颗粒燃料炉（Pellet stove）是一种燃烧压缩木材或生物质颗粒的炉子，为住宅和工业空间创造热源。 通过稳定地将燃料从储存容器（料斗）送入燃烧罐区域，它产生恒定的火焰，几乎不需要物理调节。 如今使用木质颗粒作为可再生能源运行的中央供暖系统可以达到90％以上的效率。

运作原理
颗粒炉通常由这些组件组成，无论是基本的还是复杂的：

一个漏斗
螺旋系统
两个鼓风机：燃烧和对流
火箱：烧锅和灰收集系统，有时衬有陶瓷纤维板
各种安全功能（真空开关，热传感器）
一个控制器

为了正常运行，颗粒炉使用电力并且可以连接到标准电源插座。 颗粒炉，就像自动煤炭加煤机一样，是一种消耗燃料的恒定加热器，通过电动系统从可再填充的料斗均匀地送入燃烧罐（穿孔铸铁或钢盆）。 最常用的分配器是螺旋钻系统，其由包裹在管中的螺旋长度的金属组成。 该机构要么位于燃烧罐上方，要么位于稍下方，并且将一部分颗粒燃料从料斗向上引导，直到它落入燃烧罐中燃烧。

风扇系统是清洁，经济性能所必需的。 由于燃烧鼓风机将空气引入燃烧锅的底部，同时还迫使废气进入烟囱，因此产生的火焰在燃烧罐的小区域中浓缩并且强烈。 虽然一些颗粒炉灶会很烫手（特别是在观察窗上），但大多数制造商都使用一系列铸铁或钢制热交换器，沿着可见火箱的后部和顶部区域运行。 利用对流鼓风机，室内空气通过热交换器循环并被引导到居住空间中。 该方法允许比手动喂入的木材或煤炉的辐射热高得多的效率，并且在大多数情况下将导致炉子的顶部，侧面和背部至多温暖到触摸。 除了对流空气外，排气扇还通过专门为颗粒燃料制造的特殊通风装置来自燃烧室的空气。 这种循环循环也是燃烧系统的组成部分，因为浓缩的高温火焰会使火箱快速过热。 与过热相关的可能问题是电气部件故障和进入螺旋钻管的火焰导致料斗着火。 作为安全措施，所有颗粒炉都配备了热传感器，有时还配备了真空传感器，如果检测到不安全状况，控制器可以关闭。 对于日常维护，建议使用灰尘真空吸尘器。 这些与商店真空相似，但设计用于去除灰分材料。 这些真空吸尘器配有颗粒炉套件，可以清洁炉子的内部区域，从而提高效率。

颗粒炉可以手动点亮或通过自动点火器点亮。 点火器件类似于汽车的电子点烟器加热线圈。 大多数型号都有自动点火装置，可以随时配备恒温器或遥控器。

方法
颗粒燃料从储存设施或日罐（单炉）输送到燃烧室中。 随着产生的热量，回路水在颗粒锅炉中被加热。 在中央供暖系统中，热水然后通过加热回路。 热量分布与其他中央供暖系统相同。 与石油或天然气加热不同，建议在颗粒加热系统中加入热水池，以便在需要时节省热水。

种类
原则上，颗粒加热系统应被区分为用于中央家用加热系统的操作的装置，包括具有直接散热到生活空间中的单个颗粒炉的控制和调节技术（即颗粒中央加热系统）。

单炉
颗粒单炉通常是功率范围最大的系统。 6-8千瓦及以下，直接放在客厅。 他们通常有一个小型燃料储存罐，可以容纳一到几个日常口粮。 燃料供应和燃烧控制自动控制，灰烬排放是手工完成的。 热量通常直接排放到室内空气中。 含水炉使用一些能量加热水，水位于燃烧室周围的口袋中。 因此，在个别情况下可以支持或替换现有中央供暖的性能。 各种颗粒炉灶的范围与原木烧烤炉的种类一样多，并且还提供带观察窗的版本，从而打开了火的视野。

暖气
颗粒中央加热系统符合标称热输出或热量要求（=所谓的加热负载，根据EN 12 831计算）从3.9 kW以上。 颗粒加热器不仅适用于独立式和半独立式房屋（最高约30 kW），也适用于较大的生活或操作单元，由较大的系统或多个在线颗粒加热系统（级联）提供系统）几百千瓦就可以了。 杂交或组合植物也可以装入其他木柴（例如木柴或木屑）。

颗粒燃烧器系统在满负荷下运行最佳，可调节至额定输出的约30％。 由于颗粒加热器的能量效率较低的预热阶段的持续时间比使用油或气体燃烧更长，因此短的燃烧阶段对燃料效率具有负面影响。 因此，通过将颗粒加热器与热缓冲系统（通常通过水箱）组合，实现能量效率的提高和污染物排放的减少。

栽培颗粒燃烧器
安装在现有油或木材锅炉上的独立颗粒燃烧器是完全加热转换的低成本替代品。 然而，在这些解决方案中燃烧效率降低。 与颗粒调谐的加热器或熔炉不同，公共资金不支持投资成本。

程序
与木片加热器类似，燃料定期交付并通过进料器从燃烧室中根据需要从颗粒仓库（加热系统）或日间罐（单独的烤箱）自动引入。 对于木材加热器中的燃烧，使用通常的燃烧室。 利用颗粒中央加热产生的热量，来自颗粒加热锅炉中的加热回路的水被加热。 热量分配与其他中央供暖系统通过热水相同。 与石油或天然气加热器不同，热水箱与加热系统的集成在颗粒加热系统中是有意义的，颗粒加热系统储存在烧制过程中产生的热量，几乎没有损失，直到加热系统要求加热。

布伦纳
设计为固定床反应器的烧制系统自动供应烧制材料。 工厂的控制技术以与所需热量输出相对应的量递增地供应燃料。 根据型号，供应的木质颗粒或者用热空气鼓风机自动点燃，或者在燃烧室中永久地获得燃烧床。

木屑加热器使用不同的喂料技术。 今天，目前正在使用专门为颗粒燃烧，喂料不足，交叉插入烧制或使用滚筒炉排系统而开发的滑槽或颗粒燃烧系统。

当Fallschachtfeuerung时，颗粒滑下滑槽进入燃烧器罐。 通过使用燃烧器罐，精确限定燃烧范围，因此可以精确地控制燃烧。
当通过从燃烧器板下方挤压的进料螺杆进料时，在那里燃烧并且剩余的灰分落入箱子外面进入下面的灰烬容器中。
除了通过螺旋输送器将燃料从侧面推到击发板上之外，横向插入件的点火方式与未进给的点火相似。 在这种情况下，适合于部分服务的燃烧器板和空气供应都可以是特殊形状的。
在滚筒炉排系统中，颗粒从上方落到几个具有小间隙的缓慢旋转的钢盘上。 刮刀梳子在每次旋转时清洁间隙，因此灰烬同样可以自由下落，燃烧空气可以向上送入。
图片：SOLARvent公司的分区燃烧器
然而，在落火技术的情况下，颗粒从上方落到燃烧室中的格栅上。 借助于通过炉篦的抽风机将火焰拉下。 该系统产生的灰分最少。

为了优化废气的效率和污染物含量，现代颗粒燃烧器通过温度或火焰室传感器结合可连续调节的燃烧空气供应或λ传感器通过引风机来控制燃烧。 热燃烧气体通过热交换器进入烟囱，手动或自动清洁再加热表面或湍流器（也称为湍流器）。

产生的灰烬落入灰盘中。 为了减少需要除灰的间隔，灰分在灰箱中被部分压缩。 有时使用灰分排出系统，其中通过螺旋输送器将烧制残余物输送到收集容器中。

传热和储存
与使用其他燃料一样，锅炉中的能源燃烧加热水，水作为加热和/或热水系统的热交换器，并通过泵和管道将热能输送到消耗地点。 由于木屑的大部分完全燃烧只能在正常操作中进行，并且在预热和燃耗阶段，加热系统会产生较大的损失和较高的排放，因此加热的水通常在木柴加热器中首先通过。缓冲存储，根据需要访问消费者的位置。 这确保了足够长的不间断烧制时间。

测量，控制和调节
颗粒加热的测量，控制和调节技术通常比具有化石燃料的类似加热系统更复杂。 一方面，一个或多个蓄热器的集成需要调节热水储存，输送和随后的输送，另一方面，燃料供应，燃烧空气供应和燃烧的调节更复杂。

安全设备
由于燃料的特殊性，颗粒加热器具有除燃油或燃气燃烧器之外的安全装置。 所有现代木质颗粒加热系统都配备了回烧保护装置，可防止重新燃烧进入颗粒的进料/存储区域。 燃烧室中的负压控制可防止有毒或易燃气体进入锅炉房，某些系统的过热保护> 25 kW或安全热交换器可实现组合锅炉，安全热交换器在过热时自动将热水通过热交换器。

功率范围和效率
颗粒加热器适用于所有功率范围。 3.9千瓦，大约在单个烤箱之间。 4和20千瓦。 目前大多数系统都可以对燃料和助燃空气进行功率控制，因此它们可以在满载和部分负载下运行。 目前，在热值模式下，颗粒锅炉在满负荷运行（标称热输出）下达到约85-95％的燃烧效率。 采用冷凝技术的颗粒锅炉，锅炉效率高达约。 可以实现106％。 这里，除了蒸发能量（至少部分地）之外，废气中的蒸汽的冷凝能量被回收。 这实现了仅30℃-40℃的废气温度。作为必要的热交换器的材料，使用诸如不锈钢或石墨的耐腐蚀材料。 壁炉中有特殊措施，必须排放冷凝水（每吨颗粒350升）。

除了少数例外，当颗粒锅炉在部分负荷范围内运行时效率下降。 这里描述的燃烧效率可能与实际的工厂效率有很大的不同，因此工厂概念起着重要作用。 使用足够大的缓冲存储器是有意义的。

自动化水平，支持和维护
现代颗粒加热系统几乎完全自动运行，因此只需要几周（灰处理）或几个月（清洁燃烧室）的定期清洁和维护工作。 加热的常规工作仅限于仓库的填充，灰烬的清除以及更简单的模型，清洁烟道。 与石油或天然气加热相当的用户友好性是制造商的重要发展目标。 对于单个颗粒中央加热系统，每年只需一次护理间隔就足够了。

燃料参考
燃料以袋装货物（15-20公斤）的形式提供，用于手动灌装，1-2m³塑料袋（大袋）或松散。 虽然袋装货物特别适用于单炉或小型系统，但大袋的使用需要适当的悬挂系统和提升技术。

松散木质颗粒的输送通常通过类似的筒仓载体进行，如饲料颗粒的输送。 除了防尘袋筒仓外，吹入颗粒，并且通常在吸入空气的同时储存空间以避免灰尘负荷。 最终用户的典型交付量为3-10吨。

储存和排放
木屑颗粒大量储存在罐或储藏室中，并通过输送系统输送到燃烧器。 储藏室必须是干燥的，因为在用碎屑储存期间，颗粒对墙壁具有强烈的吸湿性或对空气湿度太高。

与石油相比，木质颗粒需要大约三倍的储存量，但是对于房间而言技术上的努力较少，因为与加热油相比，颗粒不是水污染物质。 为了储存，颗粒可以储存在简单的储藏室中。 地板采用漏斗形状 – 通常采用木质结构 – 漏斗底部是螺杆入口或风扇采样探头。 即使在取出点发生故障的情况下，储藏室中的多个移除点也可确保无障碍操作。 储藏室的替代品是由织物或钢板制成的预制罐。 如果建筑物中没有足够的空间，可以使用埋设的地下储罐或独立的siloscan。 在潮湿的房间，必须使用密集的水箱系统来确保颗粒质量。

对于进料，可以使用滴流，吸风机或螺杆系统。 选择主要取决于轴承与锅炉房的距离，对于超过2米的距离，通常需要多级或柔性螺旋输送机。 鼓风机系统可灵活使用，运输时间可超过20米。 来自储藏室或容器的排出物由倾斜的容器底部或漏斗出口支撑。

具有主动排放控制的燃烧器系统为其自身提供所需的燃料剂量，否则，此外，需要小的缓冲器来操作燃烧器。

另见木屑颗粒造成的危害

发展
在20世纪70年代，美国开发出用于能量使用的压制木屑和颗粒炉的颗粒。 自20世纪70年代后期以来，欧洲锅炉制造商，特别是斯堪的纳维亚和奥地利的锅炉制造商已经进入了颗粒加热的发展。 在德国使用木屑后，德国的木屑加热市场于1997年发布。今天，德国是木屑加热系统最强劲的销售市场。

根据行业报告，新建筑物中颗粒加热的比例为35％，颗粒加热系统每年增加10％以上，目前（2013年1月）仅超过100,000单位。 奥地利拥有每1000居民12.6颗粒加热系统，是欧洲最高密度的颗粒加热系统。 在德国，1999年至2008年安装了大约10万颗颗粒植物。

效率和运营成本
颗粒工厂的初始成本高于可比的天然气和石油加热，但运营成本 – 取决于燃料和当前的燃料价格 – 在中欧通常比化石燃料便宜。 对于较大的系统，与运营成本相比，投资成本的比例降低，因此在运行较少的运营年限之后已经比小型工厂节省了成本。 再一次，有更多的再生替代品可用于为更大的物业供热，与颗粒加热相比，运营成本更低，包括木屑加热或沼气厂的废热，目前，有利于颗粒加热系统的财政支持。

另见：建筑物供暖 – 用于经济效率计算和一般供暖系统的尺寸确定
提升
在德国，联邦经济事务和能源部正在推动颗粒加热系统的安装，作为市场激励计划（MAP）的一部分。 对于带有水袋（含水炉）的颗粒炉，补贴金额为1400欧元，没有缓冲储存的颗粒锅炉为2400欧元（锅炉输出为5至66.6千瓦），颗粒锅炉为2900欧元，新建缓冲罐至少为30每千瓦升。 锅炉输出（此处为5至80.5 kW）。 如果同时安装符合条件的热太阳能系统（二价加热）和/或太阳能热水系统的制造或加热物体的能效（隔热）达到一定标准，则可以获得额外的奖励。 安装用于提高效率的废气热交换器和/或用于分离废气颗粒物中所含的颗粒过滤器是另外的创新资金支持。
在奥地利，联邦政府，联邦州和个别市政当局提供补贴，用于新的中央供暖系统或转换为颗粒加热。
在瑞士，木屑颗粒加热系统也在不断推广。 这在不同的地方受到不同的监管。
在比利时，瓦隆大区将在2008 – 2009年每次安装支付以下奖金：1,750至50千瓦（+ 35欧元至每千瓦至100千瓦），3,500欧元至100千瓦（+ 18欧元至每千瓦至500千瓦）， 10,700欧元至500千瓦（每千瓦+8欧元，最高15,000欧元）。

汽油
木质颗粒（DIN plus）的热值为5 kWh / kg，油当量为2.16 kg / l或3.33 l / l OE。 一公斤颗粒的能量含量等于半升加热油的能量含量，体积（体积计量表）为三分之一升。

价格发展
近年来，颗粒市场的供需增长强劲。 在20世纪90年代末市场推出后最初价格相当高，2002年至2005年德国价格相对较低，约为3.5美分/千瓦时，2006年冬季几个月高颗粒价格超过5美分/千瓦时/ 07供应瓶颈极大地扩大了制造商的产能，使贸易价值自2007年以来下降到约3.5至4.5美分/千瓦时之间。 2008年达到了最低限度，此后颗粒价格再次上涨。 在2015年，价格介于约。 达到4.7和6.3美分/千瓦时。

与天然气相比，奥地利的价格发展可以根据产品的奥地利价格指数客观地观察：2013年1月，颗粒价格指数与2006年1月的基准价格相比为139.91，即颗粒价格仅上涨1在这7年中，40次对奥地利天然气价格指数为143.75，d。 H.天然气价格在过去七年中上涨了1.44倍（见天然气价格的发展，以说明通常的价格波动）。

对于散装货物的交付，将收取约30欧元的Einblaspauschale净价; 少于3吨的交货数量通常会导致短缺附加费。 15公斤袋装货物的成本比松散货物多7％至20％，大包装袋（750至1000公斤）也计算附加费。

原料来源和燃料替代品
除了最初使用的锯末之外，木质颗粒越来越多地用于制造颗粒，这也是造纸工业和木材加工业的需求。 除木片外，还包括森林残留物和原木。 木材颗粒使用的增长率和总消费量增加了木材质量较低的需求。 增加原材料供应的战略包括使用整棵树，增加快速种植木材的使用以及在农田上种植短轮伐期种植园。 虽然从环境角度来看，可耕地上的能源木材生产可以获益，但是当加强森林中的原料产量时，可能会发生与自然，环境和/或土壤保护的目标冲突。 原料来源也见木屑＃批评。

用于颗粒加热系统操作的替代燃料正在开发和测试中。 除了秸秆颗粒，剩余价值颗粒（例如碾磨残渣）和进一步颗粒状生物质如B.巨型芒草或菜籽饼可能的原料。 非木质生物质以颗粒形式用于生物质热电联产装置，但目前用于颗粒加热，不适合，因为这些燃料都在燃烧技术（例如，由于高硅含量和烧结）和废气中净化需要增加努力。 谷物作为燃料需要适当的设备（谷物燃烧），并根据“中小型燃烧设施条例”加以限制。

优点
大多数颗粒炉都是自燃的，并在恒温控制下自行循环。 带自动点火功能的炉子可配备遥控器。 最近的创新包括各种安全条件的集成微控制器监控，并且如果出现即将出现的问题，可以运行诊断测试。

经过适当清洁和维护的颗粒炉灶不应产生杂酚油，这是一种导致烟囱火灾的粘性易燃物质。 颗粒燃烧非常干净，只产生一层细粉煤灰作为燃烧的副产品。 颗粒燃料的等级影响性能和灰分输出。 优质颗粒产生的灰分含量低于1％，而标准或低等级颗粒产生高达6％的灰分。 颗粒炉用户应了解低等级颗粒所需的额外维护，并且不一致的木材质量会在短时间内对电子机械造成严重影响。

颗粒炉通常与粒状木材相关联。 然而，许多颗粒炉也将燃烧诸如谷物，玉米，种子或木片之类的燃料。 在一些颗粒炉中，这些燃料可能需要与木屑混合。 颗粒状垃圾（主要含有废纸）也是颗粒炉的燃料。

与仅以烟囱通风原理运行的木炉不同，颗粒炉必须使用特殊密封的排气管，以防止废气由于燃烧鼓风机产生的空气压力而逸出到生活空间中。 颗粒炉需要经过认证的双壁通风，通常直径为3或4英寸，内部采用不锈钢和镀锌外壳。 由于颗粒炉具有强制排气系统，它们的优点是并不总是需要垂直上升通风口，尽管建议采用3到5英尺（0.91到1.52米）的垂直运行来引起一些通风，以防止泄漏。停电的情况。 像现代燃气设备一样，颗粒炉可以通过外墙水平排放，并终止于屋顶线下方，使其成为没有现有烟囱的结构的绝佳选择。 如果现有烟囱可用，制造商敦促在烟囱长度上使用正确尺寸的不锈钢衬管以进行适当的牵伸。 现代建筑技术创造了紧密密封的房屋，迫使许多颗粒炉制造商建议他们的炉子安装外部进气口，以确保炉子有效运行，并防止家庭内潜在的负面压力。

颗粒炉被批准用于移动房屋，而标准的木材燃烧炉则不然。

在许多州，颗粒燃料免征营业税。

环境兼容性
颗粒加热系统的环境兼容性的核心方面是原材料的来源，燃烧产生的污染物排放和气候平衡。

气候保护
由于颗粒由可再生的CO 2中性原料木材组成，因此它们的气候平衡可能比化石燃料更有利。 在燃烧过程中释放的CO 2量恰好与在木材生长时掺入木材中的CO 2量相对应。 然而，即使是来自保证可持续林业的木柴或木质颗粒，也会出现几十年来持久的二氧化碳气体，因为需要几十年的时间才能将相对较短的木材燃烧在古老的，收获成熟的树木中。适当大小的替换森林面积，从而从空气中去除相应量的CO 2。

木质颗粒的CO 2排放量约为42克/千瓦时，对于燃料油，该值约为303克/千瓦时。 根据综合系统全球排放模型（GEMIS），木质颗粒的生命周期（包括运输和材料输入）作为高价值木材使用的副产品，占非木材有用能源的约13％。再生能源。 由于补贴，对颗粒的需求显着增加。 这导致副作用，例如价格上涨和森林木材的使用增加而不是木材废料。

能源安全和区域价值创造
通过使用生物能源木质颗粒，减少了对化石燃料的依赖。 此外，与化石燃料相比，木质颗粒的使用在某些情况下可以使用区域生产的燃料。 燃料支出大部分保留在自己的地区，增加了价值。

排放
在污染物排放（一氧化碳，挥发性有机碳氢化合物，氮氧化物）的情况下，颗粒加热器在其他加热系统的范围内 – 根据污染物和加热系统的不同而不同。 现代颗粒加热系统的细尘排放略高于同类油气加热系统，但远低于适用的限值。 即使按照1. BImschV计划在2015年降低废气排放量，工厂也可以符合极限值。

二氧化硫（SO 2）
符合DIN plus或ÖNORMM7135的木质颗粒的最大硫含量为0.04％（重​​量），介于DVGW规定的天然气之间（最大30 mg /m³或8 mg / kWh加上平均加臭的硫含量）和轻质燃料油（根据第10个BImSchV的第10段，按重量计0.1％）。 根据全球排放综合系统模型（GEMIS），在废木材回收的木屑颗粒的整个生命周期中SO 2的释放量约为0.53克/千瓦时。 加热油（冷凝技术）和天然气分别占0.73克/千瓦时和0.18克/千瓦时。

臭氧污染
据报道，通过释放臭氧前体物质（氮氧化物，一氧化碳，甲烷和挥发性有机化合物）暴露于GEMIS中残留木材燃烧的木屑颗粒为0.88克/千瓦时，比大约高出2倍。采用冷凝技术（0.41克/千瓦时）或天然气（0.35克/千瓦时）燃烧加热油。 由于主要在夏季由于必要的强烈太阳辐射而增加的光氧化物形成是一个问题（“夏季烟雾”），而空间加热器自然主要在冬季工作，但这种排放归因于相对较小的问题潜力。

细尘
正常运行中现代颗粒锅炉的颗粒物排放量约为每MJ热量8毫克，相当于29毫克/千瓦时。 与此同时，有颗粒加热系统，通过优化燃烧，低于颗粒排放水平，也可以安装在更严格的法规适用的地区。 这些系统采用冷凝技术，并具有相对灰尘和低碳废气（每MJ约4 mg颗粒物质= 14.5 mg / kWh）。 否则就是所谓的。 Partitionsbrenner（具有特殊形状的空气控制的横向插入式燃烧器）实现了这种低颗粒物质，尽管这不需要冷凝技术。 细粉尘排放的比较值在于单炉（开放烟囱，平铺炉）约150 mg / MJ（= 544 mg / kWh），原木锅炉约90 mg / MJ（= 326 mg / kWh），并且在3 mg / MJ（= 11 mg / kWh）的油加热器中。 （B.energie AG，瑞士）。

由经济油加热研究所（IWO）委托进行的一项研究也考虑了动态运行。 在冬季典型的日间剖面中，颗粒锅炉发出114毫克/千瓦时的细粉尘，而连续运行时测得的污染量为74毫克/千瓦时。 燃烧器的比较值在实验中为0.10-1.40mg / kWh（连续和间隔操作之间几乎没有差异）。

玉米炉
玉米炉设计用于整粒带壳玉米粒燃烧，类似于颗粒炉。 颗粒炉和专用玉米炉之间的主要区别在于在燃烧器内添加金属搅拌棒或主动除灰系统。 这些设计略有不同，但通常由一个长金属杆和较小的杆以垂直角度焊接组成，以便在旋转时搅动燃烧罐。 主动除灰系统由燃烧罐底部的螺旋钻组成，用于排出灰烬和熟料。 在正常的燃烧循环期间，玉米（和其他类似的生物燃料）中的糖含量将导致灰烬粘在一起，形成硬质量。 金属搅拌棒将这些质量分开，导致更加一致的燃烧。 虽然需要创造能够以最小的调整燃烧多种燃料的炉子，但是一些颗粒炉不是用于搅拌燃料而不能燃烧玉米燃料的。

批评
奥地利环境与技术协会的一项研究表明，在不同的供热消耗和能源价格情景下，供暖系统的资本成本和运营成本相比，“预计”与上述化石供暖系统相比，能源价格更低或更稳定。平均热量消耗，通过隔热节省的能量（特别是在低能耗房屋中）越多，整个价格在整个生命周期中的安装成本就越高，然后是颗粒加热系统“假设能源价格持续低廉.甚至是最昂贵的加热系统“。如果化石燃料成本继续上升，除了柴火加热器之外，颗粒锅炉将带来最低的总成本。