Эксπир
Регистрация / Вход

Производство пелет из древесных отходов и других видов биомассы

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.516.11.6092
Организация
ОАО "ЦНИЛХИ"
Руководитель работ
Гушер Лидия Карповна
Продолжительность работ
2007 - 2008, 15 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Внебюджетные средства
2,5 млн

Комплексное изучение свойств гранулированного биотоплива, произведенного из характерных для Российской Федерации видов биомассы. Определенияеоптимальных физико-химических свойств и параметров гранулированного биотоплива для обеспечения процесса высокой эффективности его производства и применения.

Этапы проекта

1
06.07.2007 - 30.09.2007
АННОТАЦИЯ
К НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ

В последние годы с резким ростом цен на природные энергоносители и ограниченность их запасов большой интерес проявляется к твердому топливу на базе растительных отходов - топливным гранулам (пеллетам).
Целью данной работы является комплексное изучение свойств гранулированного биотоплива, произведенного из характерных для Российской Федерации видов биомассы. Определение оптимальных физико-химических свойств и параметров гранулированного биотоплива для обеспечения процесса высокой эффективности его производства и применения.
Проведен поиск патентной информации по охранным документам России, СССР, а так же по выложенным заявкам РСТ, просмотрено 184 документа, для дальнейшего анализа отобрано 16. Составлен отчет о патентных исследованиях.
Проведен анализ литературных данных по методам исследования качества пеллет из различного сырья. Разработаны и опробованы методики для определения качества пеллет по следующим показателям: влажность, плотность, насыпная плотность, прочность, истираемость, теплотворная способность, содержание SO2 и SO3 в газах горения.
Каждая из разработанных методик исследования свойств пеллет была опробована на 20 образцах, полученных на предприятии «Экоросс» Нижегородской области. Расхождения между параллельными определениями находиться в пределах 0,1-2%.
Разработаны программы и методики определения качества пеллет из древесных отходов и других видов биомассы.
Обоснована необходимость определения следующих свойств пеллет: влажность, плотность, насыпная плотность, прочность, истираемость, теплотворная способность, содержание SO2 и SO3 в газах горения, зольность, однородность. Разработаны программы и методики определения указанных свойств.
Развернуть
2
01.10.2007 - 31.12.2007
Разработка документации на монтаж экспериментальной установки.
  Монтаж экспериментальной установки
Исследование процессов производства, транспортировки, хранения и сжигания пелет.
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
Данная работа является продолжением исследований, начатых в июле 2007 г. по государственному контракту № 02.516.11.6092 от 6 июля 2007 г. по теме: «Производство пеллет из древесных отходов и других видов биомассы». Выполнение работы вызвано большим интересом, который проявляется в последние годы к топливным гранулам (пеллетам) на базе растительных отходов в связи с резким повышением цен на природные энергоносители и ограниченностью их запасов. Кроме того напряженная экологическая ситуация (антропогенный парниковый эффект) на планете требует снижения выбросов углекислого газа (СО2) в атмосферу. Это можно достичь, используя твердое растительное топливо, поскольку оно при сжигании выделяет столько углекислого газа, сколько забирает во время роста.
ОАО «ЦНИЛХИ» на промышленном оборудовании группы компаний «ЭКОРОСС» наработана партия пеллет в количестве 100 кг, проведено исследование процессов производства, разработка рекомендаций.
Определены оптимальные параметры работы промышленного оборудования, производящего пеллеты: сушильного барабана (время, температура, влажность), рубительной машины (степень размола исходного сырья), пресс-гранулятора.
В результате проведённых исследований установлено, что оптимальными параметрами работы промышленного оборудования производства пеллет из растительного сырья являются:
- измельчение до фракции 1-2 мм
- температура на входе в сушилке барабанного типа – 270 0С
- время пребывания в сушилке 10-20 мин, в зависимости от влажности поступающего сырья.
- влажность выходящего из сушилки древесного сырья 12-15 %.
Установлено, что оптимальная влажность сырья перед гранулированием должна быть в пределах 12-15 %.
Эти параметры обеспечивают получение качественных пеллет при гранулировании и оптимальную нагрузку на пресс-гранулятор 65-70 А.
Выяснено, что при хранении пеллет в течение трёх месяцев при t 30C – 300C как россыпью так и в мешках из материалов биг-бега качественные показатели изменяются незначительно и находятся в интервале оптимальных параметров.
Определены оптимальные физико-химические свойства пеллет, полученных из хвойных, лиственных и смешанных пород древесины; из сельскохозяйственных отходов: шелухи риса и гречихи, торфа:
Плотность, кг/дм3 1,08-1,25
Насыпная масса, кг/м3 600-731
Влажность, % 6,0-12,0
Рекомендация:
При промышленном производстве пеллет рекомендуем соблюдать выше перечисленные параметры.
Эти параметры обеспечивают производство стабильно качественных пеллет: при гранулировании (оптимальную нагрузку на пресс-гранулятор), хранении и транспортировке.
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.10.2008
- отработан процесс получения пеллет из различного вида сырья по оптимальным параметрам работы промышленного оборудования;
- проведена оценка эффективности пеллет на основе моделирования процесса горения;
- исследованы оптимальные параметры и разработаны рекомендации по оптимальным параметрам гранулированного биотоплива по следующим критериям: сохранности, транспортабельности, производственной энергоэффективности и экологичности;
- проведена оценка экономических показателей процесса получения пеллет.
Заказчику предоставлены следующие документы: итоговый научно-технический отчет, рекомендации по оптимальным параметрам гранулированного биотоплива и работы промышленного оборудования для обеспечения процесса высокой эффективности его производства и применения, математическая модель горения.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.6 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области энергоэффективности, энергоснабжения и ядерной энергетики
Продолжительность работ
2007 - 2008, 15 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Организация
ЗАО "КОМПОМАШ-ТЭК"
профинансировано
Продолжительность работ
2009 - 2010, 16 мес.
Бюджетные средства
9 млн
Организация
ФГБОУ ВО "ТГТУ"
профинансировано
Тема
Определение оптимальных физико-химических свойств и параметров гранулированного биотоплива для различных видов биомассы.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 16 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
10
Тема
Разработка технических решений и оборудования для сжигания гранулированного биотоплива в котельных местного теплоснабжения.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 17 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
4
Тема
Разработка технологии предварительной термической обработки древесных и растительных отходов для получения биотоплива, обладающего улучшенными технико-экономическими характеристиками.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 26 мес.
Бюджетные средства
165 млн
Количество заявок
2
Тема
Научно-методическое и организационно-техническое обеспечение проведения международной конференции «Производство энергии и биотоплив второго поколения из непищевой биомассы».
Продолжительность работ
2009, 6 мес.
Бюджетные средства
0,5 млн
Количество заявок
1
Тема
Физико-химические параметры и механизмы дифференциации вещества мантийных плюмов.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1