木屑颗粒是颗粒炉中最常用的燃料。所有木屑颗粒都是生物质材料,即一般种植的植物和树木的产品。最常见的住宅颗粒由锯末和地面木片制成的,就是制作家具、木材等产品的木材废料。树脂和粘合剂(木质素)是锯末中自然存在的,能够使木屑颗粒粘合,所以它们通常不含添加剂。坚果壳和其他材料在某些地区也会被用于造粒,未加工玉米粒(玉米颗粒)和果核可以用于一些颗粒炉(玉米颗粒炉)燃烧。
您所选择的燃料,其价格可能取决于你所在地区颗粒厂最可用的废弃生物质。反过来,你选择的设备设计取决于可用的燃料。
Part1 原料来源
在美国,全国各地的颗粒厂回收、分类、粉碎、干燥、压缩、包装木材和其他废弃生物质,使其变成方便处理的燃料。如今,在北美有超过60个颗粒厂,每年生产超过每年61万吨的燃料,在过去5年翻了一番。可以在颗粒炉具经销商、苗圃、建筑供应商店、饲料和花园用品商店,以及一些折扣商场。颗粒通常用40磅的袋子打包,按袋或按吨(50袋装运)出售。有些工厂提供20磅的袋子,更容易手提。
Part2 共同特征
虽然不同的生物质原料的化学成分和水分含量各不相同,颗粒燃料研究所(Pellet Fuel Institute)已经确定其共同特征和开发的燃料标准。这些自愿性行业标准,尽可能保证最终产品的均匀性,是对天然原料的加工,但不是精炼燃料。 PFI等级燃料必须满足以下测试:
PFI等级燃料
1、密度:一致的硬度和能量含量(最小40磅/立方英尺)
2、尺寸:长度(最大1½")和直径(1/4"or 5/16"),以保证可预测的燃料量,并防止燃料干扰。
3、细粉量:限制颗粒破裂的锯末量,以避免灰尘,同时在操作过程中负荷和颗粒流问题(细粉量经过1/8"筛子,称重不超过0.5%)
4、氯化物:限制盐含量(不超过300ppm),以避免炉或排气口生锈
5、灰分含量:维修频率的重要因素。
Part3 优质燃料和准级燃料之间的差异
这两种等级的燃料除了灰分含量,其他所有由PFI标准定义的可测量的特征都是相同的。标准级颗粒燃料(高达3%灰分含量)的原料通常能产生更多的残灰,如有树皮木屑(其含有较多的杂质)或农业残余物像坚果壳。标准颗粒应仅用在指定炉具使用。
优质颗粒燃料(低于1%的灰分含量)通常由硬木或不含树皮的软木木屑制成。西部硬木优质燃料灰分含量约0.3%,东部硬木的则约为0.7%。优质颗粒占目前95%以上颗粒生产,一般都可以在专用标准或优质燃料炉子里烧。随着炉子设计的耐灰性提高,预计可提高标准燃料的可用性。
灰分含量决定燃料等级,由于其在维护频率中的作用。它是影响设备和通风系统除灰维护频率的主要因素。在早期的颗粒炉设计,燃料的兼容性是确定炉子是否运作良好的关键因素。燃料等级和特定灰分含量还有待考虑,但在颗粒炉技术的进步使燃料选择更广泛、更容易。灰筒尺寸、进料和格栅设计、适当通风、正确操作和维护等都影响维护频率。
颗粒燃料有许多不同,不包括PFI标准。例如,Btu(英国热量单位)的含量范围可以从低于8000到近9000Btu,这取决于物种和国家区域。
颗粒原料中的微量矿物质不仅随地区变化,还与种植区有关。一些微量矿物质会促进结焦,灰团块会阻隔燃烧室进气口。燃料在炉内形成渣块的趋势是无法通过实验室分析预测的,因为不同的原材料和影不同燃烧条件变化都会影响过程。渣块会增加日常维护,但使用匹配炉子设计的专用燃料,可以最大限度地减少问题。尽管考虑原料的性质,颗粒厂仍争取做到一致性。每袋燃料有细微变化是不可避免的,但这差异通常是微不足道的,比原材料加工前要小得多。
Part4 成本
在美国,颗粒按袋(40磅)、按吨(50袋)、垫木包装(60袋)出售。在2010 - 2011年,售价在180-260美元/吨变化(3.60-5.20美元/包),平均约为220美元/吨(4.40美元/包)。价格因地区、可用性和季节变化,就像其他供热燃料一样。
因为袋装颗粒容易堆放、储存,很多谨慎的客户利用较低的淡季价格,提前购买以保证冬季燃料供应。售价只是成本的一部分。首要的问题是能源成本,用美元每百万BTU衡量。购买颗粒平均150美元/吨,在一个特定的颗粒炉燃烧,成本为11.50美元每百万BTU,这低于电供热成本,与其他燃料的平均能源成本相比,有竞争力。家庭取暖的实际成本,必须考虑到其隔热性和密封性、大小和布局、所需的舒适程度、以及当地气候。影响能源成本的其他经济因素,虽然很难量化,但是也值得考虑。生物质颗粒减少化石燃料的使用,往往是从外国进口的。颗粒生产用的每吨废料减少垃圾处理相关的成本上升。
持续不断为每1500平方英尺空间供热,每24小时颗粒炉平均消耗一袋40磅木屑颗粒。颗粒消耗取决于整体家居效率和炉具设置。
Part5 优势
颗粒的首要优势是其便利性。袋装颗粒容易堆放、存储。一吨颗粒可堆放在宽长高4英尺的空间内。袋装颗粒可以存放在干燥的车库、地下室、杂物间或棚子。
颗粒很方便,因为可以将它们很容易和很干净装入炉料斗。每天只需装一次,当炉子低设置使用时频率更低。小尺寸的颗粒允许精确调节燃料供给。换言之,可以更容易调节燃烧空气,实现最佳燃烧效率,燃烧室的燃料量是可预测的并且是一致的。高燃烧效率也是由于颗粒均匀低的含水量(始终低于10%,相比于积木20-60%的含水量)。均匀的低湿度、控制燃料批次、精确调节燃烧空气意味着高的热量输出,低水平排放量。
颗粒燃料的使用带来除了清洁燃烧之外的环境效益。作为生物质燃料,颗粒通过可再生原材料提供可持续的能源供应的优势。使用颗粒也有助于减少废物处理的成本和问题。1993-94年,超过650万立方码的废物,被转移到堆填区,将其转化为颗粒的形式用于家庭供暖。作为壁炉传统,能欣赏颗粒燃烧和在家里享受舒适的冬天就是很美好的。
Part6 颗粒燃料术语表
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