ペレットボイラー

ペレットボイラーは、木質ペレットを燃焼させる暖房システムです。ペレットボイラーは、3.9kW（キロワット）から1MW（メガワット）以上の熱需要（暖房負荷）のセントラルヒーティングシステムで使用されます。ペレットセントラルヒーティングシステムは、一戸建て住宅や、より大規模な住宅、商業、または公共施設で使用されます。ペレットボイラーシステムは、全負荷時に最も効率的に稼働し、通常は全負荷の30%まで調整できます。ペレットボイラーのウォームアップフェーズは通常、石油やガス燃焼システムよりも時間がかかるため、燃焼フェーズが短いと燃料効率に悪影響を及ぼします。エネルギー効率を改善し、有害な排出物を削減するために、ペレットボイラーは通常、断熱水タンクなどのバッファーシステムと組み合わせられます。^[要出典]

木材チップ暖房システムと同様に、ペレット燃料は、必要に応じてペレット貯蔵庫（セントラル暖房システムの場合）またはデイタンク（ペレットストーブの場合）から燃焼室に定期的かつ自動的に供給されます。燃焼するペレットから発生する熱により、ボイラー内の回路水が加熱されます。熱分配は、熱分配に水を使用する他のシステムと同じです。石油やガスの暖房システムとは異なり、ペレット暖房システムでは、熱損失を減らすために暖房システムに温水タンクを組み込む必要があります。

炉には自動的に可燃物が供給されます。システムの制御技術により、必要な熱出力に合うように燃料の投入量が徐々に調整されます。特定のシステムに応じて、供給された木質ペレットは熱風送風機または燃焼室内の永久燃焼床によって自動的に点火されます。

木質ペレット暖房システムは、さまざまな充填および燃焼技術で動作します。ペレット燃焼には、ドロップシュート燃焼、アンダーフィード燃焼、サイドフィード燃焼、ローラーグレートシステムの使用など、特別に開発された充填技術があります。ペレット燃料の充填および燃焼方法は、5つの技術に分けられます。^[1]

• ドロップ シャフト バーナー- ペレットはドロップ シュートから燃焼ポットに滑り落ちます。この方法では燃焼領域が正確に定義され、燃焼を正確に制御できます。この技術により、他のシステムと比較して残留する灰が最小限に抑えられ、清掃機構によって燃焼ポットから除去できます。このタイプの充填は、通常、ペレット ストーブに使用されます。
• ローラー グレート システム- ペレットは上から、小さな隙間のある数枚のゆっくり回転する鋼板に落下します。スキマーが回転ごとに隙間を掃除し、灰が妨げられることなく落下し、燃焼空気が上方に送り込まれるようにします。
• アンダーフィードバーナー- ペレットはオーガーによって下から燃焼プレートに押し込まれ、そこで燃焼され、残った灰はプレートの端から下の灰受けに落ちます。
• サイドフィード燃焼またはレトルトバーナー- この技術は、燃料がオーガーを介して燃焼プレートに側面から押し付けられることを除いて、アンダーフィード燃焼と同様に機能します。同時に、燃焼プレートと空気供給は、部分的なパフォーマンスに合わせて構成できます。
• 吸引技術ドロップシュートシステムの 100% のバーンバック安全性は、頑丈な金属製ロータリーバルブと組み合わされ、サイクロンまたは吸引タービンが粉塵で覆われるのを防ぎます。狭く高いサイクロンが戻り空気から粉塵を取り除き、タービンの耐用年数を最大化します。ドロップ原理で可能な可変制御火床と高い燃焼室温度により、変調特性が可能になります。

効率を高め、空気の汚染を減らすために、現代のペレット加熱システムは、温度センサーまたは炎空間センサーと、吸引吹き出しファンまたはラムダプローブによる燃焼空気の無段階入力を組み合わせて燃焼を制御します。高温の排気ガスは、再加熱面を手動または自動で清掃する熱交換器を介して煙突に導かれます。

ペレット システムは、約 3.9 キロワットの単一オーブンから約 4 ～ 20 kW までのさまざまな電力範囲で利用できます。現在利用できるほとんどのシステムには、燃料と燃焼空気の供給に対する電力制御機能があり、全負荷および部分負荷で動作できます。現在、ペレット ボイラーは、熱発電動作時に全負荷 (公称熱出力) で約 85 ～ 95% の燃焼効率を達成しています。

いくつかの例外を除き、ペレットボイラーが部分負荷で稼働すると効率が低下します。記載されている技術的な加熱効率は実際のプラント効率とは大きく異なる場合があり、これがプラントのコンセプトが大きな役割を果たす理由です。十分な大きさのバッファストレージの使用が有用です。

木質ペレットはタンクまたは貯蔵エリアに大量に保管され、コンベアシステムによってバーナーに供給されます。^[要出典]ペレットは湿った壁や保管中の高湿度で 吸湿反応を起こして崩れてしまうため、貯蔵エリアは乾燥していなければなりません。

石油と比較すると、木質ペレットは貯蔵容積が約 3 倍必要ですが、スペースに対する技術的努力は少なくなります。これは、ペレットとは異なり、暖房用石油は水を汚染する物質であるためです。貯蔵のために、ペレットは 1 つの貯蔵スペースに収容できます。床は通常、木製の漏斗の形にする必要があります。漏斗の端には、スクリュー コンベアまたは抽出パイプの入口があります。貯蔵室の出口が複数あると、抽出ポイントの 1 つに問題が発生した場合でも、妨げられることなく操作できます。貯蔵室の代替品は、布または鋼板で作られたプレハブ タンクです。^{[要出典]建物内に十分なスペースがある場合は、地下に埋められたタンクまたは独立したサイロを使用できます。湿度の高い地域では、}ペレット燃料の品質を確保するために、密閉性の高いタンク システムを使用することが重要です。

貯蔵施設からボイラー室にペレットを搬送するには、送風機またはスクリューシステムを使用できます。選択は主に貯蔵施設からボイラー室までの距離によって決まります。距離が 2 メートルを超える場合は、通常、柔軟な多段スクリューコンベアが必要です。送風機システムは柔軟に使用でき、最大 20 メートルの距離まで搬送できます。貯蔵室またはコンテナからの排出は、通常、傾斜したタンク底またはホッパー出口によってもサポートされます。^[1]