Modelos de linha de produção de pellets de madeira e vantagens de custo para usinas de combustível de biomassa
Em que consiste uma linha de produção de pellets de madeira
Uma linha de produção é uma sequência de etapas em que cada uma delas pode limitar toda a planta. O material recebido é reduzido em tamanho por um picador ou moinho de martelo, seco até a faixa de umidade de trabalho, peneirado para remover excesso de tamanho e contaminação, dosado na prensa de pellets, depois resfriado, peneirado novamente para finos e ensacado ou carregado a granel. A prensa é o item mais visível, mas uma linha que tem uma prensa de 1,5 t/h atrás de um secador que só consegue retirar 800 kg de água por hora funcionará a 800 kg/h. Dimensionar os estágios entre si é a primeira decisão de custo em qualquer projeto.
Dados do modelo da série RKL
| Modelo não. | Capacidade (kg/h) | Potência (kW) | Peso (t) |
|---|---|---|---|
| RKL-250 | 100-200 | 15 | 0.5 |
| RKL-300 | 150-250 | 22 | 0.65 |
| RKL-350 | 100-300 | 30 | 0.76 |
| RKL-400 | 300-600 | 37 | 2.2 |
| RKL-450 | 500-800 | 55 | 4.3 |
| RKL-550 | 1000-1500 | 90 | 5.5 |
O intervalo abrange um fator de aproximadamente dez na produção. O RKL-250 e o RKL-300 são adequados para produção em escala agrícola ou oficinal, o RKL-350 e o RKL-400 cobrem a pequena faixa comercial e o RKL-450 e o RKL-550 são o ponto de entrada para a produção industrial contínua.
Vantagem de custo 1: a energia específica cai à medida que a capacidade aumenta
A potência instalada por tonelada produzida pode ser calculada diretamente na tabela apenas para a etapa de pelotização. O RKL-550 a 90 kW e 1,0-1,5 t/h implica uma carga de pelotização de cerca de 60 a 90 kWh por tonelada, enquanto o RKL-250 a 15 kW e 0,1-0,2 t/h implica 75 a 150 kWh por tonelada no mesmo estágio. Este cálculo exclui a secagem, o transporte e o resfriamento, mas mostra claramente a direção: operar uma prensa grande perto do topo de sua faixa de capacidade é mais barato por tonelada do que operar uma prensa pequena em seu limite, desde que os estágios a montante possam abastecê-la.
Vantagem de Custo 2: Produto Uniforme Reduz Perdas Downstream
Uma linha de produção produz pellets de tamanho, formato e densidade consistentes. Os pellets uniformes podem ser movimentados a granel, armazenados em silos sem segregação e queimados a uma taxa constante em caldeiras e fogões, o que proporciona uma produção de calor estável. A consistência também reduz as perdas: os finos gerados durante o manuseio são uma perda direta do produto vendável, e a qualidade do pellet é classificada exatamente por esse motivo. Os pellets de madeira classificados para o mercado comercializado são especificados na ISO 17225-2:2021, que define as classes A1, A2 e B com limites de umidade, cinzas e poder calorífico líquido, e utiliza designações como D06 e D08 para o diâmetro nominal.
Vantagem de custo 3: matéria-prima de baixo-custo e resultado{2}}de valor agregado
A economia de uma linha de pellets baseia-se na diferença entre o preço da matéria-prima e o preço do pellet acabado. Serragem, aparas de madeira, palha e casca de arroz são insumos de baixo-custo que muitas vezes são desperdiçados em outras partes da cadeia de valor, e a prensa os converte em um produto que pode ser comercializado por tonelada mediante especificação escrita. A operação eficiente também distribui os custos de mão de obra por mais toneladas: os mesmos dois ou três operadores operam uma linha a 1.500 kg/h que seriam necessários para operar uma linha a 300 kg/h.
O que realmente impulsiona o custo operacional por tonelada
Carga de secagem:a umidade que deve ser removida antes da prensagem é geralmente o maior item energético da planta. A matéria-prima entregue seca vale mais do que a mesma matéria-prima entregue úmida, mesmo com um preço de compra mais elevado.
Peças de desgaste:a vida útil da matriz e do rolo depende fortemente da contaminação abrasiva. A triagem antes da prensa é mais barata do que a substituição antecipada da matriz.
Fator de carga:uma linha iniciada e interrompida repetidamente perde rendimento e vida útil da matriz. O fornecimento constante de matéria-prima e um buffer de material seco mantêm a prensa funcionando no ponto projetado.
Perdas de qualidade do pellet:Pelotas e finos esfarelados são produtos sem mercado, portanto, a umidade da prensa e as condições da matriz têm um valor comercial direto.
Selecionando uma linha para uma determinada saída
Trabalhe de trás para frente a partir da tonelagem anual alvo. Divida pelo número de horas de trabalho, some a margem de disponibilidade para manutenção e interrupções de matéria-prima e selecione o modelo de prensa cuja faixa de capacidade superior exceda esse valor. Em seguida, dimensione o secador, o moinho de martelos e o transportador para a prensa, e não o contrário. Onde o fornecimento de matéria-prima é sazonal, planejar um buffer maior de material seco é geralmente mais barato do que superdimensionar a prensa.
Perguntas frequentes
Q:Qual é a capacidade do maior modelo RKL?
R: O RKL-550 funciona a 1000-1500 kg/h com 90 kW de potência instalada e um peso total de 5,5 t. O menor modelo, o RKL-250, funciona a 100-200 kg/h com 15 kW.
Q:Qual deve ser o teor de umidade da matéria-prima antes da pelotização?
R: Uma faixa de trabalho de cerca de 12 a 15 por cento é adequada para a maioria das matérias-primas de madeira. O material úmido deve ser seco primeiro, o que normalmente representa o maior custo de energia na planta, portanto o controle de umidade no ponto de recebimento é mais importante do que qualquer configuração da máquina.
Q:Os modelos da tabela representam toda a linha ou apenas a prensa?
R: Os valores de capacidade, potência e peso aplicam-se à unidade de pelotização. Uma linha completa também inclui equipamentos de picagem ou moagem, secagem, peneiramento, resfriamento, peneiramento de finos e embalagem, todos os quais devem ser dimensionados para combinar com a prensa.
Q:Como é especificada a qualidade do pellet para venda?
R: Pelos limites de propriedade da ISO 17225-2:2021 para pellets de madeira classificados. A umidade é determinada pelos métodos de forno da ISO 18134, o teor de cinzas pela ISO 18122 e o valor calorífico pela ISO 18125; a durabilidade mecânica dos pellets é determinada pela ISO 17831-1.
Q:Por que a uniformidade do pellet afeta o custo e também a qualidade?
R: Os pellets uniformes são manuseados a granel sem segregação e queimam em uma taxa constante, portanto, menos produto é perdido, pois os finos durante o armazenamento e o transporte e as reclamações dos operadores de caldeiras são menores. Perdas no manuseio são receitas perdidas.
Q:Qual modelo se adapta a uma fazenda que utiliza serragem própria?
R: Para produção-de uso próprio, a faixa RKL-250 a RKL-350 de 100 a 300 kg/h geralmente é suficiente. Os modelos maiores RKL-450 e RKL-550 destinam-se a fábricas que vendem pellets a granel numa base comercial.
