Пеллеты или уголь

Дмитрий Растворов

12 октября, 2022

Новые статьи

Оптимальный выбор котла на пеллетах
Устройство пеллетной котельной
Индивидуальные тепловые пункты
Промышленные котлы на твердом топливе
Является ли модульная котельная объектом капитального строительства?

Здесь вы найдёте краткий обзор преимуществ и недостатков пелллет и мелкофракционного угля для отопления при использовании в автоматических котлах с шнековой подачей.

Мы не будем рассматривать другие виды топлив, такие как дрова или крупный уголь, поскольку речь будет вестись исключительно о котлах с шнековой подачей мелкофракционного топлива (пеллет или мелкофракционного угля). Именно мелкофракционный уголь и пеллеты позволяют обеспечить такой уровень автоматизации при использовании твёрдого топлива, что котёл может работать без присутствия человека от нескольких суток до месяца и более.

Что же выбрать пеллеты или уголь?

Кратко по пунктам.

Пеллеты – гранулированный вид твердого топлива, из спрессованных отходов сельскохозяйственного производства деревообрабатывающей промышленности.

Так выглядят пеллеты.

Материалы, из которых изготавливают пеллеты:

Опилки, щепа, горбыль хвойных и лиственных пород древесины
Торф
Лузга подсолнечника
Древесный уголь

Классификация пеллет по качеству:

Белые пеллеты (ENPlus-A1) – топливо премиум качества , , зольность 0,4 %, теплотворная способность 17 МДж/кг. Производится из древесины без использования коры;
Индустриальные пеллеты (ENPlus-A2) – топливо более низкого качества, чем белые пеллеты, зольность 1,5% , состоят из смешанных пород древесины, теплотворная способность примерно равна белым пеллетам.
Агропеллеты (EN-B ) – топливо стандартного качества из отходов гречки, семян подсолнечника, зольность 4 %, тепловторная способность (она же теплота сгорания) 14 МДж/кг.

Используемое сырьё и внешний вид пеллет.

Основные характеристики пеллет:

Зольность (чем ниже ,тем меньше нужно выгребать золы из котла или золоприёмиников);
Влажность – один из самых важных параметров пеллет, потому что при контакте в водой превращаются в “кашу’’, вследствие этого оно не будет эффективно использоваться в котле;
Теплотворная способность (низшая или высшая теплота сгорания) – от 14 МДж/кг до 17 МДж/кг (3 300 – 4 100 ккал/кг);
Размеры – длина от 5 мм до 40 мм; диаметр от6 до 8 мм.

Насыпная плотность – отношения веса к занимаемому объему материала (для древесных пеллет) для пеллет 650 кг/м³

Фасовка пеллет:

В свободном виде-навалом;
В мешках биг-бэг (большие мешки с пеллетами весом от 500 до 1200 кг);
Упаковка небольших размеров, по несколько десятков килограммов (мешки от 10 до 40 кг.);

Так хранятся пеллеты различной упаковке на складах.

Стоимость пеллет:

Древесные пеллеты – от 7 до 12 тыс. руб./тонна в различных регионах;
Агропеллеты – товар региональный. Где произрастает и перерабатывается гречиха или подсолнечник цены от 3 до 5 тыс руб./тонна; (информация по ценам на октябрь 2022 года).

Заказать древесные топливные пеллеты можно у нас, если вам нужно в Уральском регионе.

Условия хранения пеллет:

Качество пеллет напрямую зависит от условий хранения.

Главный фактор, воздействующий на них – влага, поэтому они должны быть в упаковке из такого материала, который исключит возможность попадания влаги в мешок. Промокание пеллет приведёт к из безвозвратой потере;
Помещение должно быть сухим и с хорошей вентиляцией;

Мешки с пеллетами нельзя размешать на влажном полу, лучше всего поместить их на поддоны и обязательно под крышу;

Уголь – ископаемое топливо, образовавшееся из частей древних растений под землей без доступа кислорода. Формируется, когда гниющий растительный материал накапливается быстрее, чем происходит его бактериальное разложение.

Классификация угля:

Характеристики угля сильно отличаются в зависимости от месторождения. Весь используемый для сжигания в котлах уголь делится на две большие категории: бурый и каменный уголь

Бурый уголь – самая молодая разновидность, которая образовалась из торфа. Имеет волокнистую структуру. При сжигании дает относительно небольшое количество тепла (больше чем пеллеты, но меньше чем каменный уголь)

Характеристики бурого угля.

удельный вес – 1,1–1,4 кг/дм. куб. (дециметр кубический);
блеск – невыраженный или отсутствует;
удельная теплоемкость – 1200 Дж/(кг × К);
удельная теплота сгорания – от 24 до 32 МДж/кг (6 400 – 7 700 ккал/кг)
излом – землистый, реже раковистый.

Каменный уголь – вид энергетических (используемых для получения тепловой энергии) углей, обладающий высокой теплотворной способностью. Разновидность углей ископаемых, занимающая промежуточное положение по степени углефикации между бурым углем и антрацитом

Характеристики каменного угля

удельный вес – 1,5–1,7 кг./дм. куб (дециметр кубический);
температура горения в топочной камере – 700–1100 °С;
блеск – выраженный, с металлическим оттенком, реже – золотистый;
удельная теплоемкость – 1300 Дж/(кг × К);
удельная теплота сгорания – от 24 до 32 МДж/кг (6 400 – 7 700 ккал/кг)
излом – неровный, раковистый

Каменный и бурый уголь сортируется по различным фракциям – по размеру кусков. Ниже приведена классификация и наименования различных фракций угля.

Фракционный состав угля и размер фракции.

Название	Размер, мм
Плитный (П)	Более 100
Крупный (К)	51 – 99
Орех (О)	25 – 45
Мелкий (М)	13 – 24
Семечка (С)	6 – 12
Штыб (Ш)	менее 6
Рядовой (Р)	Несортированный, имеющий куски различного размера.

Для работы в котлах с шнековой подачей применяются каменные и бурые угли фракции «О» – орех.

Как правило, котлы, конструкция которых позволяет работать на угле фракции «орех» также могут работать на любых пелетах.

Уголь фракции «орех» поставляется в «биг бэгах» – мешках весом по 1 тонне или в мешках по 40 кг. Также уголь часто поставляется навалом.

Хранение угля и пеллет

В большинстве случаев для пеллетных и угольных котельных топливо закупается ежегодно один раз на весь отопительный сезон. Во первых, топливо покупать дешевле в низкий спрос, этот период приходится на апрель и май, в эти месяцы крупные поставщики пеллет снижают цены на все виды пеллет до 25 – 40 %. Уголь тоже удобнее запасать заранее.

Правило закупать топливо на весь сезон не является абсолютной необходимостью, но обосновано технически и экономически.

Условия хранения угля и пеллет для бытовых и мелко-промышленных котельных (не более 3 – 5 МВт)

Пеллеты (из любого сырья)	Уголь (каменный или бурый)
Хранятся под крышей или в закрытых помещениях. Боятся капельной влаги. При контакте с водой полностью безвозвратно теряют свои свойства и приходят в негодность.	Можно хранить на открытом воздухе без крыши. Не боится осадков, можно мочить, можно мокрым загружать в котёл, при горении сам высохнет.
Можно хранить зимой и летом при любых естественных температурах зимой и летом.	Можно хранить зимой и летом при любых естественных температурах зимой и летом.
Не склонны к самовоспламенению.	В количествах, используемых дял котельных мощностями до 3 – 4 МВт не склонен к самовоспламенению.
Относительно чистый склад, на складе может образовываться пыль в виде древесной взвеси, мелких опилок.	На складе чёрная угольная пыль.
Для механизации транспортировки можно использовать шнековые скребковые и прочие конвейеры.	Для механизации транспортировки можно использовать шнековые скребковые и прочие конвейеры.
Время хранения не ограничено, свойств со временем не теряет, если речь идёт о 3 – 7 годах.	Время хранения не ограничено, свойств со временем не теряет, если речь идёт о 3 – 7 годах.
Вентиляции склада не требуется.	Вентиляции склада не требуется при объёмах хранения для котельных до 3 – 5 МВт.

Свойства золы пеллет и угля

Пеллеты имеют зольность от 0,4 % до 5% (агропеллеты). Это означает, что при сжигании 1 тонны высококачественных белых пелет (ENPlus-A1) вам нужно будет утилизировать 4 (четыре) килограмма золы.

Бурый уголь имеет зольность от 8% до 16% в зависимости от месторождения. При сжигании 1 тонны бурого угля образуется 80 – 160 кг. Золы.

Каменный уголь имеет зольность от 10% до 45%, в зависимости от месторождения. При сжигании 1 тонны каменного угля образуется от 100 до 450 кг. Золы (шлака).

Пеллетная зола	Угольная (каменный и бурый) зола (шлак)
Мелкий порошок похож на пепел. Лёгкий уносится ветром	Камни и пористые куски. Тяжелее воды, размер кусков сравним с размерами кусков угля.
Частично растворяется в воде.	В воде нерастворим.
По составу не отличается от древесной золы от костра, является естественным удобрением.	Удобрением не 2является. Можно использовать для засыпки ям и луж. В сельском хозяйстве может в небольших количествах разрыхлять грунт.
Не требует специальной утилизации, можно оставлять на грунте, со временем унесёт естественными осадками.	Кучи и отвали хранятся.

Стоимость одной Гигакалории тепловой энергии, вырабатываемой на пеллетах и угле

Имеет смысл сравнивать ресурсную стоимость тепловой энергии на угле и пеллетах, т.е. стоимость тепловой энергии при учёте только лишь стоимости топлива.

Без учёта издержек на хранение топлива, его загрузку и выгрузку, выгрузку утилизации золы и прочих затрат, связанных с эксплуатацией котла.

Стоимость Гигакалории, разумеется, главным образом зависит от цены 1 тонны угля и 1 тонны пеллет. Стоимость твердого топлива в разных регионах сильно отличается.

Например на октябрь 2022 года. В г. Красноярске (там рядом много месторождений угля) стоимость 1 тонны угля 2 000 – 2 500 руб. И там безусловно, уголь является наиболее выгодным топливом, успешно конкурируя даже с газом.

Но, в том же Челябинске или Екатеринбурге угогль стоит уже 5 500 – 6 000 руб. за тонну и цена угля уже с трудом выдерживает даже конкуренцию с пеллетами, которые производят по близости (не более 300- 500 км от места потребления).

Поэтому перед тем, как выбирать пеллеты или уголь, вы должны сделать подробный анализ логистики и цен на топливо с учётом его доставки.

Ниже приведена таблица ресурсной стоимость одной Гигакалории тепловой энергии, вырабатываемой на различных видах топлива в Челябинске

Наименование	Стоимость	Низшая удельная теплота сгорания.	КПД устоийства, %	Для получения 1 МДж нужно сжечь:	Для получения 1 Гк нужно сжечь	Цена 1 Гкал, ₽
Электроэнергия, 1 кВт*ч	5,00 ₽	Нет	98%	0,283, кВт*ч	1187,64	5 938,21
Дизельное топливо, литр.	45,00 ₽	35,70, МДж/л.	91%	0,031, л.	128,97	5 803,86
Пропан-бутан сжиженный (плотность 0,5 кг/л)	17,00 ₽	29,00, МДж/литр	92%	0,037, л.	157,05	2 669,79
Пеллеты древесные, кг	8,00 ₽	17,00, МДж/кг.	86%	0,069, кг	289,97	2 319,72
Агропеллеты, кг	6,50 ₽	14,00, МДж/кг.	86%	0,084, кг	352,10	2 288,66
Тепловая энергия, центральное теплоснабжение для юр. лиц, 1 Гк	2 100,00 ₽	Нет	100%			2 100,00
Щепа древесная, куб.м.	700,00 ₽	2 000,00, МДж/куб.м.	82%	0,001,куб. м.	2,55	1 788,41
Уголь каменный мелкофракционный, кг	6,00 ₽	23,00, МДж/кг.	86%	0,051,кг	214,32	1 285,93
Природный газ,1 куб. м.	9,00 ₽	32,00, МДж/куб.м.	92%	0,034, куб. м.	142,32	1 280,91

При проектировании и строительстве систем отопления для своего дома и производственных объектов каждый решает сам на каким топливом пользоваться с учётом размещения котельной в том или ином регионе.

В нашей стране безусловно есть регионы, где уголь вне конкуренции – Красноярский край, Кемерово, некоторые регионы дальнего востока и др. Также, есть регионы, где широко развита лесозаготовка и производство пеллет:

Пермский край,
Кировская обл.,
Карелия.

Во всех случаях расчёт следует делать с учётом логистики и доставки топлива.

Современные котлы и горелочные устройства в общем и целом, при правильной настройке позволяют одинаково экологично сжигать как пелеты, так и уголь.

Также, стоит отметить некоторое устоявшееся мнение среди жителей центральной России, что уголь это грязный вид топлива и хозяин угольного котла похож на шахтёра 18 века с чёрным испачканным лицом.

На самом деле при правильной и организованной эксплуатации современных пеллетно-угольных котлов с шнековой подачей чистота в котельной при использовании пеллет и при использовании угля практически одинаковая.