Анализ гранул

Пеллетное топливо — это возобновляемый, экологически чистый и экономически выгодный вариант отопления дома. Это продукт биомассы, производимый из возобновляемых материалов (обычно переработанных древесных отходов). Во многих жилых домах древесные гранулы используются для отопления в отдельно стоящих печах, каминных топках, печах и котлах. Пеллеты также используются для отопления в крупных учреждениях, таких как школы и тюрьмы. Пеллеты производятся на производственных предприятиях и продаются в магазинах каминного оборудования, питомниках, магазинах строительных материалов, а также в магазинах кормов и садовых принадлежностей. Короче говоря, пеллетное топливо — это способ преобразовать миллионы тонн отходов в энергию, избавив их от отправки на свалки.

Примерами биотоплива являются древесина, древесные гранулы, щепа, макулатура и множество других сельскохозяйственных продуктов и побочных продуктов, которые можно использовать для получения энергии. Самый основной принцип биомассы заключается в ее возобновляемости. Удивительная однородность и эффективность сгорания пеллетного топлива обеспечивает ничтожно малую долю выбросов твердых частиц, характерных для сырой биомассы. Пеллетные горелки имеют самый низкий уровень выбросов твердых частиц среди всех твердотопливных горелок. При условии реализации надлежащих инициатив по устойчивому лесному хозяйству и управлению сельским хозяйством биомасса практически безгранична и имеет довольно стабильную цену по сравнению с ископаемым топливом.

Многие производители пеллет берут побочные продукты, такие как древесные отходы, и перерабатывают их в гранулы размером с карандаш, которые однородны по размеру, форме, влажности, плотности и энергетической ценности. Сырая биомасса не сжигается напрямую, поскольку содержание влаги в сырой биомассе составляет от 20 до 60 процентов. Однако влажность гранул значительно ниже (от 4 до 8 процентов воды). Кроме того, плотность пеллетного топлива значительно выше, чем у сырой биомассы. В пределах заданной зоны грузоперевозок можно перевезти больше топлива и хранить больше энергии на месте. Между тем, пеллеты обрабатываются более легко и предсказуемо. Их единообразная форма и размер позволяют создать более компактную и простую систему кормления, что снижает затраты. Эту высокоплотную и однородную форму можно хранить в стандартных силосах, перевозить в железнодорожных вагонах и доставлять в автомобильных контейнерах.

Анализ гранул в контексте топлива обычно подразумевает проверку и тестирование топливных гранул, например, изготовленных из биомассы, древесины или ядерного материала, для оценки их качества, состава и эксплуатационных характеристик. Здесь есть две основные концепции:

• Анализ биомассы/древесных топливных гранул: используется в системах отопления, печах или электростанциях. Анализ включает в себя следующие основные параметры:
  • Содержание влаги: влияет на эффективность сгорания.
  • Содержание золы (слишком большое): означает больше остатков и необходимости в обслуживании.
  • Теплотворная способность (энергетическая ценность): количество энергии, выделяемое пеллетой.
  • Насыпная плотность: влияет на хранение и транспортировку.
  • Прочность: насколько легко гранулы ломаются или образуют пыль.
  • Содержание хлора/серы: слишком большое количество может вызвать коррозию оборудования.

В данных анализах за основу взят стандарт «ISO 17225-2 Твердое биотопливо. Свойства и классы топлива. Часть 2. Сортированные древесные гранулы». В настоящем стандарте описаны классы качества топлива и характеристики древесных гранул, отсортированных для промышленного и непромышленного использования. Настоящий стандарт распространяется только на древесные гранулы, произведенные из следующего сырья:

• Леса, плантации и другая девственная древесина
• Побочные продукты и отходы деревообрабатывающей промышленности
• Древесина, бывшая в употреблении, не прошедшая химическую обработку

Гранулы из термически обработанной биомассы (например, торрефицированные гранулы) не включены в область действия настоящего стандарта.

• Анализ таблеток ядерного топлива: В ядерной энергетике топливные таблетки обычно изготавливаются из диоксида урана и используются в топливных стержнях реакторов. Анализ включает в себя следующие основные параметры:
  • Плотность и пористость гранул: влияют на то, сколько топлива поместится на стержне и как оно будет вести себя под давлением.
  • Размер зерна, дефекты поверхности и микроструктура: Размер зерна, трещины, дефекты и т.п.
  • Химический состав и обогащение: Особенно для обогащенного урана.
  • Выделение продуктов деления (после облучения): проверяет, как такие газы, как ксенон и криптон, высвобождаются во время использования.
  • Теплопроводность: влияет на передачу тепла.

Эти испытания обычно проводятся в строго контролируемых лабораториях после облучения в горячих камерах с использованием роботизированных инструментов.

Международные стандарты, используемые при анализе гранул, включают, помимо прочего, следующее:

• ISO 17225-2 Твердое биотопливо. Свойства и классы топлива. Часть 2. Сортированные древесные гранулы
• ASTM C776-17 Стандартная спецификация для спеченных таблеток диоксида урана для легководных реакторов. Настоящий стандарт распространяется на готовые спеченные таблетки диоксида урана. Применимо к таблеткам диоксида урана, содержащим уран в любой концентрации 235U, для использования в ядерных реакторах. Этот стандарт учитывает присутствие переработанного урана в топливном цикле и, следовательно, определяет изотопные пределы для таблеток диоксида урана, изготовленных из диоксида урана коммерческого качества. Такой коммерческий сорт диоксида урана определяется таким образом, что с точки зрения конструкции и изготовления топлива продукт по сути эквивалентен продукту, изготовленному из необлученного урана. Диоксид урана, выходящий за эти пределы, не обязательно может считаться эквивалентным и, следовательно, может потребовать принятия специальных мер на предприятии по производству топлива или при проектировании топлива.
• ASTM C759-10 Стандартные методы испытаний для химического, масс-спектрометрического, спектрохимического, ядерного и радиохимического анализа растворов нитрата плутония ядерного качества (Руководство по проверке таблеток ядерного топлива). В настоящем стандарте описаны процедуры химического, масс-спектрометрического, спектрохимического, ядерного и радиохимического анализа для определения соответствия растворов нитрата плутония ядерного качества спецификациям.
• ASTM C1674-16 Стандартный метод испытаний прочности на изгиб усовершенствованной керамики с искусственной пористостью (сотовые каналы) при температуре окружающей среды (Оценка микроструктуры спеченных таблеток диоксида урана). В настоящем стандарте описывается метод испытаний для определения прочности на изгиб (модуля упругости при изгибе) современных керамических конструкций с двумерной сотовой канальной архитектурой в условиях окружающей среды.

Наша организация, которая на протяжении многих лет стремится оказывать поддержку предприятиям всех секторов посредством широкого спектра испытаний, измерений, анализа и оценочных исследований, имеет сильный штат сотрудников, которые внимательно следят за мировыми достижениями в области науки и технологий и постоянно совершенствуются. В этом контексте предприятиям также предоставляются услуги по анализу гранул.