Почитать

​Готовы ли черные пеллеты конкурировать с белыми гранулами? (ч.2)

«Готовы ли черные пеллеты конкурировать с белыми гранулами?» (ч.1) – см. по ссылке

Пеллеты-ПВ практически не меняют своих физико-механических характеристик под воздействием влаги, хотя и поглощают некоторое ее количество. Как показали исследования, через 48 часов после полного погружения в воду, содержание влаги в пеллетах увеличивается в среднем на 6-14%. Захваченные частицы воды остаются в поверхностном слое, а затем постепенно испаряются.

Механическая прочность пеллет-ПВ, изготовленных по технологии компании Arbaflame, до погружения в воду составляет в среднем 98,8%, через 48 часов после полного погружения она снижается до 97,5-98,5%.

Энергоффективность и транспортировка

Возможность хранения пеллет-ПВ на открытом воздухе исключает необходимость в сооружении и эксплуатации дорогостоящих складских помещений закрытого типа, бункерах, навесах, использованию крытых грузовых вагонов и закрытой формы перевозки на сухогрузах. Кроме того, высокая влагостойкость черных пеллет позволяет производить их погрузку и разгрузку даже при неблагоприятных погодных условиях – в дождь и/или в снег. Их можно перевозить и хранить в тех же условиях и на тех же открытых складах, что и уголь, без ущерба для их функциональности.

Более высокое удельное энергосодержание (около 19,5 ГДж/т – для черных гранул, 17,5 ГДж/т – для белых) даже при большей удельной плотности (около 790 кг/м3 – у черных, 650 кг/м3 – у белых), является еще одной особенностью пеллет-ПВ, которая обеспечивает им преимущество перед белыми гранулами, при расчете затрат на поставленный ГДж энергии. Полностью загруженный (60 тыс. м3) балкер класса Handymax (дедвейт 35 000-60 000 тонн) может перевезти около 682 тыс. ГДж энергии в белых пеллетах и около 924 тыс. ГДж энергии при условии транспортировки черных пеллет.

Разница в количестве электроэнергии, необходимой для работы углеразмольных мельниц, также может быть довольно значительной. Для измельчения одной тонны белых пеллет требуется затратить около 45 кВт/ч. Для размола же тонны пеллет-ПВ – около 11 кВт/ч. Такие отличия особенно ощутимы в случае использования биотоплива различного класса в проектах независимых японских производителей энергии (НПЭ), работающих на условиях специального «зеленого тарифа», применяемого в Стране Восходящего Солнца.

НПЭ, использующий 200 тыс. черных пеллет, чтобы полностью обеспечивать работу установки мощностью 60 МВт в течение года, снизит затраты на измельчение почти на полмиллиона долларов, в отличие от того, что электростанция потратила бы на измельчение белых пеллет.

Экономическая эффективность черных пеллет

После более чем 10 лет научно-технических исследований компания Arbaflame оптимизировала производственный процесс таким образом, что потери энергии в нем практически исключены. Оптимизация, а также включение в цикл системы биохимического восстановления ценных органических веществ, образующихся в процессе паровой реакции, позволяют выпускать пеллеты-ПВ, которые финансово уже могут успешно конкурировать с белыми пеллетами.

Последние разработки в области производства пеллет-ПВ значительно повысили их рыночную конкурентоспособность. Результатом многолетних исследований стала надежная и бесперебойная работа принадлежащего Arbaflame завода в Норвегии, мощностью 40 тыс. тонн в год.

Регулирование уровней влаги на выходе из установки предварительной обработки, в паровом реакторе и после сушки позволяет полезно использовать практически всю энергию процесса, что имеет решающее значение для экономической эффективности изготовления черных пеллет.

Потери массы в результате обработки паром и дополнительные затраты на энергию для работы реактора компенсируются стоимостью восстановленных биохимических соединений. Волокна древесины, обработанные паровым взрывом, поддаются прессованию легче, чем сырье для белых пеллет.

Более низкие эксплуатационные затраты на работу пресса-гранулятора (~ на 30% меньше энергии) и отсутствие этапа сухой молотковой дробилки (технология парового взрыва сразу обеспечивает размер волокон, требуемый для производства пеллет) дополнительно компенсируют высокую стоимость предварительной обработки сырья, в перерасчете на тонну произведенного продукта.

Учитывая все вышеприведенные преимущества, можно сделать вывод, что сегодня основным барьером на пути к быстрому развитию сектора производства и потребления черных пеллет является недостаток запасных вариантов в цепочке поставок топлива.

Возможность надежного обеспечения, как вновь построенных электростанций, так и переведенных на совместное сжигание, критически важна. Рыночный сегмент белых пеллет имеет достаточно производственных предприятий в различных уголках мира и, в случае возникновения проблем на одном из заводов или терминалов доставки, в сети поставок всегда найдется замена. У сектора черных пеллет пока нет такого столь надежного резерва в своей цепочке обеспечения потребителей.

Уильям Штраус и Лоренц Шмидт

Подготовлено по материалам BiomassMagazine