Топливные гранулы из биомассы

Когда слышишь 'топливные гранулы из биомассы', первое, что приходит в голову — прессованные опилки. Но если бы всё было так просто, наш завод в Ганьсу не сталкивался бы с ежемесячными жалобами на спекание золы в котлах. Проблема всегда в деталях, которые в учебниках не опишешь.

Сырьё: что скрывается за 'биомассой'

Вот уже пятый год мы в ООО 'Ганьсу Хайдэ Чистая Энергия' экспериментируем с сельхозотходами. Помню, как в 2019-ом уговорили местный элеватор отдать нам шелуху гречихи — думали, идеальное сырьё. А на выходе получили гранулы, которые при сжигании забивали горелку чаще, чем угольная пыль. Оказалось, зольность в 8% — это ещё полбеды, а вот содержание калия в 2,3% давало тот самый эффект спекания.

Сейчас для топливных гранул из биомассы используем смесь: 60% отходов лесопиления (хвойные породы), 30% соломы злаковых и 10% лузги подсолнечника. Последнюю приходится завозить из Казахстана — местные аграрии предпочитают сжигать её прямо на полях. Иррационально, но что поделаешь.

Кстати, о влажности. Наш технолог Андрей до сих пор ругается, вспоминая партию из тополя с влажностью 18%. Гранулы выглядели идеально, но при хранении в силосе начали самонагреваться. Пришлось срочно отгружать котельной в Дуньхуане — там хоть котлы с системой аварийного охлаждения.

Производство: между теорией и реальностью

Пресс-гранулятор Bühler DLWB — сердце нашего цеха. Но если бы мне кто-то сказал десять лет назад, что матрицу придётся менять не по регламенту, а по изменению цвета дыма из трубы... Хотя нет, дым-то у нас почти невидимый, спасибо импульсным рукавным пылеуловителям.

Самое капризное — настройка зазора между валками и матрицей. Для смеси с лузгой подсолнечника оптимально 0,3 мм, но если поступает сырьё с песком (бывало и такое), зазор увеличиваем до 0,5 мм. Иначе матрица стирается за неделю вместо плановых трёх месяцев.

Температура гранулирования — отдельная история. В учебниках пишут про 90-110°C, но мы держим 85°C для хвойных пород и 78°C для соломы. Выше — начинается карбонизация, гранулы теряют прочность. Ниже — не выделяется достаточно лигнина для склеивания.

Оборудование: когда котёл диктует условия

Наши котлы на биомассе серии 'Тайга' изначально проектировались под гранулы из чистой древесины. Но рынок диктует своё — пришлось переделывать систему подачи для работы с гранулами из соломы. У них же плотность ниже, сыпучесть другая.

Самое сложное было с горелками ретортного типа. Для сельхозгранул пришлось разработать систему подачи вторичного воздуха под углом 35 градусов — иначе зола спекалась в монолит. Кстати, эту доработку мы потом запатентовали.

В прошлом месяце как раз поставили два парогенератора на биомассе на фабрику по переработке молока в Ланьчжоу. Там особая история — требовалось обеспечить стабильное давление пара при колебаниях нагрузки. Пришлось интегрировать аккумуляторный бак на 5 кубов.

Логистика: невидимые затраты

С хранением гранул всегда проблемы. Влажность выше 12% — грибок, ниже 8% — распадение при транспортировке. Наш склад в Чэнчуане оснащён системой принудительной вентиляции, но даже это не спасает в сезон дождей.

Транспортировка — отдельная головная боль. Полуприцепы с системой пневморазгрузки стоят дорого, а обычные самосвалы повреждают до 15% гранул. Пришлось разработать многоразовые контейнеры — те самые, что теперь используем для поставок в Монголию.

Кстати, о качестве упаковки. Мешки по 15 кг должны выдерживать падение с высоты 1,5 метра. Проверяли — 3 из 10 рвались. Перешли на трёхслойные с УФ-защитой, хотя это удорожание на 12%.

Экономика: цифры, которые не покажешь в презентации

Себестоимость тонны гранул у нас выходит около 3800 рублей. Это с учётом амортизации оборудования и логистики сырья. Конкуренты из Карелии предлагают дешевле, но у них доступ к бесплатным отходам лесопиления.

Самое неприятное — сезонность спроса. С июля по сентябрь отгрузки падают на 40%, приходится либо сокращать производство, либо создавать запасы. В прошлом году наскопили 800 тонн — еле разместили.

Рентабельность в среднем 18%, но это если не считать те пробные партии из камыша, которые пришлось утилизировать. Кстати, о камыше — зольность 14% делала его экономически невыгодным, хотя теплотворность была приемлемой.

Перспективы: куда движется отрасль

Сейчас экспериментируем с добавлением торфа в смесь — до 15%. Теплотворность растёт, но и зольность увеличивается. Нужно найти баланс.

Интерес к бытовым печам на биомассе растёт, особенно в районах без газоснабжения. Но там другие требования — гранулы должны быть менее твёрдыми, иначе забиваются в шнеках.

Коллеги из Европы советуют переходить на сертификацию ENplus. Но для нашего рынка это пока избыточно — достаточно ГОСТ . Хотя для экспорта в Корею пришлось получать их сертификат.

В общем, работа с топливными гранулами из биомассы — это постоянный поиск компромиссов между качеством, стоимостью и реальными условиями эксплуатации. Теория — это одно, а когда видишь, как кочегар в -30°C чистит зольник от спекшейся массы, понимаешь — наши гранулы ещё не идеальны.