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一文說(shuō)透什么是木柴的二次燃燒,不是壁爐多個(gè)進(jìn)風(fēng)就可實(shí)現(xiàn)!

2023.06.13 閱讀量:1760 分享到:
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很多客戶(hù)來(lái)我們【平客壁爐】展廳的時(shí)候都問(wèn)過(guò)這樣一個(gè)問(wèn)題:你們的壁爐有二次燃燒功能嗎?其實(shí)這個(gè)提法是不正確的,二次燃燒不是一個(gè)壁爐的功能,它是木柴燃燒的一種狀態(tài)。今天就給大家詳細(xì)地講講什么是木柴的二次燃燒,希望能幫到想了解壁爐知識(shí)的朋友們。


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二次燃燒的說(shuō)法是從英文Secondary Combustion翻譯過(guò)來(lái)的,意思是第二個(gè)級(jí)別的燃燒。既然有第二級(jí)那必然還得有個(gè)第一級(jí)啊,是的,對(duì)應(yīng)的英文叫做Primary Combustion。

Primary的意思是基礎(chǔ)的,初級(jí)的,比如說(shuō)primary school是小學(xué),primary stage 初始階段,primary combustion 初級(jí)燃燒。Secondary的意思是第二級(jí)的,第二期的,第二代的,升級(jí)版的,比如說(shuō)secondary school 是中學(xué),secondary market 二級(jí)市場(chǎng)。

Secondary combustion的意思是第二個(gè)級(jí)別的燃燒,或者叫做高級(jí)燃燒,而不是第二次燃燒,因此翻譯成“二次燃燒”并不準(zhǔn)確。


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我們先來(lái)看看木柴是怎樣燃燒的。

當(dāng)火苗接觸到木柴表面的時(shí)候會(huì)發(fā)生什么?木柴受熱后首先發(fā)生的是干燥過(guò)程,木柴里的水分會(huì)吸收大量熱量后蒸發(fā)變成水蒸氣。徹底干燥后的木柴隨著溫度不斷升高開(kāi)始分解成可燃?xì)怏w(甲烷、一氧化碳、氫氣、乙烯、乙炔、丙烯等)、焦油和木炭,這個(gè)過(guò)程叫做熱解。這些可燃?xì)怏w在空氣中的燃點(diǎn)如下:


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打火機(jī)的火苗溫度在300~500℃之間,可以點(diǎn)燃部分可燃?xì)怏w,但燃燒是否能夠繼續(xù)下去取決于熱量是否足夠維持上述干燥、熱解的過(guò)程。

假設(shè)木柴被成功點(diǎn)燃,爐膛溫度逐步上升,木柴開(kāi)始釋放出更多可燃?xì)怏w,但它們中的大部分不會(huì)在如此低的溫度下燃燒,此時(shí)的爐火顏色偏黃。

當(dāng)爐溫接近并超過(guò)600℃時(shí),占可燃?xì)怏w主要部分的甲烷和一氧化碳開(kāi)始燃燒,釋放出大量熱量,此時(shí)火焰清晰明亮,幾乎所有可燃?xì)怏w和碳顆粒都被充分燃燒,煙囪上看不到一絲煙。

當(dāng)木柴中所有可燃?xì)怏w都被釋放出來(lái)并燒光后,只有木炭剩下來(lái)繼續(xù)緩慢燃燒,這個(gè)過(guò)程可能會(huì)持續(xù)數(shù)小時(shí),最后就只剩下少量爐灰,其成分是不可燃的碳酸鹽和硅酸鹽。


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從上述整個(gè)木柴的燃燒過(guò)程可以看出600℃是一個(gè)重要的分界線:

600℃以下只有少量燃點(diǎn)較低的氣體被點(diǎn)燃(乙烯,乙炔,丙烯等),大部分氣體都還沒(méi)有燃燒就被排放到戶(hù)外浪費(fèi)掉了;

超過(guò)600℃后高燃點(diǎn)高熱值的甲烷和一氧化碳被點(diǎn)燃并劇烈燃燒,釋放出極大熱量,這部分熱量占木柴總化學(xué)能的60%左右,是實(shí)現(xiàn)高效率燃燒的關(guān)鍵。

因此,人們以600℃為界把木柴燃燒劃分為兩個(gè)階段,即低溫狀態(tài)下的初級(jí)燃燒(Primary Combustion)和高溫狀態(tài)下的二級(jí)燃燒(Secondary Combustion)。

這樣一分析大家就知道了,二級(jí)燃燒指的是木柴在600℃以上的高溫環(huán)境中高效率燃燒的狀態(tài),而不是壁爐的一個(gè)功能。只要爐膛溫度能夠達(dá)到600℃并有充足的氧氣供應(yīng),木柴就能夠發(fā)生二級(jí)燃燒,這個(gè)并不困難,難點(diǎn)在于如何能讓木柴盡快進(jìn)入二級(jí)燃燒狀態(tài)并長(zhǎng)時(shí)間保持在該狀態(tài)下而不是曇花一現(xiàn),這才是拉開(kāi)壁爐效率高低的關(guān)鍵。人人都會(huì)跑步,但能跑完馬拉松的猛人就不多了。


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高效率的壁爐就是能讓木柴更容易發(fā)生二級(jí)燃燒的壁爐,木柴在這樣的壁爐里能釋放出比在普通壁爐里多得多的熱量。為了直觀地展示這種不同,我們以Morso 6848(效率81%)和Morso 2110(效率72%)為例進(jìn)行對(duì)比測(cè)試,兩臺(tái)火爐都是鑄鐵火爐,標(biāo)稱(chēng)功率也非常接近,測(cè)試中采取相同的點(diǎn)火方式和添柴頻率,在開(kāi)始后的第三個(gè)小時(shí)最后一次加入等量木柴。


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根據(jù)測(cè)試結(jié)果繪制出如下溫度-時(shí)間曲線,黃色曲線代表Morso 6848,藍(lán)色曲線代表Morso 2110,曲線與時(shí)間軸圍起來(lái)的面積代表燃燒等量木柴產(chǎn)生的熱量。


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從示意圖上可以看出黃色曲線比藍(lán)色曲線更快抵達(dá)600℃線而且比后者停留在600℃線上方的時(shí)間更長(zhǎng),黃色區(qū)域的面積也比藍(lán)色區(qū)域大很多,多出來(lái)的面積代表6848比2110多產(chǎn)生的熱量。

如何實(shí)現(xiàn)二級(jí)燃燒呢?

好木柴、好壁爐、好煙囪,一個(gè)都不能少。首先,木柴必須要充分干燥,要風(fēng)干一年,讓含水率降低到18%以下。其次,盡量選擇那些燃燒效率高的壁爐:配備有Skamol蛭石保溫板,肖特耐高溫玻璃(最好鍍有反射膜的IR Max玻璃),預(yù)熱進(jìn)氣道,爐膛多點(diǎn)送風(fēng)…… 最后,選擇專(zhuān)業(yè)公司按照歐洲標(biāo)準(zhǔn)安裝煙囪,特別要注意煙囪的高度、保溫、橫向位移、與屋脊和高大建筑物的間距,確保煙囪產(chǎn)生足夠強(qiáng)的抽力。

只要上述三點(diǎn)都按照規(guī)范做到位,木柴就能很容易地發(fā)生二級(jí)燃燒,就能更充分地釋放出蘊(yùn)含的能量。


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