Что значит древесина топливная

Древесное топливо

Древесина является самым древним видом топлива, ею пользовались древнейшие люди: при раскопках на их стоянках археологи находят очаги с золой. Сегодня из этого материала получают топливо с разнообразными свойствами, такие как дрова, щепа, древесный уголь, древесная пыль, древесные гранулы и брикеты. Измельчённая и спрессованная древесина имеет более высокую плотность, что увеличивает КПД, не подвергается действию влаги и плесени, чем выгодно отличается от дров. Это биотопливо рационально транспортировать, однако опасно и не всегда удобно, потому, что оно крошится и воспламеняется легче дров. К древесному топливу относят поленья, дрова, топливную щепу, древесный уголь и топливные брикеты.

Топливными дровами называют сортименты для пиролиза, то есть круглые или колотые сортименты, которые в результате своих размеров или качества могут применяться лишь в качестве топлива.

Поленьями, по ГОСТу, называются дрова длиной до 1 метра. Также под поленьями подразумевают круглые дрова, напиленные по длине под размер топки, но ещё не расколотые. Кроме этого колотые поленья можно назвать и плашником, а не колотые — кругляком. Для долгого хранения и сушки их можно уложить в поленницы.

К древесному топливу относится и топливная щепа, из которой получают тепловую энергию. Топливная щепа – это частицы, которые получают при помощи измельчения древесного сырья. Этот материал предназначен для сжигания с целью получения энергии. Получают древесную топливную щепу при помощи переработки древесного сырья, такого как, стволовая древесина, отходы лесопереработки, отходы деревообработки и порубочные остатки. Сегодня наиболее популярна топливная щепа из стволовой древесины, потому что именно она имеет небольшой процент коры и других посторонних включений, малую зольность и высокую энергетическую ценность.

Древе́сныйу́голь — это микропористое высокоуглеродистое изделие, которое образуется в ходе пиролиза древесины без доступа воздуха. Древесный уголь используют в процессе производства кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля.

Топливные гранулы или пеллеты являются биотопливом, которое получают из торфа, древесных отходов, а также отходов сельского хозяйства. В качестве сырья для изготовления этих гранул используют торф, балансовую (некачественную) древесину и древесные отходы, к примеру, кору, опилки, щепу и прочие отходы лесозаготовки, а также отходы сельского хозяйства, такие как отходы кукурузы, солому, отходы крупяного производства, лузгу подсолнечника, куриный помет.

Топливные гранулы характеризуются экологической чистотой с небольшим процентом золы, чаще всего, не больше 3 %. Топливные брикеты используются как твердое топливо для каминов и печей всех видов, среди которых и твердотопливные котлы систем отопления. В виду того, что топливные брикеты являются экологически чистым продуктом и горят почти без дыма, они идеально подходят для применения в жилых помещениях, банях, палатках, теплицах, овощных ямах.

Источник

Топливная древесина

Отходы деревообрабатывающей отрасли, к примеру, опилки, щепа, являются прекрасным материалом для изготовления экологичного прессованного топлива. Популярность таких видов топлива на протяжении последнего десятилетия увеличилась в несколько раз.

Щепа древесины

Древесная щепа представляет собой остатки вырубки и обработки пиломатериалов. В прошлом веке их не использовали и тратили много денег на утилизацию. Сегодня щепа довольно популярна как горючее для котлов. Невозможно подсчитать, сколько же щепок остается каждый день, потому что вырубка лесных массивов и производство разных деревянных предметов, происходит круглый год каждую минуту. Кроме топлива древесная щепа используется для изготовления строительных материалов, предметов мебели, бумаги, и даже как удобрение в сельскохозяйственной отрасли. Для того, чтобы сделать из щепы топливо, прежде всего, ее сортируют по видам дерева. После этого она подвергается механической обработке, перемалыванию в особых аппаратах. Следующий этап — обработка паром, для удаления вредных соединений, которые могут быть в составе. Далее полученное сырье высушивают и прессуют. В результате таких мероприятий получаются плиты и брикеты, которые более удобны в использовании в различных сферах жизни. Созданные брикеты отличаются более высокой теплотворностью, чем простые пиломатериалы.

Почему для сжигания более популярно прессованное топливо, а не обычная щепа? Это происходит по таким причинам:

• малая теплотворность. К примеру, во время сгорания 1 килограмма щепы мягких сортов пиломатериалов удельная теплота достигает примерно 2500, а твердыхсортов – 2700 ккал. А во время перегорания прессованных материалов тепла образуется на 35-40% больше
• неудобное применение. Даже при расфасовке древесных остатков в мешки, в условиях неправильного хранения, они будут занимать большую площадь, а при малейшем увеличении влажности активно поглощают ее
• быстрое сгорание и необходимость регулярно подсыпать щепу.

В строительной отрасли древесные щепки применяют на производстве ДСП – древесно-строительных плит, из которых делают различные предметы мебели. Из таких плит мебель получается более бюджетная, чем из массива дерева. Кроме того, ДСП подходит для создания перегородок, напольного покрытия, балконов и подоконников. Этим же материалом обшивают стены и потолки. Изготовление ДСП включает такие этапы:

• прессование в условиях повышенной температуры
• склеивание особым клеевым составом.

Древесная щепа применяется и для создания цементно-стружечных плит (ЦСП), которые популярны в строительной отрасли для реализации технологии «сухого монтажа». ЦСП делают из цемента и древесной щепы с добавлением незначительной части химических веществ. Из этих плит сооружают модульные здания, отличающиеся повышенной стойкостью к влажности, плесени, возгоранию, жукам и атмосферным явлениям. Эту технологию придумали канадские специалисты.

Еще одной областью использования древесной щепы является бумажно-картонное производство. В сельском хозяйстве остатки древесины применяют как удобрение почвы, в работах, которые связаны с садовым строительством. Именно это сырье помогает осуществить лесовозобновление покрова в местах вырубки древесины.

Вследствие незначительной стоимости древесная щепа столь популярна и с каждым годом привлекает все больше потенциальных покупателей.

Целлюлоза древесина

В составе лесоматериала 99 % органических соединений. Элементный химический состав сырья различных видов практически не отличается. Полностью высушенная древесина на 49% состоит из углерода, на 44% — из кислорода, на 6% — из водорода, а также содержит 0,1-0,3% азота. После сгорания дерева остается его неорганическая часть — зола, которая содержит много кальция, калия, натрия, магния.

Самыми важными составляющими древесины являются такие органические соединения:

Целлюлоза — это натуральный полимер, полисахарид в виде длинной цепочной молекулы. Данное соединение очень стойкое, оно не растворяется в воде и стандартных орграстворителях, к примеру, спирте, или эфире. Сплетения ее макромолекул – сверхтонкие волокна – микрофибриллы, из которых образован целлюлозный каркас клеточной стенки. Микрофибриллы расположены вдоль длинной оси клетки, промежутки заполнены лигнином, гемицеллюлозой, водой. Благодаря этому соединению происходит отвердевание клеточной стенки. Гемицеллюлоза — полисахариды, имеющие недлинные цепочки молекул и низкую стойкость в отличие от целлюлозы.

Помимо важных органических соединений, в лесоматериалах имеется незначительный объем экстрактивных веществ, к примеру, танин, смола, камедь.

В целлюлозно-бумажной отрасли получают целлюлозу для производства бумаги, картона, а также древесноволокнистых плит. Целлюлозу получают следующими методами:

Стружка древесины

Древесную стружку делают из дробленой коры деревьев, к примеру, дуба, сосны, кедра и целого ряда мягких и твердых пород. Этот материал является отличным вариантом мульчи для плодово-ягодных насаждений. Питательные соединения, входящие в состав коры попадают в землю и помогают питать другие деревья и цветы. Древесная стружка имеет большое значение в садоводстве. К тому же она довольно дешевая и для ее применения не нужно оборудование или специальный опыт.

Купить этот материал можно в каждом магазине товаров для садоводства. Кроме этого, ее можно произвести собственноручно, купив аппарат – стружечный станок. Однако цена этого оборудования довольно высока, и покупать его целесообразно лишь тогда, когда вам нужно строгать большой объем.

Древесная стружка применяется разными методами. Зачастую ее рассыпают на участках под кустами и деревьями, где нельзя высадить газон. Такая процедура поможет избавиться от сорняков, уменьшит испарение жидкости. Ухоженного внешнего вида можно добиться, высыпав под деревьями стружку.

Сосновая стружка является прекрасным материалом для укладки и хранения овощей и фруктов.

Дровяная древесина

Дровяная древесина – это сырье низкого качества, которое подходит по размеру и качеству для изготовления древесных плит, стружки. Также ее используют в гидролизном производстве и создании различной тары.

Такая древесина остается после изготовления заготовок для поддонов соответствующих европейским нормам, а также европоддонов, европалет и поддонов СР. Она может быть разных сортов дерева, к примеру, кедр, береза, осина. После сортировки предприятия предлагают дровяные материалы разного качества и стоимости.

Характеристики дровяной древесины:

• толщина более 10 см на узком конце
• длина 2,5 м или 1,25 м;
• без мягкой гнили.

Топливная древесина

Древесина — это наиболее старый тип горючего. Но, в процессе эволюции значение ее как топлива снижалось. Уменьшение удельного объема древесного топлива в топливном балансе государства можно объяснить несколькими причинами, основная из них – огромные нужды в топливе, в значительной степени превышающие возможности воспроизводства в лесных угодьях государства.

Топливную древесину добывает в лесных угодьях при помощи оборудования, которое имеет низкий показатель выбросов и потребляет мало энергии.

С помощью обработки сразу двух и более стволов можно существенно увеличить эффективность манипулятора. Все зависит от плотности и размера древесного материала. Так как настройки машины не позволяют осуществить замеры во время работы с двумя и более стволами, древесину измеряют по массе. Все обработанные стволы считаются в автоматическом режиме.

Топливо из древесины

Ученые РАН продемонстрировали, как при помощи радиолиза с высокой температурой из опилок выделяют высококачественное жидкое горючее. Они рассказали, что раствор, которую они получили из берёзовых опилок, по параметрам совпадает с горючим, октановое число которого выше 90.

Ученые получили топливо из лигнина и целлюлозы, которые являются важными составляющими древесины. Авторы разработки осуществили две стадии этого процесса:

сухая перегонка лесоматериалов в вакууме. В специальном аппарате нагревают сухие опилки до температуры 400—450С. Происходит распад лигнина и целлюлозы под действием энергии ионизирующего излучения

парообразные выработки радиолиза необходимо охладить и конденсировать в жидкостном холодильнике при 15С.

Состав конечного раствора зависит от сорта лесоматериалов, к примеру, при использовании сосновых опилок, массовый объем толуола составляет 10%. Но этот раствор отличается нестабильностью, и из него нужно получить стабильное топливо. Для преобразования необходима метановая или пропан-бутановая атмосфера.

Выход составляющих жидкого горючего регулируется, при помощи условий сухой перегонки, а также изменением соотношения паров и газовой смеси во время процесса стабилизации. Авторы проекта заявили, что могут получить горючее даже для реактивных двигателей.

Источник

Древесная топливная щепа для котлов: характеристики, цена и сравнение с другими материалами для отопления

Продукты деревообработки, в частности топливная щепа, давно используются человеком для отопления в целях экономии и удобства.

Они не хуже специальных брикетов и евродров по многим параметрам.

При этом щепа является более доступным материалом.

Древесная щепа – это эффективное топливо, подходящее для автоматических котлов и печей со шнековой системой подачи.

В этой статье мы расскажем о:

• характеристиках этого топлива;
• особенностях его применения;
• сравнении с другими похожими видами древесного горючего;
• его стоимости и способах снижения затрат на отопление.

Что такое топливная древесная щепа?

Топливной щепой называют материал, который появляется в результате станочной рубки и колки древесины. В отличие от стружки, которая является отходом обработки древесины, щепа – это почти всегда конечный продукт, появляющийся в результате полной переработки дерева и изделий из него.

От опилок топливная щепа отличается более крупными размерами, а от стружки — формой. Ведь при одинаковых размерах топливная щепа состоит из ровных пластин (чипсов), а крупная стружка всегда немного или сильно закручена (зависит от способа обработки древесины).

Подходящие отопительные котлы

Для работы на щепе подходит большинство отопительных приборов, предназначенных для работы на:

Наиболее эффективны устройства, оснащенные шнековой подачей топлива и лямбда-зондами.

Для подачи топлива из других помещений могут использоваться пневматические и транспортерные установки.

Единственное ограничение оборудования связано с шагом шнека, который должен превышать максимальную длину щепы. В противном случае шнековая подача может забиться и подача топлива остановится, что приведет к отключению отопительного прибора.

Если же шаг шнека превосходит максимальную длину щепы, то котел или воздухонагреватель можно использовать без переделки. В противном случае придется заменить шнек, все остальные части устройства подходят без переделок.

Также для отопления щепой можно применять устройства с верхним горением топлива, о которых мы рассказывали в статье Отопление опилками.

Из-за своей формы щепа будет менее эффективным топливом, ведь ее плотность гораздо ниже, поэтому горючее придется сильно утрамбовывать. Более подробную информацию об отопительных устройствах, работающих на щепе, вы найдете тут (Виды котлов на щепе).

Из чего делают этот вид топлива?

Материалом для изготовления топливной щепы может служить любая древесина, поэтому чаще всего этот вид топлива делают из сухих веток и различных отходов, которые остались после обработки или переработки древесины.

При этом готовый продукт сохраняет все особенности исходной древесины, поэтому такие характеристики, как:

• теплотворная способность;
• зольность;
• удельное содержание смол,

полностью соответствуют тем деревьям, из которых получили щепу.

Из-за этого хвойная щепа плохо подходит для современных автоматических котлов, ведь высокое содержание смол не только увеличивает зольность, но и приводит к появлению отложений в дымоходе и на деталях теплообменника.

Между запуском котла и прогревом воды до рабочей температуры проходит не меньше часа, в течение которого из горячего дыма на холодные трубы оседает конденсат, содержащий в себе множество смол.

Кроме того, теплотворная способность щепы из твердых и тяжелых пород древесины всегда выше, чем у топлива из легких и мягких пород. Ведь готовое топливо лишь сохраняет исходные характеристики древесины.

Если же топливо получено из древесины с корой, то его теплотворная способность снижается, потому что этот параметр коры гораздо ниже, чем у остальных частей дерева, за исключением хвои и корней.

Технология производства

Материалом для изготовления этого вида топлива служат отходы обработки и переработки древесины, такие, как:

• горбыль;
• обрезки;
• неделовая древесина;
• ветки и сучья.

Некондиционную древесину загружают в рубительные машины и измельчители различных типов, о которых мы рассказывали в этих статьях:

Фракция топлива зависит от настроек машины, а теплотворная способность — от породы древесины и процентного содержания коры. Поэтому лучшая щепа получается из окоренной древесины любого типа, а худшая — из неокоренных веток и сучьев.

Основной документ, который регламентирует характеристики топливной щепы в России – это ГОСТ Р 55116-2012 (EH 14961-4:2011) Биотопливо твердое. Технические характеристики и классы топлива. Часть 4. Этот документ вы сможете найти и прочитать по этой ссылке .

Он делит топливо по размеру на классы:

1. Р16А – размер основной фракции, чье содержание превышает 75 % составляет 3–16 мм, количество мелочи, не дотягивающей до этих размеров не превышает 12%, максимально допустимый размер крупных кусков (их количество не превышает 3%) составляет 16–31,5 мм при сечении 1 мм 2 и меньше.
2. Р16В – размер основной фракции, чье содержание превышает 75 % составляет 3–16 мм, количество мелочи, не дотягивающей до этих размеров не превышает 12%, максимально допустимый размер крупных кусков (их количество не превышает 3%) составляет 45–120 мм при сечении 1 мм 2 и меньше.
3. Р31,5 – размер основной фракции, чье содержание превышает 75 % составляет 8–31,5 мм, количество мелочи, не дотягивающей до этих размеров не превышает 8%, максимально допустимый размер крупных кусков (их количество не превышает 6%) составляет 45–120 мм при сечении 2 мм 2 и меньше.
4. Р45– размер основной фракции, чье содержание превышает 75 % составляет 8–45 мм, количество мелочи, не дотягивающей до этих размеров не превышает 8%, максимально допустимый размер крупных кусков (их количество не превышает 6%) составляет 63–120 мм при сечении 5 мм 2 и меньше.

Цена топливной щепы составляет 150–450 рублей за 1 м 3 вне зависимости от породы. Цена за тонну обычно не называется, но при этом количество топлива в объеме 1 м 3 может сильно отличаться.

Одни предлагают «плотный кубометр», то есть максимально утрамбованный, другие же насыпают как получится, из-за чего после уплотнения материала оказывается существенно меньше.

Кроме того, очень важна влажность, ведь чем больше воды в щепе, тем больше тепла будет тратиться на ее испарение, а значит, тем меньше будет реальная теплотворная способность.

Большинство производителей щепы не включают в ее стоимость доставку, потому что согласны отпускать этот вид топлива только на условиях самовывоза. В итоге для покупателя цена оказывается заметно выше, причем увеличение стоимости напрямую связано с расстоянием, на которое ее необходимо транспортировать.

Как снизить затраты на отопление?

Плотность щепы при одинаковой влажности в 2–3 раза ниже плотности древесины той же породы, в результате чего во столько же раз возрастают расходы на получение этого же количества тепловой энергии.

Кроме того, сушить рубленную древесину во много раз сложней, чем:

Поэтому для снижения затрат на отопление желательно производить этот вид топлива самостоятельно, применяя самодельные или покупные рубительные машины.

Недорогой измельчитель обойдется в 30–50 тысяч рублей, при этом он сможет перерабатывать не только поленья, но и срезанные во время весенней/осенней обрезки ветки, что также снизит общие затраты на получение тепловой энергии.

Также для получения топлива можно использовать отходы деревообрабатывающих и деревоперерабатывающих предприятий, а их стоимость гораздо ниже цены дров.

Еще один способ снижения затрат заключается в договоре с местным лесничеством и покупке у них спиленных деревьев или получении квоты на самостоятельную валку леса.

Лесник пометит деревья, которые можно спиливать, поэтому после их валки в переработку на щепу пойдут не только стволы, но даже мелкие ветви.

Из-за большого количества коры теплотворная способность топлива из тонких веток невелика, но учитывая, что затраты на получение такой щепы минимальны, получится серьезная экономия.

Сравнение с другими похожими видами топлива

Основные конкуренты щепы – это:

Опилки из-за своей структуры плохо подходят для автоматических систем подачи топлива, а также для отопительных приборов, в которых огонь движется не вниз, а вверх.

Стружка во многом сходна со щепой, но ее сложно получать в необходимых объемах самостоятельно, поэтому на ней не получится сэкономить.

Пеллеты, мало того, что заметно дороже щепы, так еще и их самостоятельное изготовление требует гораздо более серьезных затрат на оборудование.

Хотя, по теплотворной способности при одинаковой влажности они заметно превосходят щепу, но сэкономить на них не получится.

Вывод

Топливная щепа хорошо подходит для автоматических котлов, однако некоторые из них могут потребовать переделки.

По теплотворной способности относительно веса она сопоставима с натуральной древесиной и немного уступает пеллетам, но из-за малой плотности ее потребуется гораздо больше.

Источник