颗粒燃料是由压缩有机物质或生物质制成的生物燃料。 颗粒可以由五大类生物质中的任何一种制成：工业废物和副产品，食物垃圾，农业残余物，能源作物和原始木材。 木质颗粒是最常见的颗粒燃料类型，通常由压实的锯末和来自木材铣削，木制品和家具制造以及建筑的相关工业废料制成。 其他工业废物来源包括空果串，棕榈仁壳，椰子壳，以及在伐木作业期间丢弃的树顶和树枝。 所谓的“黑色颗粒”由生物质制成，经过精炼，类似于硬煤，并被开发用于现有的燃煤发电厂。 颗粒按其热值，水分和灰分含量以及尺寸分类。 它们可用作发电，商业或住宅供暖和烹饪的燃料。 颗粒非常致密，可以生产低水分含量（低于10％），使其燃烧效率非常高。

此外，它们规则的几何形状和小尺寸允许自动进给和非常精细的校准。 它们可以通过螺旋输送或气动输送送入燃烧器。 它们的高密度还允许紧凑的存储和长距离运输。 它们可以方便地从油轮吹到客户所在地的储存仓或筒仓。

自20世纪80年代中期以来，已开发和销售各种颗粒炉，中央加热炉和其他加热设备。 1997年，奥地利出现了与石油和天然气锅炉具有相似舒适度的全自动木屑颗粒锅炉。 自2005年以来，随着化石燃料价格的飙升，欧洲和北美对颗粒加热的需求不断增加，并且正在出现一个相当大的行业。 根据国际能源署的任务40，木屑颗粒产量在2006年至2010年间增加了一倍多，达到1400多万吨。 在2012年的一份报告中，生物质能源资源中心表示，预计未来五年北美的木屑颗粒产量将再次翻番。

生产
通过压缩首先通过锤磨机的木材来生产粒料，以提供均匀的面团状物质。 将该物料送入压机，在压机中挤压通过具有所需尺寸的孔的模头（通常直径为6mm，有时为8mm或更大）。 压榨机的高压使木材的温度大大增加，木质素略微增塑，形成一种天然的“胶水”，在粉末冷却时将颗粒保持在一起。

颗粒可以由草和其他不含木质素的非木质生物质制成：可以添加蒸馏器干燥的谷物（酿造工业副产品）以提供必要的耐久性。 康奈尔大学新闻2005年的一则新闻报道称，欧洲的草颗粒生产比北美更先进。 它表明草作为原料的益处包括其生长时间短（70天），以及易于栽培和加工。 这个故事引用了学校的农业教授杰里·切尔尼的话说，草是产生96％的木材热量，并且“可以使用任何草的混合物，在夏季中期到夏末切割，留在田地里浸出矿物质，然后打包和颗粒。造粒不需要干燥干草，使加工成本低于木材造粒。“ 2012年，新斯科舍省农业部宣布将一个燃油锅炉转换为研究设施的草颗粒示范项目。

稻壳燃料颗粒是通过压实作为稻田生长的副产品获得的稻壳而制成的。 它还具有与木屑相似的特性，更环保，因为原料是废物。 能量含量约为4-4.2千卡/千克，水分含量通常小于10％。 颗粒的尺寸通常保持为直径约6mm，长度为25mm的圆柱形; 虽然较大的圆筒或压块形式并不罕见。 它比类似的能量颗粒便宜得多，并且可以使用便宜的机器从农场本身的稻壳压实/制造。 与木质颗粒相比，它们通常更环保。 在世界上以小麦为主要粮食作物的地区，小麦壳也可以通过压实来生产能量颗粒，其特征与稻壳颗粒相似。

CORRIM（可再生工业材料研究联合会）关于木屑制造和利用的生命周期清单的报告估计，干燥，造粒和运输颗粒所需的能量小于颗粒能量含量的11％预干燥的工业木材废料。 如果颗粒直接由森林材料制成，则需要高达18％的能量来干燥木材，另外8％用于运输和制造能源。 意大利博洛尼亚大学化学和矿物工程系以及不列颠哥伦比亚大学清洁能源研究中心于2009年出版的对出口木屑的环境影响评估得出结论，加拿大木屑颗粒的运输能耗从温哥华到斯德哥尔摩（通过巴拿马运河15,500公里），约占木质颗粒总能量的14％。

颗粒标准
符合欧洲常用标准（DIN 51731或Ö-Norm M-7135）的颗粒含水量低于10％，密度均匀（高于每立方米1吨，因此会沉入水中）（堆积密度）每立方米约0.6-0.7吨），具有良好的结构强度，低灰尘和灰分含量。 由于木材纤维被锤磨机破碎，因此不同木材类型之间的成品颗粒几乎没有差异。 颗粒可以由几乎任何木材品种制成，只要颗粒压榨机配备良好的仪器，饲料材料的差异可以在印刷机规定中得到补偿。在欧洲，主要生产区域位于芬兰斯堪的纳维亚南部，中欧，奥地利和波罗的海国家。

符合欧洲标准规范的含有回收木材或外部污染物的颗粒被认为是B级颗粒。 诸如刨花板，经处理或涂漆的木材，三聚氰胺树脂涂覆的板等再生材料特别不适合用于粒料，因为它们可能产生有害的排放物和粒料的燃烧特性的不受控制的变化。

美国使用的标准不同，由Pellet Fuels Institute开发，而且在欧洲并非强制性标准。 尽管如此，许多制造商仍然遵守，因为美国制造或进口燃烧设备的保修可能不包括不符合规定的颗粒造成的损坏。 在2007-2008化石燃料价格通胀期间，美国颗粒的价格大幅上涨，但后来显着下降，并且基于每BTU基本上低于大多数化石燃料（不包括煤炭）。

欧洲和北美的监管机构正在收紧所有形式的木材热量的排放标准，包括木质颗粒和颗粒炉灶。 这些标准将成为强制性标准，并通过独立认证测试以确保合规性 在美国，2009年启动的新规则已经完成了EPA监管审查程序，并于2014年6月24日发布了最终新规则以征求意见。美国木材标准委员会将成为新颗粒标准的独立认证机构。

工业用木制小球
木材颗粒以五种尺寸（见表）和两种含水量M10和M15进行交易，含水量最高为10％和15％。 对于灰分含量（A），机械强度（DU），细粒含量（F）和堆积密度（BD）以及硫（S），氮（N）和氯含量（Cl）也是定义的类别。 热值Q和添加剂的可能含量必须指定灰软化温度DT。 堆积密度必须至少为600 kg /m³，对于其他上述属性，不给出限制值。

大小	直径	长度	含水量等级	含水量
D06	6毫米±1.0毫米	3.15 mm至40 mm，1％至45 mm	M10	最大。 10％
D08	8毫米±1.0毫米	3.15毫米至40毫米	M15	最大。 15％
D10	10毫米±1.0毫米	3.15毫米至40毫米
D12	12毫米±1.0毫米	3.15毫米至50毫米
D25	25毫米±1.0毫米	10毫米至50毫米

用于非工业用途的木质颗粒
对于非工业用途，仅尺寸D06和D08以含水量等级M10进行交易。 堆积密度必须至少为600 kg /m³，细粉含量不得超过1％，添加剂含量不得超过2％。 有三个属性类。 A1级和A2级颗粒由新鲜采伐的木材或化学未经处理的木材残留物制成，A1为低灰分和氮含量材料，A2为灰分和氮含量略高（例如实木颗粒，森林残留木材或氮气） ）吠声）。 B级颗粒也可以由工业残余木材和化学未处理的用过的木材组成，并且可以具有更高的灰分和氮含量。 另外，在每种情况下指定最小热值和最小强度。 根据EN 15210的强度测试包括在带挡板的旋转盒中进行10分钟的处理。 在该处理之前和之后，将样品通过具有3.15mm直径孔的多孔板筛分，仅测试第一筛的保留材料。 对于第二次筛选，必须保留至少所述的质量分数。

属性	A1级		A2级		B级
灰分含量	A0.7	最大。 0.7％	A1.2	最大。 1.2％	A2.0	最大。 2.0％
氮含量	N0.3	最大。 0.3％	N0.5	最大。 0.5％	N1.0	最大。 1.0％
强度	DU97.5	分97.5％	DU97.5	分97.5％	DU96.5	分钟96.5％
热值	Q16.5	> 16.5 MJ / kg	Q16.5	> 16.5 MJ / kg	Q16.5	> 16.5 MJ / kg

对于硫，氯和重金属含量限定值。 对于灰熔融行为，应指出收缩开始时的温度（SST），软化温度（DT），半球温度（HT）和流动温度（FT）。

欧洲生物质协会的商标“ENplus”和“EN B”标志通过欧洲颗粒委员会颁发，从国家颗粒协会到生产，交易或运输颗粒的公司。 ENplus-A1，ENplus-A2和EN-B密封件的颗粒要求原则上与标准ISO 17225-2的相应质量相对应，但是，还应规定灰分软化温度。 此外，整个链条记录在最终客户处，并规定了适当的储存和运输条件。 必须采取永久性返回样品（15kg袋装除外），并且必须确保所有交付给制造商的可追溯性。 此外，认证机构与生产者进行年度审查，每三年对贸易进行一次检查。

DIN CERTCO mbH的质量标志“DINplus”是市场上另一种成熟的认证。 除了标准DIN EN ISO 17225-2的要求外，还有对产品的附加要求。 罚款不得超过0.5％，而不是1％的标准。 对生产者进行年度审查。

用于小型燃烧设备的木质颗粒的典型特性
木质颗粒具有以下特性：

能量密度约为4.8千瓦时/千克（17,000千焦/千克），2吨颗粒含有约1000升燃料油的能量（相当于）
堆积密度约为650 kg /m³
含水量低于10％
高品质颗粒的灰分低于0.5％
其他重要的特性和质量特征是颗粒的直径和长度，某些元素的含量（硫，氯），耐磨性，使用的原材料等。

制造方法
将原料（来自锯木厂的锯屑和碎屑）在高压下压缩成直径为几毫米的棒而不添加凝聚剂。

生产所需的能量取决于原料的含水量。 它在热值的1.3％到2.7％之间。

自2009年底以来，开始耗尽锯末的生产工厂正在转换小直径圆形木材（针叶树），最终成本较高（每吨颗粒额外成本约10欧元），有时难以剥皮，这将是不缺乏。 产生质量问题，向上修改产生它所消耗的灰色能量。

仍有一些生产商生产的燃料颗粒可替代木材，但用其他原材料制成。 我们可以引用：

藤蔓射击。
干燥，压实的咖啡渣，其热值略高于木材。

危害
木质颗粒，特别是新制造的颗粒具有化学活性，并且可以消耗维持生命所需的氧气氛。 木质颗粒还可以排放大量的有毒一氧化碳。 私人储藏室和船上的船只发生致命事故。 处理时，木屑会释放出细小的灰尘，导致严重的粉尘爆炸。

颗粒炉操作
有三种一般类型的颗粒加热设备，独立式颗粒炉，颗粒炉插入物和颗粒锅炉。 颗粒炉“看起来像传统的木炉，但操作更像现代炉。[燃料，木材或其他生物质颗粒，储存在一个称为料斗的储存箱中。料斗可以位于设备的顶部，侧面一个机械螺旋钻[自动将颗粒送入燃烧罐中，在那里它们在如此高的温度下焚烧，它们不会产生通气堵塞的杂酚油和极少的灰分或排放物……“热交换管”：将通过火加热的空气送入室内……“对流风扇”：通过热交换管将空气循环进入房间……颗粒炉和…炉灶之间的最大区别在于，内部的颗粒炉是一种高科技设备带有电路板，恒温器和风扇 – 所有这些都可以共同[调节温度并有效地加热空间。“

颗粒炉插入件是插入现有砖石或预制木壁炉中的炉子。 请参阅壁炉插入

颗粒锅炉是独立的中央供暖和热水系统，旨在取代住宅，商业和机构应用中的传统化石燃料系统。 自动或自动颗粒锅炉包括用于大量储存颗粒的筒仓，将燃料从料仓移至料斗的燃料输送系统，用于调节多个加热区域温度的逻辑控制器以及用于长期自动化的自动除灰系统操作。

颗粒筐允许一个人在现有的炉子或壁炉中使用颗粒加热他们的家。

燃料成本
由于颗粒是由锯木厂工业的副产品生产的，因此生产与建筑业，一般经济（包装木材）和圆木（有害风暴或甲虫灾害的木材）的积累有关。

在颗粒市场上，过去几年的供需情况有所增加，且时滞不等。 在20世纪90年代末市场推出后最初相当高的价格之后，从2002年到2005年，德国的价格相对较低，然后是3.50美分/千瓦时。随后几个月的高颗粒价格超过5美分/千瓦时在2006/07年冬季，由于供应瓶颈。 自2007年以来，制造商进一步扩大了产能，使商业价值降至约3.50至4.50美分/千瓦时之间。

成本比较
为了估算颗粒加热系统的效率，除燃料成本外，还必须考虑储存和焚烧的具体成本。 特别是，较低的特定热值需要较高的存储容量。 因此，基于特定热值的颗粒供应应该比加热油的存储便宜至少10％或比不存储成本的燃料气体供应便宜至少20％。 在奥地利，与加热油相比，颗粒的成本优势自2010年以来并不总是在40％到56％之间。

价格发展
直到2004年春天，颗粒的价格与取暖油价格大致相同，比天然气便宜约30％。 此后，颗粒价格仅小幅上涨，而取暖油和天然气价格大幅上涨。 根据奥地利的价格，与石油相比，2005年底节省的供暖成本为40％至50％。 价格在冬季较高价格和夏季较低价格之间波动。

从2006年夏天开始，第一次没有下降，但价格持续上涨。 2006年7月德国DIN加颗粒的价格平均为每吨206欧元。 在奥地利，2006年秋季的价格上涨至250欧元，12月价格为255欧元。

由于2006/07年冬季非常温和，尤其是在18/19冬季风暴Kyrill风暴过后。 2007年1月以及随后的木材价格过度供应开始再次大幅下降，直到2007年春季平均每吨185欧元，并且由于产能的大规模扩张而稳定下来，从180到200欧元到秋季。

2008年，奥地利的颗粒价格未超过每吨200欧元，2008年中期价格在155欧元至175欧元之间。

2010年，德国半径50公里范围内交付5吨散货的年平均价格为每吨228.45欧元，2011年增加至每吨241.41欧元。热值为4.9千瓦时/千克，相当于每千瓦时4.66克拉（2010年）或4.93克拉（2011年）。在6月/ 7月，每吨的价格降低了10％。

2012年12月，德国的木质颗粒平均每吨成本为256.24欧元。 2014年9月奥地利的价格为每吨243.2欧元，瑞士的价格为391.68欧元/吨，相当于每吨324.23欧元。

使用产品的奥地利价格指数可以客观地观察奥地利与天然气和木质颗粒相比的价格发展：2013年1月，奥地利天然气价格指数与2006年1月的基准值相比为143.75; H.过去七年天然气价格上涨1.44倍（见天然气价格演变和通常价格波动的解释）。 2014年9月颗粒价格指数为136.80，d。 H.颗粒的价格上涨了1.37倍。

能源输出和效率
木质颗粒的能量含量约为4.7-5.2兆瓦时/吨（~7450BTU /磅）。

近年来已开发出高效木质颗粒炉和锅炉，通常提供超过85％的燃烧效率。 最新一代的木屑颗粒锅炉可以在冷凝模式下工作，因此效率值可提高12％。 与液体或气体燃烧系统相比，木质颗粒锅炉对燃烧速率和存在的控制有限; 然而，由于水力系统具有更强的储热能力，因此它们更适合于液体循环加热系统。 也可以使用能够改装到燃油锅炉的颗粒燃烧器。

含义
近年来，在德国和欧洲，木质颗粒的重要性稳步提高。 例如，1999年，德国的住宅楼只安装了800个颗粒加热系统。 到2004年，这一数字上升至27,000，2008年达到约100,000，2013年达到180,000。2016年，德国安装了422,000个颗粒加热系统。

在奥地利，2000年有7,000个颗粒锅炉在运行，2012年超过10万个。 在世界范围内，颗粒产量从2002年的250万吨增加到2012年的2300万吨。

空气污染排放
与其他形式的燃烧加热相比，来自颗粒燃烧设备的NOx，SOx和挥发性有机化合物的排放通常非常低。 公认的问题是向空气中排放细颗粒物质，特别是在具有高浓度颗粒加热系统或靠近煤或油加热系统的城市地区。 较旧的颗粒炉灶和锅炉的PM2.5排放可能会在近距离内出现问题，特别是与天然气（或可再生的沼气）相比，尽管在大型设备中静电除尘器，旋风分离器或袋式除尘器颗粒过滤器可在适当维护时控制颗粒物和经营。

全球暖化
通过燃烧木屑使热量或电力在多大程度上促成全球气候变化，以及对气候的影响与使用竞争热源的影响相比，存在不确定性。 不确定因素包括木材来源，生产和运输以及最终燃烧产生的二氧化碳排放，以及适合考虑的时间尺度。

马诺梅特保护科学中心于2010年6月为马萨诸塞州能源部发布的“生物质可持续性和碳政策研究”报告得出结论，燃烧生物质如木屑或木屑会向空气中释放出大量的二氧化碳。 ，创造一种“碳债”，这种债务在20 – 25年内不会退休，之后会有净收益。 2011年6月，该部门正准备提交最终法规，期望大幅加强对生物质能源使用的控制，包括木质颗粒。 生物质能源支持者对Manom​​et报告的结论提出异议，科学家们已经在报告中指出了疏忽，表明气候影响比报告的要差。

直到大约 2008年，人们普遍认为，即使在科学论文中，生物质能（包括来自木质颗粒）也是碳中性的，主要是因为植被的再生被认为能够重新捕获并储存排放到空气中的碳。 然后，开始出现研究生物量气候影响的科学论文，这些论文驳斥了其碳中和的简单假设。 根据生物质能源资源中心，碳中和的假设“已经转变为认识到生物质的碳含量取决于燃料的收获方式，森林类型，采用何种森林管理以及生物量如何随着时间的推移和整个景观的使用。“

2011年，美国12个着名的环保组织采取了政策，为政府激励生物质能源（包括木屑）制定了一个高标准。 它部分地指出，“符合（政府）激励措施的信息来源和设施必须在20年内以及长期内导致较低的生命周期，累积和净温室气体和海洋酸化排放，而不是它们取代的能源。或者与之竞争。“

可持续发展
木制品行业担心，如果建立大规模使用木材能源，建筑和制造业的原材料供应将大幅减少。

成本
由于自2005年以来人气迅速增加，颗粒可用性和成本可能成为问题。 当购买颗粒炉，炉子，颗粒筐或工业上已知的其他设备Bradley Burners时，这是一个重要的考虑因素。 然而，目前的颗粒产量正在增加，并计划在2008 – 2009年在美国上线几个新的颗粒工厂。

造粒的成本可能受到建筑周期的影响，导致锯末和边角料供应的波动。

根据2015年10月5日更新的新罕布什尔能源和规划办公室发布的燃料价格，可以将交付的＃2燃料油的成本与使用其BTU当量的散装交付木材燃料颗粒的成本进行比较：1吨颗粒= 118.97加仑＃2燃料油。这假设一吨颗粒产生16,500,000 BTU，一加仑＃2燃料油产生138,690 BTU。 因此，如果＃2燃料油的交付成本为1.90美元/加仑，那么颗粒的盈亏平衡价格为238.00美元/吨。

按地区使用

欧洲
由于政府法规的限制，整个欧洲的使 在荷兰，比利时和英国，颗粒主要用于大型发电厂。 英国最大的发电厂Drax发电厂从2012年开始将部分发电厂转换为颗粒燃烧器; 到2015年，德拉克斯使英国成为美国最大的木屑颗粒出口国。 在丹麦和瑞典，颗粒用于大型发电厂，中型区域供热系统和小型住宅供热。 在德国，奥地利，意大利和法国，颗粒主要用于小规模住宅和工业用热。

英国已经启动了一项名为可再生热能激励（RHI）的拨款计划，允许非国内和国内木质颗粒锅炉设备在7至20年内接收付款。这是世界上第一个这样的计划，旨在增加根据欧盟的承诺，英国产生的可再生能源数量。 苏格兰和北爱尔兰有单独但类似的计划。 从2015年春季开始，任何生物质所有者 – 无论是国内还是商业 – 都必须从BSL（生物质供应商列表）批准的供应商处购买燃料，以便获得RHI付款。

颗粒广泛用于瑞典，欧洲主要的颗粒生产商，主要作为燃油中央供暖的替代品。 在奥地利，颗粒中央加热炉（相对于其人口）的主要市场，估计所有新的家用加热炉中有2/3是颗粒燃烧器。 在意大利，自动喂料颗粒炉的大型市场已经发展起来。 意大利的颗粒主要用途是小型私人住宅和工业锅炉供暖。

2014年，德国每年的木屑颗粒总消费量为2,200万吨。 这些颗粒主要由住宅小规模供热部门消耗。 使用颗粒部门进行能源生产的混烧工厂在该国并不普遍。 最大量的木质颗粒通过DINplus认证，这些都是最高质量的颗粒。 通常，出口质量较低的颗粒。

新西兰
2003年，新西兰的木屑颗粒总销量为3-5,000吨。最近新木屑颗粒厂的建设使产能大幅增加。

美国
一些公司进口欧洲制造的锅炉。 截至2009年，约有80万美国人使用木屑加热。 据估计，2013年美国将有233万吨木屑用于供热。美国向欧洲出口的木屑颗粒从2006年的124万吨增加到2012年的700万吨，但森林增长更多。

其他用途

马寝具
当向木屑中加入少量水时，它们会膨胀并回复到木屑中。 这使它们适合用作马寝具。 与传统床上用品相比，储存和运输的便利性更加明显。 然而，某些种类的木材，包括核桃，可能对马有毒，绝不能用于铺垫。

在泰国，正在生产用于动物寝具的稻壳颗粒。 它们具有高吸收率，使其成为理想的用途。

吸收剂
在钻探石油或天然气井时，木质颗粒也用于吸收受污染的水。

烹饪
木质颗粒烤架作为烧烤，烘烤和吸烟的多功能方式而受到欢迎。 颗粒的大小使其可用于创建仍精确控制其温度的燃木烤架。

的优点和缺点

好处
颗粒比木材有几个优点：

由于使用其他行业的废物，它是一种可再生且易于获取的资源。
作为重复使用的材料，它是一种更便宜的燃料。
更容易使炉子可编程，以便它们自动打开或关闭。
通过更好地填充空间并具有更大的表观密度，它们比树干或树枝占据更少并且适合任何形状的任何容器。
它们产生大量的植物性灰烬并且无毒，可用作动物的肥料或矿物质补充剂。 这些灰烬含有丰富的钙和钾。
作为额外的好处，它们通常比柴油等传统燃料便宜，并产生较少的污染物（SOx和二恶英）。

缺点
它也比柴油需要更多的地方，因此需要更多的空间来存储或补充库存更多次。
全国（西班牙）的颗粒分销商可以通过合同确保颗粒供应。 空间是一个需要权衡的问题。
如同在所有燃烧中一样，产生废物，这意味着一定量的灰分，取决于燃烧的颗粒的类型，其体积变化。 颗粒的燃烧也产生烟灰，其以微粒的形式排放到大气中，污染了肱骨（必须除去它们）并增加环境污物。
工业中木材废料的生产是有限的，因此延长的消耗量可能导致开始使用去往纸板市场的破碎木材并导致颗粒的价格上升。
如果颗粒通过几个喂料螺旋钻，它们会稍微溶解，这会产生锯屑，有时会妨碍锅炉的进料。
颗粒的燃烧需要更多的空气消耗，这意味着生物质锅炉房需要比用于燃气，柴油或其他燃料的锅炉房更大的通风，这不是锅炉房的主要缺点，但非常重要在需要加热的房间内工作的单个炉子中，因为它们需要更多的冷空气入口，这也冷却了房屋。
有几种类型的颗粒，根据其来源（橄榄，白杨，城市树木修剪等）和地理区域，这意味着热值变化，因此可以同时出售较小功率的颗粒。 价格比那些更大的力量。 这给消费者带来了无助，他们最终想要购买热量，而不是大量的燃料。 虽然为了解决这个问题，但是根据它们的质量（EN plus）有不同的颗粒分类，这确保了产品的热值的价值以及其他特征。

关于其他传统形式的生物质，如木材或木屑，它也有缺点：

有时您可以以非常低的价格或免费获得木柴。
芯片的能量密度较低。 它们没有受压，也没有均匀的纹理。 他们可以收集颗粒的几乎所有优点（自动化，能源使用……），并且通过废物修剪或其他木材废料更容易生产芯片。 只需要一台合适的破碎机，避免压制过程。
对颗粒的额外加工的这种需要使得它们在经济和能量方面制造起来更加昂贵。 另一方面，颗粒的均匀粒度使得锅炉的自动进料更容易。