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原创 木材燃烧加热系统的利弊

时间: 2019-12-31 阅读: 266

  原木,木屑,灌木丛和草都是木质生物质,是可再生的燃料,适合于产生热量和电力。燃烧木质材料是原始的家庭供暖系统,因为有证据表明,史前人们在洞穴中燃烧木质材料来提供热量—几千年前,有人意识到煤或其他材料可以燃烧产生热量。甚至在不太遥远的过去,例如在美国殖民地时期,在壁炉或柴火炉中燃烧木柴也是取暖房屋的主要手段。

  如今,燃木壁炉和火炉仍然是提供热量的可行方法,尽管使用传统设计现在通常更多是怀旧和氛围问题,而不是实用功能。

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  警告

  木材燃烧时会释放出有害气体(氧化氮和一氧化碳)和烟灰(颗粒物)。为避免污染问题,必须正确设计壁炉,柴火炉以及木制能源器具和设施,并获得符合空气质量法规和标准的许可证。

  从19世纪的壁炉到公共锅炉

  这些老式的开放式壁炉在如今仍然存在的今天的房屋中,更多的是环境而不是暖气,因为这种设计固有地在能源使用方面效率低下。虽然开放式壁炉在壁炉周围的区域内让人感到温暖舒适,但自然对流实际上导致开放式壁炉通过烟囱将室内空气吸进室内。超过一个房主已经注意到,当壁炉破裂时在书房或家庭房间闪耀,它还在房屋其他部分的门窗周围吸入冷空气。此外,传统的木制壁炉或柴火炉仅利用存储在木材中的大约15%的势能,因此这些较旧的设计正逐渐被更节能的方法所取代。

  柴火还具有造成空气污染的非常实际的缺点。在该国的某些地区,使用燃木壁炉和火炉受到法律限制。例如,在科罗拉多州(您可能会认为燃木壁炉几乎是强制性的设置)–燃木烟是一种污染危害,在海拔低于7,000英尺的地方,不允许使用未经认证的燃木壁炉和新建建筑的火炉,并且在使用时,它们必须是专门设计为主要热源的工程设备,不得用于装饰。在一年中的某些时候(被视为“高污染天”),可能会完全禁止在未经认证的壁炉中燃烧木材。

  由于这个原因,在希望将木材燃烧作为实际家庭加热策略的情况下,该系统现在通常包括密封炉或颗粒炉,其燃烧压缩的生物质颗粒。也有采用密封燃烧室和机械空气循环功能的壁炉和炉灶设计。存在着一个朝气蓬勃的产业,可以将较旧的壁炉装置转换为更节能的“认证”设计。该设计旨在在较高温度下燃烧木材,以最大程度地减少作为烟气逸出的颗粒物质,并尽可能多地消耗作为燃料燃烧的木材的能量。EPA有 认证 木炉和壁炉插件的程序。在批准的样式中,催化式柴灶燃烧更干净(每小时散发不超过4.1克的颗粒)。

  木质生物质能在更大范围内运行锅炉,为学校,办公室,机构和制造设施供热。最大的木动力设施通常同时产生热量和电能。这种热电联产系统实际上是最节能的。

  像任何动力源一样,木质生物质作为燃料源也有其优点和挑战。

  优点

  净燃料成本比取暖油,天然气或煤炭便宜。

  木质生物质可在当地种植和购买,从而使当地经济受益。

  燃料(以原木,木屑,草屑,草和木材场废物的形式)广泛可用,可再生且可持续。

  燃油价格相对稳定。

  颗粒燃烧炉燃烧由压缩木质生物质制成的颗粒,相对无污染,并得到了EPA的批准。

  通过适当的工程设计,木材燃烧系统向大气中排放的污染物要比煤炭和石油少。

  在其生命周期中,生物质是碳中和的燃料来源。

  使用森林废弃物可改善森林健康。通过消除森林中的死者,这种做法可以减少森林火灾的危害。

  缺点

  持续使用需要持续供应原木,木片或其他生物质。

  木质系统需要更多空间来存储大量燃料。

  燃烧后残留的灰烬需要适当,安全的处理。

  大多数颗粒炉和密封式壁炉需要一些电力才能使循环风扇运转。

  建设大型木材能源设施的前期资本成本可能很高;实现节约可能需要数年时间。

  与传统的燃气或燃油锅炉系统相比,木质系统需要更大的锅炉来处理燃料。

  必须密切监控自动化的木屑输送机系统和燃料处理设备,以防止卡纸和系统停机。

  木片燃料因大小,水分含量和能量含量而异。标准的未干燥或“绿色”燃料包含30%至55%的水,这会减慢燃烧速度。

  干燥木片并提高效率的设备非常昂贵。注意:干木极易燃,需要复杂的锅炉系统。


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