木屑顆粒是顆粒爐中最常用的燃料。所有木屑顆粒都是生物質材料,即一般種植的植物和樹木的產品。最常見的住宅顆粒由鋸末和地面木片制成的,就是制作家具、木材等產品的木材廢料。樹脂和粘合劑(木質素)是鋸末中自然存在的,能夠使木屑顆粒粘合,所以它們通常不含添加劑。堅果殼和其他材料在某些地區也會被用于造粒,未加工玉米粒(玉米顆粒)和果核可以用于一些顆粒爐(玉米顆粒爐)燃燒。
您所選擇的燃料,其價格可能取決于你所在地區顆粒廠最可用的廢棄生物質。反過來,你選擇的設備設計取決于可用的燃料。
Part1 原料來源
在美國,全國各地的顆粒廠回收、分類、粉碎、干燥、壓縮、包裝木材和其他廢棄生物質,使其變成方便處理的燃料。如今,在北美有超過60個顆粒廠,每年生產超過每年61萬噸的燃料,在過去5年翻了一番。可以在顆粒爐具經銷商、苗圃、建筑供應商店、飼料和花園用品商店,以及一些折扣商場。顆粒通常用40磅的袋子打包,按袋或按噸(50袋裝運)出售。有些工廠提供20磅的袋子,更容易手提。
Part2 共同特征
雖然不同的生物質原料的化學成分和水分含量各不相同,顆粒燃料研究所(Pellet Fuel Institute)已經確定其共同特征和開發的燃料標準。這些自愿性行業標準,盡可能保證最終產品的均勻性,是對天然原料的加工,但不是精煉燃料。 PFI等級燃料必須滿足以下測試:
PFI等級燃料
1、密度:一致的硬度和能量含量(最小40磅/立方英尺)
2、尺寸:長度(最大1½")和直徑(1/4"or 5/16"),以保證可預測的燃料量,并防止燃料干擾。
3、細粉量:限制顆粒破裂的鋸末量,以避免灰塵,同時在操作過程中負荷和顆粒流問題(細粉量經過1/8"篩子,稱重不超過0.5%)
4、氯化物:限制鹽含量(不超過300ppm),以避免爐或排氣口生銹
5、灰分含量:維修頻率的重要因素。
Part3 優質燃料和準級燃料之間的差異
這兩種等級的燃料除了灰分含量,其他所有由PFI標準定義的可測量的特征都是相同的。標準級顆粒燃料(高達3%灰分含量)的原料通常能產生更多的殘灰,如有樹皮木屑(其含有較多的雜質)或農業殘余物像堅果殼。標準顆粒應僅用在指定爐具使用。
優質顆粒燃料(低于1%的灰分含量)通常由硬木或不含樹皮的軟木木屑制成。西部硬木優質燃料灰分含量約0.3%,東部硬木的則約為0.7%。優質顆粒占目前95%以上顆粒生產,一般都可以在專用標準或優質燃料爐子里燒。隨著爐子設計的耐灰性提高,預計可提高標準燃料的可用性。
灰分含量決定燃料等級,由于其在維護頻率中的作用。它是影響設備和通風系統除灰維護頻率的主要因素。在早期的顆粒爐設計,燃料的兼容性是確定爐子是否運作良好的關鍵因素。燃料等級和特定灰分含量還有待考慮,但在顆粒爐技術的進步使燃料選擇更廣泛、更容易。灰筒尺寸、進料和格柵設計、適當通風、正確操作和維護等都影響維護頻率。
顆粒燃料有許多不同,不包括PFI標準。例如,Btu(英國熱量單位)的含量范圍可以從低于8000到近9000Btu,這取決于物種和國家區域。
顆粒原料中的微量礦物質不僅隨地區變化,還與種植區有關。一些微量礦物質會促進結焦,灰團塊會阻隔燃燒室進氣口。燃料在爐內形成渣塊的趨勢是無法通過實驗室分析預測的,因為不同的原材料和影不同燃燒條件變化都會影響過程。渣塊會增加日常維護,但使用匹配爐子設計的專用燃料,可以最大限度地減少問題。盡管考慮原料的性質,顆粒廠仍爭取做到一致性。每袋燃料有細微變化是不可避免的,但這差異通常是微不足道的,比原材料加工前要小得多。
Part4 成本
在美國,顆粒按袋(40磅)、按噸(50袋)、墊木包裝(60袋)出售。在2010 - 2011年,售價在180-260美元/噸變化(3.60-5.20美元/包),平均約為220美元/噸(4.40美元/包)。價格因地區、可用性和季節變化,就像其他供熱燃料一樣。
因為袋裝顆粒容易堆放、儲存,很多謹慎的客戶利用較低的淡季價格,提前購買以保證冬季燃料供應。售價只是成本的一部分。首要的問題是能源成本,用美元每百萬BTU衡量。購買顆粒平均150美元/噸,在一個特定的顆粒爐燃燒,成本為11.50美元每百萬BTU,這低于電供熱成本,與其他燃料的平均能源成本相比,有競爭力。家庭取暖的實際成本,必須考慮到其隔熱性和密封性、大小和布局、所需的舒適程度、以及當地氣候。影響能源成本的其他經濟因素,雖然很難量化,但是也值得考慮。生物質顆粒減少化石燃料的使用,往往是從外國進口的。顆粒生產用的每噸廢料減少垃圾處理相關的成本上升。
持續不斷為每1500平方英尺空間供熱,每24小時顆粒爐平均消耗一袋40磅木屑顆粒。顆粒消耗取決于整體家居效率和爐具設置。
Part5 優勢
顆粒的首要優勢是其便利性。袋裝顆粒容易堆放、存儲。一噸顆粒可堆放在寬長高4英尺的空間內。袋裝顆粒可以存放在干燥的車庫、地下室、雜物間或棚子。
顆粒很方便,因為可以將它們很容易和很干凈裝入爐料斗。每天只需裝一次,當爐子低設置使用時頻率更低。小尺寸的顆粒允許精確調節燃料供給。換言之,可以更容易調節燃燒空氣,實現最佳燃燒效率,燃燒室的燃料量是可預測的并且是一致的。高燃燒效率也是由于顆粒均勻低的含水量(始終低于10%,相比于積木20-60%的含水量)。均勻的低濕度、控制燃料批次、精確調節燃燒空氣意味著高的熱量輸出,低水平排放量。
顆粒燃料的使用帶來除了清潔燃燒之外的環境效益。作為生物質燃料,顆粒通過可再生原材料提供可持續的能源供應的優勢。使用顆粒也有助于減少廢物處理的成本和問題。1993-94年,超過650萬立方碼的廢物,被轉移到堆填區,將其轉化為顆粒的形式用于家庭供暖。作為壁爐傳統,能欣賞顆粒燃燒和在家里享受舒適的冬天就是很美好的。
Part6 顆粒燃料術語表
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