燃木爐
編輯燃木爐(或英國的木材燃燒器或原木燃燒器)是一種加熱或烹飪器具,能夠燃燒木材燃料和木材衍生的生物質燃料,如鋸末磚。通常,該設備由一個堅固的金屬(通常是鑄鐵或鋼)封閉式火箱組成,通常襯有耐火磚,以及一個或多個空氣控制裝置(可以根據爐子手動或自動操作)。xxx個燃木火爐于1557年在斯特拉斯堡獲得專利,比工業xxx早兩個世紀,這將使鐵成為一種廉價且常見的材料,因此這種火爐是高端消費品,只是在使用中逐漸普及。爐子通過通風爐管連接到合適的煙道,一旦燃料被點燃,煙道就會充滿熱燃燒氣體。煙囪或煙道氣必須比外部溫度高,以確保燃燒氣體被抽出燃燒室并向上進入煙囪。木材燃燒器將有害的室內空氣污染水平提高了三倍。
氣源
保持空氣正確流過燃木火爐對于安全有效地運行火爐至關重要。新鮮空氣需要進入火箱,為火源提供氧氣;當火燃燒時,必須讓煙霧通過爐管上升,并通過煙囪排出。為了調節空氣流量,可能會在爐子、煙道和爐管中安裝阻尼裝置。通過打開或關閉風門,可以增加或減少空氣流量,從而可以使火箱內的火焰散開,或通過限制氣流和減少火焰來抑制火焰。阻尼器通常可以通過轉動連接在阻尼器上的旋鈕或手柄來操作。一些爐子使用機械或電子恒溫裝置調節自己的氣流。通過控制爐子的各種空氣供應(正確操作空氣控制裝置),可以實現封閉式電器的最高加熱效率。在現代爐灶上,用戶手冊提供了書面程序。完全開放的空氣控制可能會導致更多的熱量直接通過煙囪而不是進入房間(這會降低效率)。在許多爐子上完全打開空氣控制裝置的xxx問題是“過度燃燒”。當火室內產生過多熱量時會導致過火,這將導致爐子及其內部部件翹曲、翹曲和全面損壞。不同的爐具具有不同數量和類型的空氣控制裝置。現代建筑技術創造了更加密封的房屋,迫使許多爐灶制造商設計他們的爐灶以允許外部空氣進入。外部空氣可以通過直接從外部吸入冷燃燒空氣而不是從爐子所在的房間吸入預熱空氣來提高爐子作為加熱器的整體效率。許多現代爐子可以選擇使用外部進氣口。許多制造商以套件形式提供必要的零件(外部空氣套件,或OAK)。在考慮室外空氣套件時,重要的是要知道空氣必須從爐子的下方進入。例如,地下室的爐子可能無法安全地使用室外空氣套件。這是為了防止排氣逆轉,其中非常熱的煙氣通過(通常是PVC)進氣管排出,
硬木或軟木
木柴通常按體積或質量來衡量和交易。在不完全公制的英語國家,它通常以線來衡量。在購買、切割或收集木柴時,xxx注意硬木和軟木之間的區別。硬木和軟木在質量上具有相似的能量含量,但在體積上卻不同。換句話說,一塊硬木通常比同樣大小的軟木更重,并且具有更多的可用能量。來自橡樹和白蠟樹等樹木的硬木可能會以較慢的速度燃燒,從而產生持續的產量。許多軟木來自針葉樹,它們生長迅速,燃燒速度可能更快。這是軟木顆粒(用于顆粒爐)受歡迎的原因之一。硬木的主要優點是它們往往比相同體積的軟木包含更多的勢能,從而增加了可以堆放在一個爐灶中的潛在熱量。硬木往往會形成并保持熱煤層,從而長時間釋放較少的熱量。硬木非常適合長時間、低度燃燒,尤其是在維持低度燃燒能力較差的爐子中,或者在不需要高熱量輸出的溫和天氣中。相比之下,軟木往往燃燒得又熱又快,幾乎沒有結焦。與硬木相比,它們留下的灰分可能更少。軟木非常適合快速、熱灼傷。它們產生極好的熱量并且不會用煤填充爐子,這對于那些努力推動硬木火爐以從它們中獲取xxx熱量的人來說是一個常見的問題。并非所有硬木都比所有軟木都具有更高的勢能含量。木材因物種甚至個別樹木而異(多年緩慢生長的樹木比相同物種和相同大小的樹木比快速生長幾年的樹木具有更高的BTU含量)。歐塞奇橙,也被稱為樹籬,可能是北美常見的最高BTU木材。許多軟木的季節(干燥)比許多硬木快得多。例如,經過切割、劈開、堆疊和覆蓋的松樹通常在一年內即可燃燒;在相同條件下,橡木可能需要三年時間。
軟木神話
軟木通常被認為是危險的燃燒,因為它產生的雜酚油比硬木更危險。這個神話在北美東北部普遍存在,這兩種木材都很常見。這在西北地區并不常見,那里的大多數全職木材燃燒器只燃燒松樹和冷杉。這個神話可能起源于老式爐灶和壁爐。這些器具不需要經過調味的木材,而且經常沒有收到。因此,他們經常經歷非常低的煙道溫度——通常是在沒有像現代煙道那樣隔熱的煙道中。由于木材中的高水分含量而導致的低燃燒室溫度和由于缺乏絕緣導致的低煙道溫度的結合導致高水平的雜酚油積累。在老式壁爐或火爐中燃燒會發出大量火花的木材(如松木)會導致火花直接進入煙道,如果煙道涂有雜酚油,可能會導致危險的煙囪著火。正確操作的現代爐灶不會導致這種高水平的雜酚油積累。雖然不同的木材種類確實含有不同水平的揮發性有機化合物,但差異并不重要,因為所有木材都會產生雜酚油,如果燃燒不當,雜酚油會積聚。諸如松樹之類的所謂危險木材實際上比橡樹之類的木材更安全,因為它們會燃燒得更熱,從而有助于保持煙道溫度升高,而且它們的快速調味將有助于確保新手燃木者燃燒相當干燥的木材。
水分含量和雜酚油
干木比濕木產生更多的可用熱量,因為能量用于在木材燃燒之前將水從木頭中蒸發掉。新鮮切割的木材(稱為綠色木材)具有很高的水分含量。不同的木材種類具有不同的水分含量,這也因樹而異。燃燒主要是水的燃料會使用大部分燃燒能量來蒸發水。這導致低燃燒室溫度和低煙道溫度。水分含量低于20%(重量)的木柴可以有效燃燒。這是木纖維中吸收的游離水分含量,不包括化學鍵合的氫和氧含量。可以通過室外風干(調味)來減少水分含量,在夏季天氣持續數月。太陽能或燃料窯可以加速干燥過程。去除多余水分的最常見過程稱為調味。通過風干木材進行調味可能需要三年或更長時間。木材在室外通風良好的有蓋結構中或在窯中干燥。所有木材在燃燒時都會釋放雜酚油蒸氣。現代爐子將通過直接二次燃燒或通過催化劑燃燒蒸汽。很少,如果有的話,雜酚油會逃脫正常運行的現代爐子的二次燃燒。如果雜酚油以氣態形式離開木材,則確實逸出的雜酚油可能仍然無害。它不會在250華氏度(121°C)以上的表面上凝結。現代煙道是絕緣的,以幫助確保它們在正常的爐子運行期間不會低于這個溫度。雜酚油的積聚可能很危險,因為它易燃且灼熱。如果煙道涂有雜酚油并被點燃,可能是通過煙道上的火花,它可能導致嚴重的煙囪火災,從而導致結構火災。這可以通過使用現代爐灶和煙道標準、燃燒干柴、保持火勢足夠熱以將煙道頂部的煙道溫度保持在至少250華氏度(121攝氏度)以及根據需要進行適當的煙囪清潔來避免這種情況。
多燃料模型
多燃料爐設計在英國、愛爾蘭和歐洲很常見。他們只燃燒固體燃料,包括木材、木屑、煤和泥炭。它們通常由鋼或鑄鐵制成。有些型號也是鍋爐爐灶,帶有一個附加的水箱來提供熱水,它們也可以連接到散熱器為房子增加熱量,盡管它們通常不如專用的木鍋爐效率高。還有一些爐子模型可以從木材燃料切換到安裝在房屋中的油或氣源,以向單獨的水鍋爐供熱。自20世紀初以來,北美和歐洲已經開始生產除木質燃料外還易于轉化為石油或天然氣的爐灶,并且仍在生產。在某些型號中,油或氣可能會通過管道連接到爐子的柴火隔間后部的鍋式燃燒器,從而為爐子提供燃料。多燃料爐具用途廣泛,但與旨在盡可能燃燒一種特定燃料的爐具相比,其性能通常較差。
催化爐和非催化爐
現代木爐普遍有一些二次燃燒的方法來燃燒未燃燒的氣體,從而xxx提高效率和排放。一種常見的方法是通過催化劑。催化木材爐將在催化劑中重新燃燒來自燃燒室的氣體——一種鍍有催化劑的鋼或陶瓷基質,使這些氣體在比通常可能的溫度低得多的溫度下燃燒。這就是為什么在現代爐灶中,催化模型在實現低、均勻的熱量輸出方面往往要好得多,這在溫暖的天氣中是可取的。現代非催化木爐也將重新燃燒燃燒室中的氣體,但二次燃燒需要更高的溫度。不需要催化劑。這些模型在低燃燒率下會損失大量效率,因為它們無法維持二次燃燒,但在較高溫度下會非常有效。還存在采用催化和非催化二次燃燒的混合爐。不使用任何二次燃燒的爐子仍然存在,但效率明顯較低,因為未燃燒的產品會通過煙道離開。
熱解爐
在傳統的爐子中,當將木材添加到熱火中時,就會開始熱解或破壞性蒸餾過程。產生氣體(或揮發物),在固體燃料上方燃燒。這是大多數固體燃料器具中正在進行的兩個不同的過程。在沒有二次燃燒的陳舊爐灶中,必須在燃料下方和上方都允許空氣進入,以試圖增加燃燒和效率。正確的平衡在實踐中很難實現,許多過時的燃木爐只允許燃料上方的空氣作為簡化。通常揮發物沒有完全燃燒,導致能量損失、煙囪焦油化和大氣污染。為了克服這個問題,開發了熱解爐。這兩個過程在爐子的不同部分進行,供氣單獨控制。大多數設計用于燃燒木質顆粒的爐灶都屬于這一類。大多數熱解爐調節燃料和空氣供應,而不是像傳統爐那樣通過簡單的空氣調節來控制大量燃料的燃燒。粒狀燃料通常通過螺旋輸送機引入熱解室。這導致燃料更好和更有效的燃燒。這項技術實際上并不新鮮。幾十年來,它一直用于工業燃煤鍋爐,旨在燃燒高揮發分的煤。
燃木爐安全和污染注意事項
編輯安全
正確的氣流和通風對于高效和安全的木材燃燒也至關重要。具體要求將由爐具制造商規定。可在建筑法規批準文件J,第2節,表1固體燃料設備的空氣供應中找到英國新安裝的法律要求。燃木爐的安全操作需要定期維護,例如清空木篦下方的灰盤(容器)。還需要定期清潔爐管和煙囪,以防止煙囪火災。雜酚油和煙灰逐漸在煙囪和煙囪中堆積。這可能會損壞煙囪并將火勢蔓延到周圍的結構,尤其是屋頂。當煙灰阻擋通過爐管或煙囪的氣流時,煙會在爐管和房屋中積聚。通過減少空氣供應來控制燃燒的基本原理意味著爐子內經常有一個還原區/條件。這意味著二氧化碳通常會被還原成一氧化碳,它是劇毒的,絕不能讓其逃到家中。如果爐子或煙囪未清潔或通風不足,可能會發生這種情況。一氧化碳探測器或警報器應始終根據制造商的建議安裝在使用木爐的地方。并非所有煙霧探測器都能檢測到一氧化碳。燃料促進劑,如煤、油脂、油、汽油、煤油、塑料等,也xxx不能添加到柴火爐的柴火中,因為產生的火焰很容易淹沒木隔間和爐管并引起房屋火災.
英國煙霧控制區
根據英國的《清潔空氣法》,地方當局可以宣布該當局的整個或部分地區為煙霧控制區。從建筑物的煙囪、熔爐或任何位于指定煙霧控制區的固定鍋爐排放煙霧是違法的。獲取在煙霧控制區域內使用的“未經授權的燃料”也是違法的,除非它用于“豁免”設備(“豁免”通常適用于煙霧控制區域的控制)。目前每項犯罪的最高罰款為1,000英鎊。為了在煙霧控制區域遵守《清潔空氣法》,必須使用豁免設備或燃料。
美國污染控制要求
美國清潔空氣法要求木爐必須通過環境保護署(EPA)的認證。然而,EPA對顆粒爐、室內或室外木材鍋爐、磚石爐和某些類型的不受EPA監管的木材爐沒有強制性排放限制。EPA制定了新法規,并于2015年開始生效,為幾乎所有燃木器具(壁爐、壁爐和其他一些特殊器具仍將豁免)制定了強制性排放限值。在2019年,EPA對2019年木材爐灶的強制性煙霧排放限值為4.5克/小時(g/h),根據修訂后的燃木房間加熱器性能標準的第1步。華盛頓州也有最高每小時4.5克的要求。2020年5月15日,煙霧標準將降至2.0g/h。使用可選簾線木測試方法的加熱器必須滿足2.5g/h的標準。
Justa爐、火箭爐和干草箱爐
在一些地方,如加勒比海、中美洲和南美洲,許多房屋都有在室內使用的燃木爐灶,沒有任何適當的通風手段。煙霧留在房子里,被居民吸入,危害他們的健康。根據世界衛生組織(WHO)的數據,每年有近200萬人死于明火烹飪造成的室內空氣污染,其中大部分是婦女和兒童。砍伐大量木柴也危及當地的森林和生態系統。國際扶輪社等非政府組織(NGO)正在積極協助房主建造更省油、更安全的燃木爐灶。一種設計稱為Justa爐、Just爐、Ecostove或LaEstufaJusta。Justa爐子由土坯、水泥和浮石等材料制成,并帶有煙囪。其他類型的燃木爐也被引入這些社區,例如火箭爐和干草箱爐。火箭爐比Justa爐的燃油效率高30%,但小型便攜式火箭爐(用于烹飪)沒有煙囪,僅適合戶外使用。更大的火箭爐連接到煙囪或煙道排氣管。干草箱火爐是另一種戶外燃木火爐。干草箱爐使用稻草、羊毛或泡沫作為絕緣體,最多可減少70%的燃料使用。
在歐洲使用
編輯意大利是歐洲xxx的顆粒燃燒爐市場之一,約有30%的家庭使用木材取暖。這意味著大約有500萬戶家庭擁有燃木火爐或炊具。在英國,家庭木材燃燒已成為小顆粒空氣污染的xxx單一來源。
類型
編輯- 富蘭克林爐最初由本杰明富蘭克林發明,是一種更高效的燃木壁爐。它很挑剔,從未流行,但許多爐子仍然被稱為富蘭克林爐子。
- 據報道,CarlJohanCronstedt在18世紀中期將燃木爐的效率提高了八倍。
- WolfgangSchroeter發明了xxx個帶有鑄鐵框架和玻璃門的燃木爐。這使用戶可以看到爐子內燃燒的火焰。
- 壁爐插件將燃木壁爐轉換為燃木火爐。壁爐插件是一個獨立的單元,位于現有的壁爐和煙囪內。與傳統壁爐相比,它們產生的煙霧更少,所需的木材更少。壁爐插入物有不同尺寸,適用于大型或小型家庭。
- 向下通風或橫向通風氣化爐,即DunsleyYorkshire、Welkom600、AvalonArbor?木爐、XEOOS。
- 鍋爐爐灶提供熱水和空間供暖。后煮器可以是添加到火箱后部的可選插件,也可以是與爐子結構一體的環繞式水套。選擇決定了爐子的輸出有多少用于空間加熱而不是加熱水。
- 火箭質量加熱器是一種節油爐,命名于1970年代,但其概念可追溯到幾千年前。火爐上方的超熱煙囪將火焰從側面向上引燃,將熱燃料和空氣混合成快速、熱、清潔燃燒的火,這種火只需要很少的木頭,留下的殘留物很少,而且用途廣泛。
- 位于蒙大拿州PaulWheaton永續農業家園的帳篷中的火箭質量加熱器
- Chimenea,燃燒木材取暖
- 達摩爐,日本傳統的燃木爐
- 法國斯特拉斯堡阿爾薩斯房屋中的陶瓷瓷磚雞冠爐燃木火爐。木制晾衣架掛在爐子上方。
- 1941年,新墨西哥州婦女在北美廚房的典型爐灶上做飯
- 燃木桑拿爐,芬蘭
- 帶有大玻璃門的定制壁爐插件和一個用于提高效率的大型熱交換器
- 用作生產楓糖漿的室外蒸發器的木爐,紐約州
- 小大肚爐,阿富汗喀布爾
- 爐子在德國農場的客廳里
- 馬薩諸塞州的火爐
- 可以在頂盤上烹飪的類型(攝政)
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