Описание, основные характеристики и классификация щепы
Щепа — твердое биотопливо, которое получается путем измельчения древесины (отходы лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятий), при помощи рубильных машин или других механизмов. Сфера применения данного материала не ограничивается получением тепловой энергии. Технологическая щепа широко применяется в промышлености для производства:
- целлюлозы;
- древесных плит;
- технического спирта;
- продукции гидролизных и лесохимических предприятий.
Согласно существующей классификации, кроме технологической, выделяют зеленую (допускается примесь листья, хвои и коры) и топливную щепу, которая является главным объектом изучения представленной статьи.
Топливная щепа используется, как биототопливо на твердотопливных котлах, так и для работы небольших ТЭЦ. В европейских странах данные материалы постепенно вытесняют традиционный уголь, газ и т.п.
Для сравнения теплоотдачи и зольности щепы с другими видами энергоресурсов рассмотрим следующую таблицу:
|
Название топлива |
Теплоотдача, Мдж/кг |
Зольность, % |
|
Щепа древесная |
10 |
2 |
|
Мазут |
42 |
1,5 |
|
Пеллеты древесные |
17,5 |
1 |
|
Пеллеты из соломы |
14,5 |
4 |
|
Пеллеты из торфа |
10 |
20 |
|
Каменный уголь |
до 25 |
30 |
|
Природный газ, Мдж/м3 |
35 |
0 |
Щепа не является лидером по количеству выделяемой энергии во время сгорания, но это топливо практически не оставляет золы, что положительно отражается на сроке эксплуатации котлов, в которых она используется. Еще один важный момент – это стоимость щепы (нестабильная ситуация на рынке энергоресурсов не позволяет привести точные цены). По оценкам специалистов, если посчитать, сколько нужно заплатить в холодное время года за отопление в частном доме с твердотопливным котлом, то рассматриваемый материал будет в числе самых дешевых вариантов (но только в тех регионах страны, где есть достаточное количество данного сырья). Последний фактор связан с тем, что транспортировка топливной щепы, из-за невысокой насыпной плотности, 200-320 кг/м3, является невыгодной.
Стандарты качества щепы
Согласно стандартам ONORM M7 133 и DIN 66 165 вся топливная щепа классифицируется по определенным критериям:
- По размеру выделяют (в скобках указаны охват, см2 и длина, см): G30 (3 и 8,5), G50 (5 и 12), G (10 и 25), G (12 и 30), G (15 и 40).
- По плотности: низшая S160 (меньше 160 кг/м3), средняя S200 (160-250 кг/м3) и высшая S250 (более 250 кг/м3).
- По влажности: W20 (влажность до 20%), W30 (30%), W35, W40 и W50.
- В зависимости от зольности, выделяют категории: А1 (зольность до 1%) и А2 (высокая зольность, более 1%).
«Плюсы» и «минусы» щепы
Главными преимуществами щепы являются:
- Данный вид топлива можно заготавливать в любое время.
- Во многих регионах страны есть достаточная сырьевая база для данной деятельности.
- Невысокая себестоимость 1 кг готовой продукции (но не во всех областях).
- Очень низкая зольность материала.
- Технические характеристики котлов на щепе практически не отличаются от оборудования для пеллет.
- Щепа позволяет решить проблемы с утилизацией отходов деревообрабатывающей отрасли.
Среди недостатков представленной группы нетрадиционных энергоносителей, можно выделить следующие:
- Щепа обладает низкой влагостойкостью и ее нужно хранить в сухом помещении.
- Невысокая теплоотдача.
- Перевозка данных материалов на большие и средние расстояния является экономически нерациональной.
- Низкая энергетическая ценность.
- Невысокая плотность материала.
Но, несмотря на перечисленные «минусы», щепа заслужено считается перспективным материалом для отопления жилых и промышленных помещений, а также в качестве сырья для некоторых отраслей экономики.