Как топливо

Рост цен на основные энергоносители вынуждает искать новые виды горючего, которые будут обходиться дешевле.

В целях экономии люди часто используют отходы и побочные продукты, и они нередко оказываются вполне пригодны для заданных целей.

Яркий пример этому — отходы распила древесины.

Опилки – хорошая альтернатива другим видам топлива, таким как:

• уголь;
• дрова;
• природный газ;
• брикетированный или кусковой торф;
• нефтепродукты.

• теплотворную способность;
• химический состав;
• многие физические свойства

древесины тех сортов, из которых получены, поэтому топливо из них получается весьма эффективным.

Поэтому их используют для:

• получения брикетов и пеллет;
• котлов и печей, работающих на опилках;
• газогенераторных (пиролизных) установок;
• получения биотоплива;
• копчения различных продуктов.

Пеллеты и брикеты — альтернатива дровам

Из опилок делают пеллеты и брикеты, которые обладают большей теплоемкостью, чем обычные дрова. Вот таблица, которая показывает теплоемкость пеллет и брикетов, а также дров из различных пород дерева:

Материал	Теплотворная способность 1 кг в кВт/ч при влажности
	Естественная влажность	Влажность 20 %	Влажность 12 %
Дрова из разных пород дерева (разносортица)	1,6	2,2	4
Дрова березовые	1,7	2,3	4,3
Дрова из лиственницы	1,75	2,3	4,3
Дрова сосновые	1,6	1,9	3,8
Дрова дубовые	1,8	2,2	4,1
Дрова из акации	1,7	2,2	4,2
Пеллеты	4,8-5,5
Брикеты	4,8-5,7

Разница между этими видами топлива лишь в размерах и несколько большей теплоемкости брикетов (зависит от породы и сорта древесины, из которой они сделаны):

• пеллеты – это гранулы небольшого размера (длина 1–5 см, диаметр 5–10 мм);
• брикеты – это большие спрессованные фрагменты весом от 100 г (оптимально 0,5–1 кг) произвольной формы.

Технологический процесс получения этих видов топлива одинаков почти во всем, разница только оборудовании для прессования.

Вот весь технологический цикл:

• сортировка опилок;
• измельчение;
• сушка;
• проверка влажности;
• прессование.

Более подробно об:

• изготовлении брикетов и пеллет;
• разнице между ними;
• оборудовании для промышленного и домашнего изготовления,

Отопление опилками

Несмотря на высокую теплотворную способность брикетов и пеллет, небогатые жители негазифицированных домов нередко предпочитают топить опилками.

Ведь стоимость пеллет и брикетов достаточно высока, а опилки обходятся дешево, а порой и даром, если есть собственная пилорама или столярный цех.

Для отопления опилками необходимо специальное оборудование, потому что обычные печи и котлы рассчитаны на сжигание:

Во всех этих отопительных приборах, включая пиролизные, горение идет вверх, поэтому древесные котлы и печи могут работать на угле, торфе или брикетах.

Однако режим горения опилок сильно отличается, поэтому если вы загрузите их в обычную печь, то ничего кроме густого дыма не получите.

Ведь из-за плотной укладки они не могут гореть снизу вверх, ведь между ними не пройдет достаточное количество воздуха. Поэтому устройства для отопления опилками поддерживают верхнее горение, то есть сверху вниз.

Разница между печами и котлами для отопления с помощью опилок в том, что первые непосредственно излучают тепло, поэтому хорошо обогревают лишь пространство вокруг себя, а вторые нагревают теплоноситель – воду или воздух, которые можно по трубам доставить в любую комнату.

Все отопительные устройства, работающие на опилках, функционируют по одному принципу – воздух поступает к верхнему слою опилок и поддерживает режим медленного горения. Разница только в способе доставки воздуха:

• сверху, через телескопическую трубу (печи и котлы Стропува, а также их аналоги);
• снизу, через канал в опилках.

Более подробно об отоплении опилками и оборудовании для этого читайте здесь.

Пиролизный газ

Опилки – хорошее горючее для газогенераторных установок.

При использовании такого оборудования происходит не прямое горение опилок, а выделение из них горючего газа, который затем и сжигается.

Это позволяет получать больше энергии на протяжении более длительного промежутка времени при том же объеме древесных отходов.

Принцип работы таких установок следующий:

• в металлическую емкость загружают опилки, но не утрамбовывают, чтобы между ними проходил воздух;
• снизу начинают задувать воздух, чтобы в установке была принудительная тяга;
• опилки разжигают и дожидаются, когда они сильно разгорятся;
• когда опилки разгорятся, перестают задувать воздух и почти полностью перекрывают естественный приток воздуха;
• установка переходит в режим пиролиза – термического разложения топлива на золу и горючие газы;
• количество воздуха, который поступает в установку, достаточно для тления части опилок, что поддерживает режим работы газогенератора.

Выходящий газ содержит:

• азот;
• водяной пар;
• углекислый газ;
• водород;
• оксид углерода (угарный газ).

Чтобы газогенератор поставлял газ непрерывно, и его можно было использовать для отопления, необходимо устанавливать 2–3 установки и подключать их поочередно.

Для этого потребуются электрические клапаны, которые будут отсекать неактивные котлы, а также ставить системы дозагрузки топлива.

Благодаря невысокой температуре горения топливо можно подгружать как снизу, так и сверху. В обоих случаях эффективна шнековая подача, но шнек нужен большого диаметра и с малым шагом, чтобы опилки не могли двигаться по нему под действием силы тяжести.

Биотопливо

Из опилок получают метиловый спирт, который можно использовать для отопления и любых двигателей, настроенных для работы на бензине или газе.

Метиловый спирт очень ядовит, поэтому его нельзя пить.

Существуют промышленный и домашний способы получения спирта из этого продукта, разница между ними в способе получения глюкозы из опилок.

Для обоих способов необходимо максимально измельчать опилки – чем меньше их размер, тем выше выход готового продукта.

Для получения биотоплива желательно использовать сырье лиственных пород, поскольку из них получается больше глюкозы.

Более подробно об устройствах для измельчения читайте в статье «Оборудование для переработки древесных отходов».

Превратив опилки в глюкозу, их сбраживают с помощью дрожжей, и после окончания брожения нагревают до температуры 60–70 градусов, чтобы испарялись спирты. Затем этот пар охлаждают и получают смесь различных спиртов, которая после очистки и становится биотопливом.

На таком топливе могут работать любые бензиновые двигатели, хотя для максимальной эффективности мотор нужно немного доработать.

Более подробно о получении и применении биотоплива читайте тут.

Копчение

Опилки – это хорошее топливо для копчения различных продуктов, придающее им неповторимый вкус и аромат.

Копчение – один из способов приготовления и консервации большинства продуктов. Выделяющийся в процессе копчения дым содержит:

• антисептики, подавляющие деятельность бактерий;
• фенолы;
• альдегиды;
• смолы;
• муравьиную и уксусную кислоту.

Существуют 3 вида копчения:

Холодное копчение – это обработка продуктов дымом с температурой 17–30 градусов в течение нескольких дней.

Перед таким копчением продукт солят, варят или жарят, доводя до полной готовности, а холодный дым меняет вкусовые свойства продукта и консервирует его, удаляя влагу и подавляя размножение бактерий.

При горячем копчении температура дыма 60–80 градусов, а время обработки 3–7 часов. Для горячего копчения можно использовать как сырые, так и приготовленные продукты. Горячий дым производит то же действие, что и холодный, но за меньшее время.

Во время быстрого копчения продукт окуривают дымом с температурой 90 и более градусов, поэтому продукт не только коптится, но и запекается. Приблизительное время готовки 1 час.

Из-за малого времени воздействия продукт не успевает вобрать в себя достаточное количество консервантов и не подходит для длительного хранения, но приобретает «копченый» вкус.

Более подробно о:

• принципах копчения;
• влиянии копченостей на здоровье;
• коптильных аппаратах;
• рецептах для копчения различных продуктов

Вывод

Опилки – ценный материал для получения различных видов топлива, а также для копчения:

Прочитав эту статью, вы узнали, как превращают опилки в различные виды топлива, а также применение топлива из опилок в различных сферах. Можно использовать их для собственных нужд или наладить бизнес по их утилизации и получению недорого топлива или копчению различных продуктов.

Применяем пиролиз опилок в домашних условиях для получения топлива

Любые древесные отходы можно использовать для получения горючего пиролизного газа.

По соотношению объем/выделение тепла пиролизный газ уступает природному газу (разница в 25–50 % в пользу природного), поэтому его можно использовать в обычных котлах, но в большем объеме.

Кроме того, пиролизный газ можно использовать в качестве топлива для автомобильных двигателей, однако мощность будет ниже на:

• 20–40% по сравнению со сжиженным природным газом (пропан, метан, бутан);
• 30–50% по сравнению с бензином.

Тем не менее, машина будет ехать, а затраты на горючее окажутся существенно ниже. Ведь при езде в обычных режимах мотор никогда не используют на полную мощность.

Единственным минусом использования пиролизного газа окажется меньшее ускорение во время разгона, то есть сложней будет обгонять машины на трассе.

В статье мы расскажем о том:

• что такое пиролиз;
• какое оборудование используют для пиролиза;
• как очищают пиролизные газы;
• как применяют пиролизные газы.

Что такое пиролиз?

Пиролиз – это термическое разложение древесины, в результате которого целлюлоза распадается на:

Пиролиз начинается при температуре 300–400 градусов и протекает при отсутствии кислорода.

Однако для самоподдерживающей реакции необходимо небольшое количество кислорода, чтобы часть древесины горела и поддерживала высокую температуру. Поэтому в пиролизных установках процесс протекает при сильном дефиците кислорода (15–30 % от необходимого).

Если же подать больше кислорода, то пиролизные газы сгорят прямо в установке.

В процессе пиролиза древесина распадается на различные газы и небольшое количество неорганических остатков, поэтому образование золы в пиролизных установках в десятки раз меньше, чем при обычном сжигании отходов древесины.

Эффективность пиролиза напрямую зависит от влажности древесины – чем влажней древесина, тем больше тепла нужно для термического разложения и тем больше в пиролизном газе водяного пара.

Поэтому отходы древесины предварительно сушат в специальных установках, о которых вы можете прочитать в статье Оборудование для переработки древесины.

Какое топливо подходит для получения газа?

Процесс пиролиза может протекать в любой органике, однако чаще всего для получения газа используют древесные отходы, ветки и другой аналогичный материал.

На теплотворную способность готового топлива влияют плотность и влажность исходного материала, причем под плотностью подразумевают именно удельный вес древесины.

Чем влажней топливо, тем больше энергии будет расходоваться на поддержание процесса пиролиза и тем выше окажется содержание водяного пара на выходе.

Вместе с опилками в газогенератор можно загружать стружку и щепу из здоровой или больной древесины, а также любые отходы обработки и переработки древесины в сухом виде.

Кроме того, в качестве топлива можно использовать даже опавшую листву и древесную кору, однако их теплотворная способность гораздо ниже, чем у здоровой древесины, поэтому время работы газогенератора на одной закладке топлива будет гораздо меньше.

Газогенераторные установки

Аппараты и устройства для получения пиролизного газа называют газогенераторными установками.

Они представляют собой герметичную печь с регулируемой подачей воздуха и возможностью перекрытия дымохода.

Чтобы снизить требования к дымоходу, воздух в них подают принудительно, используя для этого центробежные насосы.

Причем либо используют насос с изменяемой производительностью (это делают с помощью частотного преобразователя), либо устанавливают несколько насосов, чтобы обеспечить максимальную подачу воздуха в режиме розжига.

Когда содержимое установки разгорается, подачу воздуха сокращают, оставляя лишь минимум, необходимый для поддержки оптимальной температуры.

В результате из установки начинает выходить густой черный дым, который содержит несгоревший углерод (сажу) и пиролизные газы.

Сразу использовать этот газ нельзя из-за большого количества сажи, поэтому его очищают с помощью различных устройств, наиболее популярные из которых циклоны.

Собранную циклоном сажу можно или загружать вместе с отходами древесины в газогенераторную установку или продавать производителям шин. Ведь сажа – один из основных компонентов, доля которого доходит до 30 %.

Кроме того, из пиролизного газа удаляют водяной пар, что повышает температуру его сгорания. Для этого газ проводят через охладитель, где водяной пар конденсируется в виде капелек воды.

По мере накопления воды ее сливают через специальный кран, расположенный внизу охладителя.

После этого газ подают в фильтр тонкой очистки, в качестве которого используют электростатические устройства, картонные картриджи и емкость с водой.

Электростатические устройства работают за счет различной электрической емкости газа и любых твердых частиц.

Под воздействием статического электричества твердые частицы прилипают к положительному или отрицательному электроду (зависит от электрического потенциала частицы), а газ проходит без препятствий.

Электроды необходимо периодически очищать от налипшей на них сажи.

Картонные фильтры работают по принципу сетки – они пропускают через себя газы и твердые частицы, которые меньше размера пор, пронизывающих весь картридж, поэтому его приходится регулярно менять, что обходится недешево.

Вода в емкости не задерживает газ, но улавливает мельчайшие твердые частицы сажи. По мере загрязнения воду сливают и заливают новую. Слитую воду выпаривают, чтобы получить сажу, которую затем либо отправляют в газогенераторную установку, либо продают производителям покрышек.

Особенности оборудования

Несмотря на то, что опилки – это тоже древесина и основные принципы получения газа из них такие же, для их переработки нельзя использовать обычные газогенераторы.

Это связано с особенностями движения воздуха через массив топлива.

Крупные древесные отходы прилегают друг ко другу неплотно, поэтому воздух между ними легко проходит в любую сторону.

Когда топливная емкость заполнена опилками, то воздух между ними проходит очень слабо, равно как не может пройти и пиролизный газ.

Поэтому в установках, предназначенных для получения пиролизного газа из опилок и стружки, воздух подается в нескольких местах, а отверстие для выхода газа расположено сверху.

Собираясь покупать газогенератор, не забудьте уточнить, предназначен ли он для работы на опилках и стружке. Ведь генераторы, предназначенные для переработки крупных отходов, плохо работают с мелкими, а предназначенные для мелких отходов могут перерабатывать и крупные.

Стоимость газификаторов

Мы подготовили таблицу, в которую включили наиболее популярные модели газогенераторных установок.

Большинство из них предназначены для совместного использования с отопительными котлами, однако их можно приспособить и для других целей.

Кроме того, в список мы включили полупромышленный газогенератор для автомобиля. Чтобы уточнить его параметры и подобрать наиболее подходящий для вашего автомобиля, необходимо связаться с поставщиком по ссылке, которая указана в таблице.

Модель	Дополнительные функции	Мощность/производительность	Цена тысяч рублей	Сайт продавца или производителя
КДО-1	Газогенератор с камерой сгорания и теплообменником для нагрева воды (котел). Возможна покупка без теплообменника и камеры сгорания	15-100 кВт	169	bmpa.info
КСДО-125	Газогенератор с пультом управления и водяным отопительным котлом. При желании может быть установлен другой котел, а также возможна покупка комплекса без котла	125 кВт	495	tayur-kotly.ru
КХ-100В	Газификатор без дополнительного оборудования	100 м3 газа в час	2700	ooo-smog.promportal.su
УГК	Газогенератор для автомобиля	50-100 кВт	460	belgorod.promportal.su
УДСО-60	Газификатор без дополнительного оборудования	60 кВт	300	pifmaster.ru

Как сделать газогенератор самостоятельно?

Высокая стоимость промышленных и полупромышленных газогенераторов вынуждает многих делать эти устройства самостоятельно. Тем более, ничего особо сложного в этом нет.

Мы подготовили ссылки на тематические форумы, где обсуждают изготовление различных моделей газогенераторов.

Там же вы найдете советы, облегчающие поиск материалов для изготовления этого устройства, а также различные рекомендации, которые помогут выбрать ту или иную модель для самостоятельного изготовления.

Вот ссылки на тематические форумы:

1. Форумхаус – изготовление автомобильного газогенератора.
2. Форум самогонщиков – изготовление газогенератора из пиролизного котла.
3. Вашдом – изготовление газогенератора и обсуждение различных моделей.
4. ОстметаллИнфо – изготовление газогенератора для кузнечного горна и рассуждения о его преимуществах и недостатках.

Способы использования пиролизного газа

Этот газ используют для различных нужд.

К газогенератору можно подключить кухонную печь и огонь на ней будет лишь немногим меньше того, который получают, сжигая пропан или бутан.

К нему можно подключить автоген (потребуется более качественная очистка) и при подаче кислорода температура пламени достигнет двух тысяч градусов.

На таком газе хорошо работают газовые электрогенераторы и автомобильные двигатели.

Бензиновый автомобильный мотор, после небольшой переделки, неплохо работает на газе, вырабатываемом газогенераторной установкой.

Дизельный двигатель также может работать на таком газе, но потребуется более серьезная переделка топливной системы.

Полной мощности от такого двигателя не получить, но от ¼ до ½ он выдаст, если хватит производительности газогенератора.

В условиях постоянного роста цен на топливо газогенератор, установленный в багажнике машины позволит серьезно снизить расходы на горючее. Это особенно актуально для тракторов, моторы которых работают в одном режиме.

Однако чаще всего пиролизный газ используют для отопления. Ведь 3–4 килограмма опилок дают ту же тепловую энергию, что и 1 м 3 природного газа.

Если есть возможность бесплатно или дешево доставать опилки, то экономия получается весьма ощутимой. Поэтому деревоперерабатывающие предприятия, цеха и пилорамы можно отапливать, не тратя денег на покупку энергоресурсов, ведь стружка, щепа и опилки на таких предприятиях появляются постоянно и в огромных объемах.

Адаптация для работы на новом топливе

Из-за большого содержания азота теплотворная способность пиролизного газа ниже, чем любого природного или сжиженного газа.

Для правильного сгорания и выделения нужного количества тепла необходимо увеличивать подачу газа.

Для этого в кухонных печах и отопительных котлах без электронного управления рассверливают жиклеры.

В котлах с электронным управлением увеличивают диаметр жиклеров и меняют прошивку (программное обеспечение).

В автомобилях необходимо полностью переделывать топливную систему, поэтому проще всего перевести на пиролизный газ карбюраторные машины.

Мы рекомендуем переводить на пиролизный газ лишь недорогую технику, которая не находится на гарантии.

Использование неподходящего под какие-то стандарты топлива нередко является основанием для отказа в гарантийном ремонте.

Кроме того, переводить любое оборудование на приролизный газ необходимо только после тщательного изучения форумов, на которых пользователи делятся опытом подобных работ.

Также мы рекомендуем максимально серьезно отнестись к очистке топлива, это не только повысит его теплотворную способность, но и снизит риск засорения топливной системы отопительного прибора.

Видео по теме

О пиролизе отходов переработки древесины смотрите в этом видео:

Заключение

Пиролизный газ, который получают из опилок и других отходов древесины, является эффективным и недорогим топливом.

Поэтому использование пиролизных газогенераторов оправдано в тех случаях, когда есть доступ к очень дешевым или бесплатным отходам древесины.