus с 2013 года также распространяется и на древесные брикеты. Категории и требования приведены в стандарте DIN EN 14961-3 “Твердое биотопливо – технические характеристики и классы топлива – Часть 3: Древесные брикеты непроизводственного использования”.
Во время процесса брикетирования, на древесное сырье оказывается давление, растет температура, под влиянием температуры, происходит высвобождение лигнина и «склеивание» сырья в брикет. В связи со строгими нормативами, древесные брикеты, произведенные без добавления дополнительных связующих веществ, очень востребованы на рынке, поскольку такие брикеты считаются максимально безопасными (по количеству выбросов во время горения). Принято считать, что при сгорании таких брикетов, выброс СО2 не превышает его количество, поглощенное деревом в течение его жизненного цикла. Соответственно, в процессе изготовления качественного брикета одним из важных этапов является выбор оптимального уровня давления и корректная настройка оборудования.
Технология брикетирования древесного сырья и качественные параметры брикета
Технология производства древесных брикетов заключается в прессовании опилок, стружки и пр. древесных отходов на брикетировочном прессе. Таким образом, свойства готового брикета определяются такими параметрами:
- влажность исходного сырья;
- тип готового брикета (RUF, NESTRO, Pini-Kay);
- температура прессования;
- сила давления прессования.
Существуют общепринятые оптимальные показатели влажности для каждого из видов топливных брикетов (типа и сырья) https://pelleta.com.ua/brikety-iz-opilok-b402.html . У древесных брикетов показатель оптимальной влажности сырья находится в пределах 5-10 %, для некоторых видов, верхний предел влажности находится на отметке в 6-8%. При таких показателях влажности, производитель получает древесный брикет с наилучшими техническими параметрами. При этом, из чрезмерно сухого сырья в процессе прессования может сформироваться брикет нетоварного вида: с трещинами на поверхности, что снижает его влагостойкость и, как следствие, срок хранения.
Давление – один из важнейших параметров, в процессе производства брикета, имеющий значение для качества готового брикета. Во-первых, он отвечает за потенциальную целостность брикета (чем плотнее древесный брикет, тем меньше он подвержен разрушению, например, при транспортировке). Во-вторых, плотность брикета влияет на теплотворную способность (у плотного брикета концентрация горючих веществ на единицу объема выше). Наконец, высокая плотность древесных брикетов способствует их компактному хранению на ограниченной площади.
Для каждого из видов топливных древесных брикетов, будь то Pini&Kay, Nestro, либо же RUF, характерны общие технические параметры и свойства, связанные с технологическими особенностями производства. К примеру, брикеты типа Pini&Kay обладают самой высокой плотностью из всех видов брикетов, около 1 – 1,4 г/см3, а плотность древесных брикетов RUF, в большинстве случаев, не превышает 0,8-1 г/см3. Плотность брикетов типа Nestro находится в пределах 1-1,2 г/см3.
Технологические особенности и условия производства разных типов брикетов
В производстве топливных брикетов важно учитывать множество особенностей производства, способных так или иначе повлиять на качество.
Важным условием в процессе изготовления брикетов является соблюдение температурного режима и силы давления. Нарушение температурных норм в процессе брикетирования может привести к ухудшению прочностных и качественных показателей. Спекание сырья в брикете происходит при температуре приблизительно 170-220 оС, также под действием температуры происходит оплавление поверхности брикета. Для производства топливного брикета с высоким значением плотности (до 1200 кг/м3), сила давления в прессе должна быть в диапазоне 220-250 МПа, а температурный показатель – на уровне 220-250 оС. В таких условиях производитель получит брикет, изменение размеров которого при хранении будет минимально (около 3-5%). Повышение температуры производства (выше 250 оС) может привести к частичному разрушению горючего вещества и чрезмерной потере веса (до 20%). Напротив, недостаточная температура при производстве брикетов приводит к значительному расширению при хранении, при этом поверхность их в дальнейшем покрывается трещинами, что значительно снижает прочность и срок хранения. Выбор температуры производится оператором брикетировочного пресса с учетом состава и характеристик сырья.
Термическая обработка или же оплавление поверхности брикета типа Pini&Kay играет значительную роль для прочности и влагостойкости. Благодаря этому процессу, брикет не только легко транспортируется, но и приобретает защиту от воздействия внешних факторов, к примеру, плесени.
Брикеты цилиндрической формы могут иметь сквозное продольное радиальное отверстие разного диаметра. Оно предназначено для более эффективного использования брикетов в котлах с низкой тягой. Вместе с этим, отверстие дает доступ кислорода, поддерживающего горение, вовнутрь брикета. Среди минусов брикетов с отверстием – более низкий показатель прочности в сравнении с экземпляром без него.
Качественные параметры топливных брикетов напрямую зависят от многих факторов, среди которых можно выделить тип брикета, качество сырья, технология и т.д. Определяющим моментом для схожести брикетов по качественным параметрам является тип брикета и технология, использованная при производстве.