Склад опилок и щепы для котлов отопления

Чтобы опилки и щепа для котлов отопления, были по-настоящему экономичным видом топлива, необходимо соблюдение нескольких условий, связанных с выбором сырья и безопасной организацией его хранения. Применение простых рекомендаций, существенно увеличит эффективность и КПД отопительного агрегата.

Какая щепа и опилки лучше для сжигания в котле

Производители отопительного оборудования, работающего на щепе и опилках, в технической документации подробно описывают требования, предъявляемые к топливу. Дополнительные сведения описаны в ГОСТ 18320-78. Помимо прочего, в государственных стандартах указано:

Размеры опилок, от 1 до 5 мм. Фракция древесной щепы находится в пределах, от 2 до 10 см.

Топливо не должно содержать примесей, более 8% коры, 5% гнилостных остатков, 0,5% примесей минеральных отложений. Не допускаются металлические включения.

Хранение сырья осуществляется в специализированных бункерах. Максимальное время хранения опилок, не более 7 месяцев.

Кроме ГОСТов, при выборе древесных отходов, обращают внимание на следующие параметры:

Максимально допустимую влажность.

Оптимальная влажность щепы-опилок для пиролиза

Влажность щепы и опилок, не должна превышать следующих пределов:

Данные требования связаны с тем, что в большинстве котлов на отходах древесины, используется процесс газогенерации или пиролиза. Во время сжигания топлива, дополнительную энергию получают от дожига углекислого газа, вырабатываемого во время горения.

Процесс пиролиза возможен, только при достижении следующих требований:

Создание и поддержание в топочной камере высокой температуры горения, не менее 600°С.

Ограниченный доступ кислорода.

Допустимая влажность древесных отходов не более 20%. Если количество влаги больше, вместо углекислого газа, с поверхности топлива испаряется влага, что делает процесс газогенерации невозможным.

Влажная древесина приводит к усиленному скоплению конденсата и смолянистых выделений, на стенках дымоходного канала и топке, что приводит к быстрому выходу отопительного оборудования из строя.

Щепа и опилки, из каких пород древесины лучше

Для котла лучше использовать щепу или опилки из древесины твердых пород. Стоит воздержаться от использования отходов смолянистых деревьев: ели, сосны. Оптимально подойдут опилки и щепа из следующих пород дерева:

Не рекомендуется топить печь отходами строительных материалов: ОСП, ДСП, ЦСП и МДФ. Во время горения, выделяется большое количество формальдегидов. Дым токсичен для человека.

Всем требованиям, описанным выше, соответствуют опилки и щепа, изготовленные в заводских условиях. Сырье поставляется упакованное в герметичных мешках по 40 кг, или насыпью.

Организация хранения щепы и опилок

Хранение щепы и опилок в котельной, выполняется с учетом действующих правил пожарной безопасности и ГОСТ. Требования предъявляются как к помещению, используемому под склад, так и к системе автоматической подачи топлива.

Соблюдение условий хранения, обеспечивает безопасную эксплуатацию отопительного оборудования и предотвращает потенциально опасные ситуации, приводящие к пожару. Несоблюдение правил ППБ, является причиной отказа на ввод в эксплуатацию котельной.

Требования к помещению под склад

В качестве топливного хранилища, используют закрытое помещение с хорошей вентиляцией, соответствующее следующим требованиям:

Свободный доступ погрузочного автотранспорта к загрузочному люку или непосредственно в сам склад.

Наличие естественной и принудительной приточно-вытяжной вентиляции.

Стены и пол облицованы негорючим материалом.

В промышленных хранилищах, устанавливают пожарную сигнализацию. Обязательно наличие щита со средствами индивидуальной защиты и пожаротушения.

Все металлические детали шнековой передачи заземляются.

Подключение к сети электроэнергии, выполняется через автоматы, расположенные на щитовой вне здания.

Обязательно наличие ворошителя.

Объем хранилища подбирают так, чтобы вместить щепы и опилок, в количестве, достаточном для обеспечения работы котла в течение 6-7 месяцев.

Загрузка щепы или опилок в помещение склада выполняется погрузочным автотранспортом. В зависимости от выбранной конструкции хранилища, топливо загружают в приемный люк, либо засыпают непосредственно в сам бункер. Подача опилок на котел осуществляется посредством шнековой передачи.

Как устроен и зачем нужен ворошитель

Хотя основной задачей ворошителя является подача (сгребание) щепы и опилок в шнековый транспортер, функции устройства не ограничены исключительно этим. Конструкция механизма служит нескольким целям.

Щепа и опилки, во время хранения сваливаются, образуя комки, способные остановить вращение шнека, что приведет к сбою отопительного оборудования. Ворошитель, механическим способом разрушает любые комки.

Опилки, при хранении сильно нагреваются. На глубине около 5 м от поверхности топливной кучи, температура достигает 73°С. Чтобы избежать возгорания и равномерно распределить выделяемое тепло, опилки и щепу потребуется регулярно переворачивать. В бытовых условиях, сделать это достаточно проблематично, что и приводит к сваливанию и слипанию щепы между собой.

Ворошитель имеет следующую конструкцию:

Основу составляет металлический диск, установленный на вал.

По всей поверхности диска закреплены лопасти.

В движение ворошитель приводят несколько электроприводов.

Разрушение комков выполняется во время механического воздействия лопаток на передвигаемый стокерами слой топлива.

Ворошитель устанавливают поперек склада топлива, непосредственно перед транспортным конвейером, после подпорной стенки хранилища. В современных системах автоматической подачи топлива, ворошитель является неотъемлемой частью конструкции. Работу устройства контролирует автоматика котла.

Принцип работы шнековой передачи топлива

Автоматизированная подача древесных отходов из хранилища в котел, выполняется по следующей схеме:

Стокеры подают щепу и опилки на вращающийся ворошитель.

Проходя через ворошитель, сбившиеся комки разбиваются механическим способом, после чего, сырье подается в шнековый транспортер.

Шнековая, винтовая или червячная передача, передает опилки от бункера в смежное помещение, где расположен котел.

Непосредственно с котлом соединяется шнек, на краю которого установлен порционный барабан. Топливо подается в топку не непрерывно, как в случае с пеллетами, а частями.
Барабан имеет полую конструкцию с люком, в который засыпается новая порция топлива. После чего переворачиваясь, высыпает опилки на очередной шнековый транспортер. Барабан препятствует прохождению огня от котла к топливному хранилищу.

Посредством шнековой передачи, заполняют топливный бункер, при условии использования загрузочного приемника. Чтобы равномерно распределить поступающие опилки, используют двойной транспортер. Шнеки расположены под потолком хранилища по диагонали. Погрузчик сгружает топливо в преемник, после чего, опилки и щепа, посредством червячной передачи подаются в основной бункер.

Требования и обеспечение ППБ на складе щепы и опилок

В правилах пожарной безопасности подробно описаны требования, предъявляемые к складским помещениям:

Обустройство склада должно быть согласовано с органами государственного надзора.

Используются бетонные полы, в качестве альтернативы, разрешается сделать песчаную или гравийную подушку с толщиной 15 см.

В хранилище скапливается древесная пыль. Чтобы предотвратить возгорание, проводится влажная уборка, электродвигатели заземляются, устанавливаются пылеуловители.

Для каждого складского помещения разрабатывается план пожаротушения и эвакуации.

Обязательно наличие первичных средств пожаротушения и индивидуальной защиты.

Запрещается одновременное хранение легковоспламеняющихся и горючих предметов, помимо отходов древесины.

Все электроприборы должны быть заводского изготовления. Применение двигателей и обогревателей кустарного производства, запрещается.

От поверхности топливной кучи до светильников, должно быть не менее 0,5 м.

Внутри помещения запрещается установка перегородок.

Электродвигатели, используемые для транспортировки щепы, должны иметь как минимум 2 класс огнестойкости.

Минимальное расстояние от склада до котла, не менее 1 м. Между хранилищем и топливным агрегатом должна быть стена с высокой степенью огнеустойчивости.

Освещение выполняется светильниками с герметичными корпусами. Не допускается оставлять включенным освещение, при отсутствии обслуживающего персонала.

Загоревшееся топливо тушат, после извлечения горящего материала из хранилища.

Обслуживающий персонал проходит регулярный инструктаж, относительно техники противопожарной безопасности.

Все противопожарные мероприятия согласовываются с органами местного надзора. Для бытовых хранилищ, рекомендуется установить сигнализацию и автоматическую систему пожаротушения. Для промышленных бункеров, данная мера является обязательной.

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.