Близько половини заготовлюваної деревини у світі використовується для приготування їжі або в якості палива. В країнах, що розвиваються для цього йде до 90% деревної сировини. В історичній перспективі ліс завжди був джерелом тепла для більшої частини населення планети.

У міру масштабного освоєння таких джерел енергії, як газ і нафта, людство, здавалося, все рішучіше відмовлялося від біопалива як скільки-небудь серйозного енергоресурсу. Однак зростаюче зростання споживання і поступове вичерпання розроблених родовищ нафти і газу, стрімке зростання цін на традиційні енергоносії, а також проблеми екології, що викликають все більше занепокоєння світової спільноти, змушують людство згадувати про, здавалося б, списані в резерв відновлювані джерела тепла та енергії.

Ринкова пропозиція

Все котельне обладнання по виду використовуваного палива поділяється на газопаливне, рідкопаливне і твердопаливне. Джерела твердого палива, в свою чергу, поділяються на невідновлювані (вугілля) і відновлювані (це і є біопаливо — відходи переробки деревини та сільськогосподарського виробництва). Торф займає проміжне місце і вважається довговідновлюваним видом палива. Також як паливо можуть використовуватися перероблювані небезпечні відходи і побутове сміття. В порівнянні з традиційними видами палива, насамперед вугіллям і мазутом, відновлюване біопаливо набагато екологічніше.

Хоча фахівці поділяють біопаливо на 26 видів, для спалювання основна характеристика біопалива — вологість. Як правило, виділяють три види обладнання:

Зазвичай конструкція котельні пристосовується до того виду палива, яке має замовник. Але слід зазначити, що на практиці часто доводиться мати справу з вологим, непідготовленим паливом. При використанні вологого палива необхідний котел з передтопкою, що має важку обмурівку, з невеликими поверхнями нагріву (або взагалі без них), щоб забезпечити достатньо високу температуру для повноцінного спалювання.

Обладнання, здатне працювати з паливом в широкому діапазоні вологості, має високий попит.

Крім вологості визначальними характеристиками палива при виборі обладнання є його підготовленість (гранули, підготовлена щепа) і непідготовленість (тирса, стружка), а також фракція. Дрібнофракційне паливо — це гранули, тирса, стружка, щепа, а крупнофракційне — горбиль, обрізки, дрова.

Тип біопалива впливає і на конструктивні особливості установок для його утилізації. За технологіями спалювання палива можна виділити таке обладнання:

• топки з механічними решітками;

• топки з нерухомими решітками;

• вихрові топки;

• топки з киплячим шаром;

• обладнання для спалювання пелет.

Інша класифікація котлів — по потужності. Виділяють такі види котлів:

• побутові котли (до 50 кВт);

• котли малої потужності (від 50 кВт до 5 МВт);

• котли середньої потужності (від 5 до 30 МВт);

• котли великої потужності (більше 30 МВт).

Також можна класифікувати котли за теплоносієм, конструкцією топок або теплообмінника, наявності/відсутності САУ (системи автоматичного управління), хоча зараз можна констатувати, що всі сучасні котли в більшій чи меншій мірі автоматизовані.

Деревні паливні гранули (пелети)

У різних країнах реалізуються дві принципово різні стратегії розвитку біоенергетичної галузі з упором на деревні види палива. У Швеції основною стратегією є фокусування на виробництві облагородженого пресованого біопалива — гранул і брикетів. Відповідно місцеві виробники пропонують ринку головним чином високоавтоматизоване і призначене для спалювання однорідного деревного палива обладнання.

У Фінляндії ж інша стратегія — максимально використовувати низькоякісні лісові і деревні відходи: щепу, тирсу, кору, верхівки дерев, хвою, тонкі дерева від раннього проріджування тощо. Тому в основному розробляється обладнання, яке призначене для спалювання важко спалюваних видів палива, наприклад широко застосовується технологія киплячого шару та інші.

Необхідно відзначити, що спалювання пелет і деревних брикетів може відбуватися на різному устаткуванні. Проте максимальна ефективність досягається при використанні котлів і пальників, спеціально призначених для спалювання даного виду біопалива. Завдяки низькій вологості деревних гранул (близько 10%) вони мають високу теплоту згоряння — 4,8-4,9 МВт. Отримання теплової енергії з гранул відбувається при відносно низькій температурі, а за рахунок малої швидкості протікання процесу котел після вичерпання палива в контейнері може забезпечувати теплом приміщення протягом 24 годин.

Установка для спалювання гранул складається з таких основних компонентів:

• складу палива або бункера;

• конвеєра подачі палива з бункера на пальник;

• пальника для спалювання пелет;

• власне котла або нагрівача.

В Європі більше половини котлів на пелетах мають середню потужність від 0,1 до 1 МВт. Такі котли можна побачити у великих приватних будинках, школах, на невеликих підприємствах.