TCVN: VIÊN NÉN GỖ – YÊU CẦU CHUNG Wood pellets - General requirements

TCVN TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN XXXX:2021 Xuất lần VIÊN NÉN GỖ – YÊU CẦU CHUNG Wood pellets - General requirements HÀ NỘI – 2021 TCVN XXXX:2021 TCVN XXXX:2021 Mục lục Trang Phạm vi áp dụng .6 Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Nguyên tắc Yêu cầu chung 5.1 Về nguồn gốc, xuất xứ nguyên liệu .8 5.2 Về quy cách sản phẩm 10 5.3 Về đặc tính kỹ thuật 10 Phụ lục A (Tham khảo) .14 Phụ lục B (Tham khảo) .17 TCVN XXXX:2021 Lời nói đầu TCVN XXXX:2021 xây dựng sở tham khảo ISO 17225-1:2014 TCVN XXXX:2021 Viện Nghiên cứu Công nghiệp rừng – Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ công bố TCVN XXXX:2021 TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN XXXX:2020 TCVN XXXX:2021 Viên nén gỗ - Yêu cầu chung Wood pellets - General requirements Phạm vi áp dụng Phần tiêu chuẩn quy định yêu cầu kỹ thuật chung cho sản phẩm viên nén gỗ sản xuất từ nguyên liệu thô như: gỗ rừng tự nhiên, gỗ rừng trồng, gỗ nguyên sinh, sản phẩm phụ phụ phẩm ngành công nghiệp chế biến gỗ, gỗ qua sử dụng chưa xử lý hóa học Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm công bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) ISO 16559, Solid biofuels- Terminology, definitions and descriptions (Nhiên liệu sinh học rắn- Thuật ngữ, định nghĩa mô tả) ISO 16948, Solid biofuels - Determination of total content of carbon, hydrogen and nitrogen (Nhiên liệu sinh học rắn-Xác định tổng hàm lượng cacbon, hydro ni tơ) ISO 16968, Solid biofuels - Determination of minor elements (Nhiên liệu sinh học rắn-Xác định nguyên tố phụ) ISO 16994, Solid biofuels - Determination of total content of sulfur and chlorine (Nhiên liệu sinh học rắn-Xác định tổng hàm lượng lưu huỳnh clo) ISO 17225-1, Solid biofuels - Fuel specifications and classes - Part 1: General requirements (Nhiên liệu sinh học rắn - Đặc điểm kỹ thuật phân hạng nhiên liệu- Phần 1: Yêu cầu chung) ISO 17828, Solid biofuels - Determination of bulk density (Nhiên liệu sinh học rắn- Xác định khối lượng riêng) ISO 17829, Solid Biofuels - Determination of length and diameter of pellets (Nhiên liệu sinh học rắnXác định chiều dài đường kính viên nén) ISO 17831-1, Solid biofuels - Determination of mechanical durability of pellets and briquettes - Part 1: Pellets (Nhiên liệu sinh học rắn-Xác định độ bền học viên nén than đóng bánh- Phần 1: Viên nén) ISO 18122, Solid biofuels - Determination of ash content (Nhiên liệu sinh học rắn- Xác định hàm lượng tro) ISO 18123, Solid biofuels — Determination of the content of volatile matter (Nhiên liệu sinh học rắn Xác định hàm lượng chất bay hơi) ISO 18134-1, Solid biofuels - Determination of moisture content - Oven dry method - Part 1: Total moisture - Reference method (Nhiên liệu sinh học rắn- Xác định độ ẩm- Phương pháp sấy khơ – Phần 1: Độ ẩm tồn phần-Phương pháp tham chiếu) ISO 18134-2, Solid biofuels - Determination of moisture content - Oven dry method - Part 2: Total moisture - Simplified method (Nhiên liệu sinh học rắn- Xác định độ ẩm- Phương pháp sấy khô – Phần 2: Độ ẩm tồn phần-Phương pháp đơn giản hóa) ISO 17830:2016, Solid biofuels — Particle size distribution of disintegrated pellets (Nhiên liệu sinh học rắn-Phân bố kích thước viên nén) Thuật ngữ định nghĩa Phần tiêu chuẩn sử dụng số thuật ngữ định nghĩa nêu ISO 16559 sau: TCVN XXXX:2021 3.1 Sinh khối (Biomass) Ngun liệu có nguồn gốc sinh học khơng bao gồm nguyên liệu vùi lấp lớp địa chất hóa thạch CHÚ THÍCH: Sinh khối vật liệu hữu có nguồn gốc từ thực vật động vật, bao gồm không giới hạn lượng, nông nghiệp, phụ phẩm từ gỗ, thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, sợi thực vật, thực vật thủy sinh, tảo, phụ phẩm lâm nghiệp gỗ, phụ phẩm nông nghiệp, phụ phẩm chế biến chất hữu khơng hóa thạch khác 3.2 Sinh khối gỗ (woody biomass) Sinh khối gỗ sinh khối từ gỗ bụi Bao gồm rừng, rừng trồng, rừng nguyên sinh khác, phế phụ phẩm công nghiệp chế biến gỗ gỗ qua sử dụng CHÚ THÍCH: 3.3 Viên nén nhiên liệu sinh học (Biofuel pellets) Nhiên liệu sinh học sản xuất cách nén sinh khối có sử dụng chất kết dính khơng thành dạng khối lập phương, đa diện, hình trụ có đường kính đến 25 mm, sản xuất cách nén sinh khối CHÚ THÍCH: Sinh khối thường nghiền nhỏ trước nén 3.4 Viên nén gỗ (Wood pellets) Là dạng nhiên liệu sinh học làm từ sinh khối gỗ, có khơng sử dụng chất phụ gia, thường có dạng hình trụ, chiều dài từ đến 40 mm, đường kính lên đến 25 mm bị gẫy đầu CHÚ THÍCH 1: Nguyên liệu thô cho viên nén gỗ sinh khối gỗ phù hợp với Bảng ISO 17225-1 Viên nén thường sản xuất khuôn ép với độ ẩm thường nhỏ 10%; CHÚ THÍCH 2: Sinh khối gỗ sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất viên nén nghiền theo kích thước phù hợp với yêu cầu thuật khách hàng Xác định phân bố kích thước viên nén sau sản xuất thực theo tiêu chuẩn ISO 17830 3.5 Xử lý hóa học (Chemical treatment) Bất kỳ dạng xử lý hóa chất ngồi khơng khí, nước nhiệt độ VÍ DỤ: Keo dán sơn phủ CHÚ THÍCH: Ví dụ xử lý hóa học tham khảo phụ lục B 3.6 Ứng dụng thương mại (Commerical application) Là hoạt động sử dụng công cụ thiết bị đốt nhiên liệu sinh học rắn có yêu cầu nhiên liệu tương tự thiết bị dân dụng CHÚ THÍCH: Khơng nên nhầm ứng dụng thương mại ứng dụng công nghiệp Ứng dụng cơng nghiệp sử dụng nhiều loại vật liệu có yêu cầu nhiên liệu khác TCVN XXXX:2021 Nguyên tắc Yêu cầu chung Viên nén gỗ quy định bởi: - Nguồn gốc xuất xứ (xem mục 5.1 bảng 1) - Đặc tính quy cách sản phẩm (xem mục 5.2 bảng 2) Yêu cầu chung 5.1 Về nguồn gốc, xuất xứ nguyên liệu - có nguồn gốc từ sinh khối gỗ, nêu bảng Bảng - Phân loại nguồn gốc nguồn nhiên liệu sinh học rắn Nguồn gốc 1.1 Gỗ rừng tự 1.1.1 Toàn gỗ 1.1.1.1 Cây gỗ rộng (cây hạt kín) từ sinh khối nhiên, gỗ trồng rừng trừ phần rễ nguyên khác gỗ 1.1.1.3 Cây trồng có chu kỳ ngắn sinh (gỗ trồng phân tán) 1.1.1.2 Cây gỗ kim (cây hạt trần) 1.1.1.4 Cây bụi 1.1.1.5 Tổng hợp 1.1.2 Toàn gỗ 1.1.2.1 Cây gỗ rộng (cây hạt kín) rễ 1.1.2.2 Cây gỗ kim (cây hạt trần) 1.1.2.3 Cây trồng có chu kỳ ngắn 1.1.2.4 Cây bụi 1.1.3 Thân gỗ 1.1.2.5 Tổng hợp 1.1.3.1 Cây gỗ rộng vỏ (cây hạt kín) 1.1.3.2 Cây gỗ kim vỏ (cây hạt trần) 1.1.3.3 Cây gỗ rộng không vỏ (cây hạt kín) 1.1.3.4 Cây gỗ kim khơng vỏ vỏ (cây hạt trần) 1.1.3.5 Tổng hợp 1.1.4 Phụ phẩm sau 1.1.4.1 Tươi, gỗ rộng (cây khai thác gỗ hạt kín) bao gồm 1.1.4.2 Tươi, gỗ kim (cây hạt trần) bao gồm 1.1.4.3 Bãi gỗ, gỗ rộng (cây hạt kín) 1.1.4.4 Bãi gỗ, gỗ kim (cây hạt trần) 1.1.4.5 Tổng hợp TCVN XXXX:2021 1.1.5 Gốc/Rễ 1.1.5.1 Cây gỗ rộng (cây hạt kín) 1.1.5.2 Cây gỗ kim (cây hạt trần) 1.1.5.3 Cây trồng có chu kỳ ngắn 1.1.5.4 Cây bụi 1.1.5.5 Tổng hợp 1.1.6 Vỏ (từ hoạt động lâm nghiệp) 1.1.7 Gỗ từ vườn nhà, công viên, trồng ven đường 1.1.8 Tổng hợp loại 1.2 Sản phẩm 1.2.1 Sản phẩm phụ 1.2.1.1 Cây gỗ rộng vỏ (cây phụ phụ phụ phẩm gỗ hạt kín) phẩm chưa qua xử lý hóa 1.2.1.2 Cây gỗ kim vỏ (cây trình chế biến gỗ học hạt trần) 1.2.1.3 Cây gỗ rộng khơng vỏ (cây hạt kín) 1.2.1.4 Cây gỗ kim không vỏ vỏ (cây hạt trần) 1.2.1.5 Vỏ (từ hoạt động chế biến gỗ) 1.2.2 Sản phẩm phụ, 1.2.2.1 Khơng có vỏ phụ phẩm, sợi gỗ 1.2.2.2 Có vỏ thành phần gỗ 1.2.2.3 Vỏ khác qua xử lý 1.2.2.4 sợi gỗ thành phần hóa học gỗ khác 1.2.3 Tổng hợp loại 1.3 Gỗ sử 1.3.1 Sản phẩm phụ 1.3.1.1 Khơng có vỏ dụng phụ phẩm gỗ 1.3.1.2 Có vỏ chưa qua xử lý hóa 1.3.1.3 Vỏ học 1.3.2 Sản phẩm phụ, 1.3.2.1 Khơng có vỏ phụ phẩm, sợi gỗ 1.3.2.2 Có vỏ thành phần gỗ 1.3.2.3 Vỏ khác qua xử lý hóa học 1.3.3 Tổng hợp loại 1.4 Hỗn hợp 5.2 Về quy cách sản phẩm Viên nén gỗ có kích thước - Đường kính nhỏ bằng 25 mm - Chiều dài từ 3,15mm 50 mm 5.3 Về đặc tính kỹ thuật TCVN XXXX:2021 Đặc tính kỹ thuật viên nén gỗ nêu Bảng Bảng 2– Yêu cầu đặc tính viên nén gỗ STT Phương pháp thử ISO 17829 Chỉ tiêu đặc tính kỹ thuật Ghi Nguồn gốc Theo bảng Loại hình sản phẩm Xem mục 5.2 Kích thước (mm) Đường kính (D) chiều dài (L)a D06 mm ± 1,0 mm 3,15 mm < L ≤ 40 mm D08 mm ± 1,0 mm 3,15 mm < L ≤ 40 mm Hình – Kích thước (mm) D10 10 mm ± 1,0 mm 3,15 mm < L ≤ 40 mm D12 12 mm ± 1,0 mm 3,15 mm < L ≤ 50 mm D25 25 mm ± 1,0 mm 10 mm < L ≤ 50 mm ISO 18134-1 Độ ẩm, M (%) ISO 18134-2 10 M05 ≤ 5% M08 ≤ 8% TCVN XXXX:2021 Bảng (tiếp theo) STT Phương pháp Chỉ tiêu đặc tính kỹ thuật Ghi thử ISO 18122 ISO 17831-1 ISO 18846 ISO 17828 STT M10 ≤ 10% M12 ≤ 12% M15 ≤ 15% Hàm lượng tro, A (% khối lượng khô) A0.5 ≤ 0,5% A0.7 ≤ 0,7% A1.0 ≤ 1,0% A1.2 ≤ 1,2% A1.5 ≤ 1,5% A2.0 ≤ 2,0% A3.0 ≤ 3,0% A4.0 ≤ 4,0% A5.0 ≤ 5,0% A7.0 ≤ 7,0% A8.0 ≤ 8,0% A10.0 ≤ 10,0% A10.0+ > 10,0% Giá trị tối đa công bố Độ bền học, DU (viên nén sau thử nghiệm) DU97.5 ≥ 97,5 % DU96.5 ≥ 96,5 % DU95.0 ≥ 95,0 % DU95.0 < 95,0 % Giá trị tối thiểu công bố Tổng tỷ lệ vỡ, F (< 3,15 mm) sau sản xuất F1.0 ≤ 1,0% F2.0 ≤ 2.0% F3.0 ≤ 3.0% F4.0 ≤ 4.0% F5.0 ≤ 5.0% F6.0 ≤ 6.0% F6.0+ > 6.0% Giá trị tối đa công bố b Chất phụ gia (% khối lượng ép) Loại hàm lượng chất hỗ trợ, chất hạn chế chất phụ gia khác phải nêu rõ Khối lượng riêng lớn (BD) (kg/m3 ) BD550 ≥ 550 kg/m3 BD580 ≥ 580 kg/m3 Bảng (tiếp theo) Phương pháp thử Chỉ tiêu đặc tính kỹ thuật BD600 ≥ 600 kg/m3 BD625 ≥ 625 kg/m3 BD650 ≥ 650 kg/m3 BD700 ≥ 700 kg/m3 BD750 ≥ 750 kg/m3 Ghi 11 TCVN XXXX:2021 BD800+ 10 ISO18125 Qui ISO 16948 định/ tham khảo ISO 16994 > 800 kg/m3 Giá trị nhiệt lượng dòng, Q (MJ/kg kWh/kg) Lượng ni tơ (% khối lượng khô) Giá trị tối thiểu công bố c N0.2 ≤ 0,2% N0.3 ≤ 0,3% N0.5 ≤ 0,5% N0.6 ≤ 0,6% N0.7 ≤ 0,7% Qui định đối với: Sinh khối xử lý hóa học mục (1.2.2; 1.3.2) Tham khảo đối với: Tất nhiên liệu không xử lý hóa học (xem trường hợp ngoại lệ trên) N1.0 ≤ 1,0% N1.5 ≤ 1,5% N2.0 ≤ 2,0% N3.0 ≤ 3,0% N3.0+ > 3,0% (Giá trị tối đa công bố) Lưu huỳnh, S (% khối lượng khô) S0.02 ≤ 0,02% S0.03 ≤ 0,03% S0.04 ≤ 0,04% S0.05 ≤ 0,05% S0.08 ≤ 0,08% S0.10 ≤ 0,10% S0.20 ≤ 0,20% Qui định đối với: Sinh khối xử lý hóa học mục (1.2.2; 1.3.2) Tham khảo đối với: Tất nhiên liệu không xử lý hóa học (xem trường hợp ngoại lệ trên) S0.20+ ISO 16994 > 0,20% (Giá trị tối đa công bố) Clo, Cl (% khối lượng khô) Cl0.01 12 ≤ 0,01% Qui định đối với: Sinh khối xử lý hóa học mục (1.2.2; 1.3.2) Tham khảo đối với: Tất nhiên liệu không xử lý hóa học (xem trường hợp ngoại lệ trên) TCVN XXXX:2021 Bảng (kết thúc) STT Phương pháp thử Chỉ tiêu đặc tính kỹ thuật Cl0.05 Cl0.07 Cl0.10 Cl0.20 Cl0.30 Cl0.30+ ≤ 0,05% ≤ 0,07% ≤ 0,10% ≤ 0,20% ≤ 0,30% > 0,30% (Giá trị tối đa công bố) Các bon cố định, Cd (% khối lượng khô) Giá trị tối đa công bố Ghi Tham khảo đối với: Tất nhiên liệu khơng xử lý hóa học (xem trường hợp ngoại lệ trên) Qui định áp dụng cho viên nén sinh khối xử lý nhiệt ISO 18123 Chất bay VM (% khối lượng khô) Giá trị tối đa công bố Qui định áp dụng cho viên nén sinh khối xử lý ISO 17820 Sự phân bố kích thước thành phần nhiệt Giá trị công bố viên nén sau phân rã (% khối lượng viên nén cho sử dụng cơng khơ) CEN / TS 15370– Nhiệt độ nóng chảy tro e (°C) nghiệp Cần công bố a Lượng viên dài 40 mm (chiều dài tối đa 50 mm) chiếm 5% khối lượng Chiều dài tối đa cho cấp D06, D08 D10 phải ≤ 45 mm Viên nén dài 3,15 mm, chúng nằm sàng có lỗ trịn 3,15 mm b Lượng phụ gia tối đa 20% khối lượng ngun liệu ép Loại cơng bố (ví dụ: tinh bột, bột ngô, bột khoai tây, dầu thực vật, lignin) Nếu lượng lớn ngun liệu thơ cho sản xuất viên nén tổng hợp loại c Giá trị tối thiểu viên sinh khối nung xử lý nhiệt khác thường ≥ 18 MJ/kg d Carbon cố định (%) tính cách sau: 100 - [độ ẩm (w%) + tro (w%) + chất bay (%)] Tất tỷ lệ phần trăm tính độ ẩm sở e Cần đặc biệt ý đến nhiệt độ nóng chảy tro số nhiên liệu sinh khối, ví dụ bạch đàn, dương, có chu kỳ kinh doanh ngắn, rơm rạ, Khuyến nghị tất nhiệt độ đặc trưng (nhiệt độ bắt đầu co ngót (SST), nhiệt độ biến dạng (DT), nhiệt độ bán cầu (HT) nhiệt độ dòng chảy (FT) điều kiện oxy hóa phải nêu, nhiệt độ trước tro hóa lớn 550°C cần nêu rõ 13 TCVN XXXX:2021 Phụ lục A (Tham khảo) Các giá trị đặc trưng nhiên liệu sinh khối rắn A.1 Giá trị đặc trưng vật liệu gỗ ngun, khơng có lượng vỏ, TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 14 Thông số Tro Tổng giá trị nhiệt lượng Giá trị nhiệt lượng ròng Cacbon, C Hidro, H Oxi, O Nitơ, N Lưu huỳnh, S Clo, Cl Flo, F Nhôm, Al Canxi, Ca Sắt, Fe Kali, K Magiê, Mg Mangan, Mn Natri, Na Photpho, P Silic Si Titan, Ti Asen, As Cadimi, Cd Crom, Cr Đồng, Cu Thủy ngân, Hg Niken, Ni Chì, Pb Vanadi, V Kẽm, Zn Đơn vị % Gỗ kim (Bảng mục 1.1.3.2 1.2.1.2) Giá trị đặc Biên độ thay đổi trưng 0,3 Từ 0,1 đến 1,0 Gỗ rộng (Bảng mục 1.1.3.1 1.2.1.1) Giá trị đặc Biên độ thay đổi trưng 0,3 Từ 0,2 đến 1,0 MJ/kg 20,5 Từ 20,0 đến 20,8 20,1 19,4 đến 20,4 MJ/kg 19,1 Từ 18,5 đến 19,8 18,9 18,4 đến 19,2 % % % % % % % mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg % 51 6,3 42 0,1 < 0,02 0,01 < 0,000 100 900 25 400 150 100 20 60 150 < 20 < 0,1 0,10 1,0 2,0 0,02 0,5 2,0