瑞典生物能及潜力：回收能源和生物燃料的使用情况比对

利用生物燃料的一个好处是它们在燃烧时不影响气候变化，因为在燃烧过程中排放的二氧化碳被树木吸收。目前，燃料技术已经提高，大大减少了空气污染。燃料灰返田对完成生态循环、防止土壤退化具有重要的作用。

1）生物质能

木质燃料来源于森林中的天然木材。农业燃料来自农田。泥炭燃料是由泥炭制造，泥炭常见于沼泽地里，是一种没有被完全分解的生物材料。废液和妥尔油是纸浆工业的副产品。可燃垃圾也可作为燃料（图3-21）。如果将燃料灰烬返还林地，将有更多的生物燃料可供使用。一些能源学家预计，生物燃料的使用量还可以加倍，并不会威胁到林业的长期可持续发展（图3-22）。

图3-18　太阳能集热板

太阳能集热板可以作为回收炼钢厂废热的一种工具。这个方法已经在瑞典的霍弗斯（Hofors）炼钢厂进行了测试，发现是传统太阳能热效率的100倍。从理论上来说，通过使用回收废热，整个瑞典的炼钢厂可以为总数6 000个家庭供热。插图为列夫 欣德格伦（Leif Kindgren）绘制

图3-19　乌克瑟勒松德（Oxelösund）地区炼钢厂的化学储热方法

乌克瑟勒松德地区炼钢厂的废热能够为斯卡夫司塔（Skavsta）机场供能。其三种不同的化学储热方法，即相变材料、沸石的吸附作用以及氢氧化镁的化学反应，随后这些热量将通过火车运输到斯卡夫司塔。资料源于《新技术》，2007年第21期

图3-20　废弃冷却器工作原理示意图

废气冷却器通过喷水来冷却和清洁废气。水作为废气冷凝物，被加热和泵送作为能源。资料源于回收能源，瑞典废气回收能源公司，特拉诺斯（Tranås），瑞典

图3-21　1980 2001年生物燃料、泥炭等在城区供暖中的使用情况比对

资料源于瑞典统计局和瑞典能源部

图3-22　生物燃料的使用及其潜力

2005年瑞典使用了112 TWh的生物燃料。根据瑞典环保部的数据，到2050年这一数据将增长到200 TWh。实际潜力可能会更大。资料源于瑞典生物能协会SVEBIO（TWh）

（1）木质燃料。木质燃料包括树冠、树枝、树墩、无工业用途的落叶树以及移除森林中的树木。许多种类的生物燃料都来自于木质燃料，其中包括木柴、木颗粒、木砖、圆木、木片、树皮以及刨花（图3-23）。木材适合于有限的热需求，尤其在森林资源充裕时。木颗粒具有均质和能够自动燃烧的优势。木砖体积大于木颗粒，需要通过自动传输系统输送，在家庭中很少使用。木片、树皮和刨花由于较之其他原料便宜，常用于大型的供暖设备，但是需要不间断的监管。

（2）泥炭。泥炭这种燃料的再生相当缓慢，人们认为燃烧泥炭会增加大气中的二氧化碳含量。常见的商用泥炭燃料一般有球状和粉状两种类型。目前还不清楚获取与燃烧这些泥炭会对气候产生什么样的影响。泥炭燃烧释放出的甲烷是一种不可忽视的温室气体。根据近期的研究，泥炭在自然状态下和燃烧状态下的温室气体排放量，少于煤炭燃烧的排放量，但是多于天然气燃烧后的净排放。随着采掘、运输和使用技术的发展，泥炭工业将会有更好的发展。此外，泥炭工业对农村地区的就业起到重要作用。

（3）能源林。诸如柳树这样的速生林木可以作为能源作物，它具有很大潜力并且能够大量提供燃料。在斯堪的纳维亚北部，更适合种植的是北欧草芦（Phalaris arundinacea）。

（4）能源作物。麦秆作为农业废料可以用于生产能源，可称为“能源草”，北欧草芦是瑞典最适合的能源草物种。今天，能源作物的使用量还很有限，但是其增长潜能可观（图3-24）。油料作物可以加工成替代柴油的燃料；谷物也可以通过发酵制成乙醇作为车用燃料或者混合汽油，作为柴油的替代品。牧草以及粪便发酵产生的沼气能够用来供热、发电以及制成液态燃料。发酵后的废弃物可以返还农田作为肥料。紫花苜蓿和草芦正是适合于发酵的牧业作物。

（5）树皮、碱液和油料。黑液和浮油是造纸工业的副产品，黑液常常被用作一种能源原料。从造纸工业中获取更多的能源是大有潜力的。大部分的黑液和浮油在造纸的过程中作为二级加热燃料使用。另外，它们也可以用来发电。黑液是在生产一种名为硫酸盐纸浆的过程中产生的。这种黑液从沸腾的硫酸盐纸浆中分离出来，燃烧后能用于运转蒸汽轮机。如果使用经汽化的黑液，发电量将翻番。黑液气体是被提纯过的，能在燃气涡轮中燃烧。燃烧过程中产生的蒸汽能够带动蒸汽轮机。浮油来源于松树木心，芯材越多，能提取的浮油越多。浮油作为燃料多用于城区的供暖系统中。

图3-23　不同种类的生物燃料

木屑用于专业的大型设备中燃烧，小燃料颗粒和球块能够在小规模、自动化系统中燃烧

（6）可燃垃圾。生活和工业垃圾可用于燃烧发电和发热，主要是提供区域供暖。垃圾分类产生了两种有趣的资源，一是可降解的有机垃圾，它能发酵生成沼气；另外一个便是可燃垃圾，目前它们多被掩埋处理。沼气可以用来发电、供暖以及作燃料。可燃垃圾也可用于能源供给。

（7）生物燃料。生物燃料经加工后，成为均质的小颗粒或球块形状，以便使用起来更加有效，更利于自动化。这种均质性提高了其燃烧性能。① 木材。被选作燃料的木材应该在晚秋或早冬时节砍伐，在春天劈锯，然后阴干（最好有两年时间）（图3-25）。在木材燃烧之前二至三周把它们放置在有供暖的地方是一个好的处理方法。木材需要先干燥以获取较好的燃烧性能和较低的排放量。含水率20%的木材燃烧释放出的热能相当于新砍伐木材的二到三倍。加工木材时，使用锯木架和砧板当然是可以的，但是像圆锯、水力劈木机还有同时兼具锯和劈功能的机器是更实用的。电动设备和与牵引液压系统相连的设备也都可使用。② 木片。使用木片作为燃料需要有一个储藏空间、一套干燥系统和给锅炉输送的管道，在有些情况下还需要一个汽化和点燃燃料的预烘箱。森林里的伐木人需要有能够与拖拉机或卡车相连的砍伐工具以便运输木片。适用于小规模加工的电动木片切割机也很实用。木片在储藏和燃烧时的干燥处理很重要，潮湿的木片很容易成为真菌滋生的温床，这将对使用者的健康造成危害。储藏的燃料在干燥之前需要保持完整，树木应该在落叶后砍伐，因为树叶带走了部分水分。砍伐后的树木要在阳光下晾晒几个月直到其中的含水率降到30%—35%。伐木后剩下的树枝和树冠可以制成很好的木片，而砍伐的主材最好在夏季被切片或者保持干燥直到能够锯切加工。③ 木块。木块几乎可以用于所有燃烧系统。然而它们最适合的还是专门为使用木块而设计的区域供暖系统。这种供暖设备有专门的木块储藏仓和运输木块的管道。用于燃料的木块含水率约10%。④ 木颗粒。木颗粒作为环保、经济的燃料受到越来越多的关注，它在使用过程中产生的排放物很少，也能利用自动化技术进行自动燃烧和加料（图3-26）。他们适合于各种规模的燃烧系统，从家用小水壶到区域供暖系统。大规模的区域供暖系统需要储存、输送木颗粒的仓库和运输管道（图3-27）。木颗粒在室内外都能储存。其干燥程度要求含水率约为10%。⑤ 木粉。木粉是一种由森林废弃物制成的干燥均质的生物燃料。这种燃料主要用于大规模的供暖系统，但是也有用作动力燃料的尝试。

图3-24　2020年瑞典农业能源作物所产生的能量示意图

2020年，瑞典的农业能源作物将产生出40 TWh的能源。农业中蕴藏的能源，加上到森林中获得的20 50 TWh能源，其总量不亚于从核能中获取的能量

图3-25　燃木加工的时间与含水率

插图为列夫　欣德格伦（Leif Kindgren）绘制

2）木灰

森林中的木材被采伐后，大量的植物养分也随之消失。因此分撒燃烧后变成木灰，将养分返还林地是很重要的。木灰中包含了原料中除氮成分外的几乎所有矿物质和养分，同时这些木灰中还包含了树木中的大部分重金属元素，如镉和铅，但是木灰没有在土壤中加入任何新的金属成分。灰粉的特性随着原料的不同而变化。木灰是对抗土壤酸性最基本的成分。如果土壤酸性较高，将木灰和石灰结合起来使用，会起到更有效的中和作用（图3-28）。由于本身的碱性，干燥的、未经处理的木灰会有一定的腐蚀性。为了便于处理，以可行的方式返还自然环境，木灰分撒之前需要做一定的处理。一般经过硬化处理，木灰被制成小球或颗粒状，然后分解并逐渐溶解到土壤中。

图3-26　瑞典的木颗粒产地及其2007年的产能

木质小颗粒燃料的使用量正在增加。资料源于瑞典木颗粒协会

图3-27　泰戈维克斯（Tegelviks）学校带筒仓和烟囱的木颗粒锅炉

该学校位于瑞典克维克松德市（Kvicksund）

3）燃烧设备

旧的燃烧设备和经过环保认证的新设备有很大差别。新燃烧设备燃烧率更高，并可以有效降低有机碳化合物（OGC）和一氧化碳（CO）的排放量。在大型的燃烧设备中，比如区域供暖系统，要达到燃烧效率100%，实际上不大可能。但采用了新型设备，这个目标还是达到了。这些设备利用了废气冷凝液，并且效率计算中还包括了通常不包含在内的外部能量利用。

图3-28　木灰返还示意图

除了氮成分之外，生物燃料燃烧过程中释放的相当数量的物质成分返回到自然中，最后在新一轮的生物燃料燃烧中重新化为灰粉。这些生物燃料中大部分的氮成为氮气，它是空气中最普遍的成分，对环境没有影响。生物燃料的燃烧能够减少土壤和水中氮元素过多的积累。插图为列夫 欣德格
伦（Leif Kindgren）绘制

图3-29　希尔市（Kils）托立塔（Tolita）学校的生物燃料锅炉房平面

该锅炉房包括火炉、燃料筒仓、废气净化设备、灰粉处理设备以及一个备用燃油锅炉。资料源于喀戎（Chiron）能源和房地产公司，哥德堡

（1）社区供暖系统锅炉（500 kW）。有一些锅炉带有附属设备，它们比家庭锅炉输出功率更大，最大的输出功率可达800 kW。一个生物燃料的中心供暖设备的组成部分包括燃料贮藏仓、进料器（比如螺旋钻和进煤机）、前炉、燃烧器、锅炉、木灰清除和收集设备。供热公司通常根据当地条件订制中央供暖系统。其中锅炉使用不同类型的生物燃料，例如：麦秆、木屑、锯末、木块或木颗粒等（图3-29）。

（2）区域供暖系统锅炉（3 MW）。很多区域供暖系统的锅炉能采用多种类型的生物燃料：如木质燃料、泥炭和可燃废弃物。两种新型燃烧技术可以提高区域供暖锅炉的燃烧效率和排放废气的清洁度，即流化床和汽化。① 流化床。流化床的燃烧需要一种由燃料、沙子，有时包含石灰在内的混合悬浮液。流化床技术扩大了燃料的使用范围，并为限制氮氧化物的排放提供了条件。② 汽化。汽化和燃烧之间的主要差别是汽化需要添加较少的空气。在汽化过程中，燃料被转化成可燃气体。为了提高效率，废气中的能量也会被利用。这样一方面可以预热可燃气体，另一方面也可用于加热水。在大型设备中，可以运用先进的废气净化器，比如带有静电过滤器和织物过滤器的净化设备。

（3）家用燃烧设备。家用生物燃料燃烧设备包括瓷砖烤箱、热气炉、燃木火炉以及木颗粒炉（表3-1，图3-30）。燃木火炉通常在厨房中。家用燃烧设备为房间供暖的同时，也可以通过安装水套连接热水系统和热水箱。在防风雨和节能建筑中，通过专门的进风通道进新风非常重要，尤其是采用自然通风的时候，这可以避免不良的空气逆流。① 燃木锅炉。在水热系统中燃木锅炉通过加热水来为建筑供暖。现代燃木锅炉的燃烧效率高达80%—90%，相比较旧式锅炉，一个普通家庭每年可节约7—8 m3木材。OGC、CO以及粉尘的排放量会被降低。锅炉与一个储热器相连，它使锅炉以最佳速度燃烧，从而提高整个系统的效率（图3-31）。② 木颗粒燃炉。木颗粒燃炉可以安装在锅炉里面（燃木、燃油或者混合锅炉）。通过螺旋钻或者真空系统，向锅炉输送木颗粒（图3-32、图3-33）。由于木颗粒需要一定的存放空间，带有传统锅炉房的建筑是很适用的。也可以利用原来的库房进行改造。除了脱粉除烟外，该设备通常是完全自动化的。当有问题发生时，会发出指示信号，带有一个由恒温器调节的自动点燃系统（电线圈或者热气流）。③ 木颗粒锅炉。木颗粒锅炉的功率不够时，可以从仓库补充燃料，从20 kW往上不等。冬天，锅炉内的燃料储存仓可以满足几天的需求（图3-34）。与锅炉连接的储热器，内部备有一个电加热器。简化脱尘工艺是十分重要的。通常冬天需要每周脱尘一次。④ 厨房锅炉。厨房锅炉是一种由水套包裹的燃木锅炉。它们通常装有炉灶，有时也配有烤箱。厨房锅炉的一个最大特点是同时可用于供暖和烹饪。它们可以设计成以烹饪为主要功能的燃木锅炉，或以供暖为主要功能的小锅炉。近几年，厨房锅炉已经越来越流行，尤其对高能效的房子，也因此可以省下一笔设置锅炉房的费用。目前已有通过环保认证的锅炉面市（图3-35）。⑤ 燃木火炉。传统的燃木火炉是用生铁制造的，现代则通常使用铁皮（图3-36）。燃木火炉可用于烹饪，也可以成为整个房间的热源。用皂石和砖制成的燃木火炉能够蓄热，一天只需点燃几次就够为整个房间供暖。使用经过环保认证的火炉并使用干柴，是一种很环保的烹饪方式。夏天燃木火炉通常会有一个燃气或电火炉作为补充。砖制的燃木火炉通常可以自制，图纸和铁件可以从芬兰订购。燃木火炉是很轻的一种火炉，以至于放置它的楼板结构不需要加固。燃木火炉通常是与其他热源结合使用。燃木火炉可以由金属或者矿物材料如皂石来制作，也可以由合金或者一个由矿物材料（金属+矿物质）做的蓄热层来制作。火炉可以有一个气套或者风扇将热量吹出（称为热气炉）（图3-37）。燃木火炉大多由生铁或者金属片制成。金属火炉能够迅速升温和冷却，而且需要定时添加燃料。有几个不同的方式可以使火炉内燃烧充分。燃烧室的设计以及燃烧需要的空气如何引入都是影响燃烧效能的重要因素（图3-38）。在皂石火炉中，一些热量储存在皂石中，熄火后这些热量再逐渐释放出来。因此，热量释放的持续时间更长，而且可以避免高能效的房屋内因温度峰值过高。也有可以与收集箱相连的水套燃木火炉。⑥ 烤箱。烤箱经常与燃木火炉和厨房锅炉结合。在芬兰，现代烤箱的发展已经将瓷砖烤箱与二次燃烧设备结合起来（图3-39）。这些烤箱通常用皂石或砖制造。有时它们与位于房子中央的较大燃木火炉结合，作为主要热源，为所有房间提供热量。⑦ 瓷砖火炉。瓷砖火炉有两个主要特点：通常由密度大的蓄热材料制造，并且烟道很长。这意味着当它工作时，长长烟道中的热量将被蓄存起来，持续释放到房间内。瓷砖烤箱通常用瓷砖贴面，但是也有不含贴面的，18世纪时人们称之为管式火炉或者“穷人的烤箱”（图3-40）。旧时房屋的保温性能不好，需要在每个房间设置一个瓷砖烤箱。现在，在高能效建筑中，一个瓷砖烤箱足够整栋建筑采暖。新瓷砖烤箱的工作原理与旧时相同，因此可以利用旧炉子改造组装再利用，一些乡间的博物馆正在十分小心地将旧炉子重新利用起来。传统的瓷砖烤箱使用砖和黏土制成。新的瓷砖烤箱可以用砖、皂石、橄榄石或者防火铸件混合物制造（图3-41、图3-42）。后者与砖相比有更大的蓄热能力，因此能在更长时间内放热（图3-43）。从燃烧的角度来说，现代瓷砖烤箱的燃烧炉设计得更好，有一些瓷砖烤箱（尤其是芬兰式的），带有二次进风装置和一个位于燃烧炉上方的燃后处理室（图3-44）。提高燃烧效率的另外一个办法是安装一个进气管，将新鲜空气送入燃烧炉内，从而避免使用已经加热过的空气，瓷砖烤箱很重，需要一个基础，或加固楼层结构。⑧ 气套瓷砖火炉。气套瓷砖火炉的供暖速度更快。这些火炉都装有两个气管，它们从靠近地板处抽取冷空气，在瓷砖火炉内加热，然后从火炉上部的开口输送出去。随后常常会关闭开口，火炉本身得到加热。⑨ 水套瓷砖火炉。水套瓷砖火炉配备有一个热交换器，在火炉中，热交换器将大约30%的热量传递到水套。这些热量将被储存到一个收集箱里，被用于加热水或者散热片。水陶瓷砖火炉可以作为小型建筑的主要热源。水套瓷砖火炉通常需要一个泵将热水送至收集箱内，目前人们也尝试利用自然循环系统做到这一点（图3-45）。⑩ 热气炉。在原理上，热气炉是一个带有气套的密封火炉（图3-46）。热气炉同时产生辐射热和暖气。因此炉子有两层炉壁。冷空气从地板高度被引入，然后在气套内加热，在火炉上部开口处由一个风扇送出。也有热气炉，为了避免将热气再加热而从室外引入空气。一些表面贴有瓷砖的热气炉被称为瓷砖烤炉。⑪ 木颗粒炉。木颗粒炉可以在高效能建筑中使用（图3-47）。它的一个好处是不需要专门的锅炉房。人们可以把它放在起居室内。如果没有水流加热系统，人们也可以安装一个气套木颗粒炉（图3-48）。如果楼面是开敞的，火炉将能够满足70%供热需求，这对于那些用电供热的家庭是一种很好的投资。木颗粒炉由一个带有内置加料斗的燃烧室组成，在冬天最冷的一段时间内，加料斗能够24 h不断提供燃料。有一个空气对流成分（气套）能将热量迅速释放到室内空气中。如果炉子置于房间中央，那么效率是最高的。现代的木颗粒炉备有调速风扇和自动供料装置，而且可以在无人管理的情况下工作几天。它们也可以与室内恒温器连接。如果有水流加热系统，水套木颗粒炉可以连到上面。这样做的一个好处是不再需要专门的锅炉房。炉子可以直接通过辐射热和热对流供暖，也可以间接地通过加热水，然后将热水储存起来的方式对房间供暖（图3-49）。⑫火炉嵌入体。火炉嵌入体是被嵌入开敞的壁炉中的（图3-50）。因为开敞壁炉通常效率很低，而且如果节气阀调节不太合适，一些开敞壁炉的冷却速度甚至会比加热速度更快。因此火炉嵌入体嵌入开敞的壁炉中是很适用的，这样炉壁可以用一扇门关上。火炉嵌入体通常用金属制成，而且为了更有效地加热房间空气还会有一个气套或是水套加热热水，有些同时有气套和水套。为了能看到炉内的火，门通常是玻璃的（图3-51）。如果没有现成的壁炉，人们可以建一个带火炉嵌入体的壁炉。这被称为砖瓦工程壁炉/火炉，这种壁炉使用方便。

表3-1　燃料的燃烧效率

图3-30　使用不同供暖系统的单个家庭（基于25 000 kWh）碳氢化合物的排放总量（单位：kg/a）

生物燃料在经过环保认证的、带有储热箱的锅炉内燃烧。也可以使用经过环保鉴定的瓷砖烤箱、密封加热炉、或者燃木火炉。资料源于瑞典能源部

图3-31　环保的燃木锅炉

这类锅炉设有设计合理的燃烧腔，利用氧传感器，调速风扇和催化剂控制燃烧，在陶制的燃烧腔中，利用一次和二次风进行回转燃烧

(www.xing528.com)

图3-32　向锅炉输送木颗粒的木颗粒燃炉

资料源于Bioenergi-Novator

图3-33　木颗粒燃炉

若系统规模不大，常常用木颗粒燃炉代替燃油炉。需要木颗粒筒仓，与燃炉保持5 10 m的距离

图3-34　木颗粒燃炉输送木颗粒的方式示意图

还可以利用真空系统将木颗粒在仓库之间输送。如果锅炉与大仓库相距较远，或者大仓库所处的环境不利于输送，那么这不失为一种好方法。这样，建造一个供一年之需的仓库就有可能了。资料源于Eurovac

图3-35　带木颗粒燃炉模块的厨房灶台

该灶台既可以烧木材，也可以烧木颗粒。输出功率可以设定在2.5kW到7kW之间。炉子可以设定程序自动运行。在利德雪平（Lidköping）郊外的凯比（Källby）有该系统的样品展示，供人们参观体验使用，积累口碑。资料源于约翰 沃尔特（Johan Walther）

图3-36　燃木火炉

图3-37　Morsö加热器

通过环保认证的火炉使用倒灌风而且设计成能吸入主要进风和次要进风。生铁和陶制燃烧室甚至能够自己燃烧。燃烧需要的空气在两层生铁表皮里面经过了预热

图3-38　带有催化式废气净化的燃木火炉

图3-39　瑞典阿尔博加（Arboga）郊外阿尔玛（Alma）农场厨房

该厨房内有一个根据瓷砖烤箱工作原理制成的芬兰式烤箱

图3-40　瑞典的AGA火炉

这种火炉是古斯塔夫 达赫勒（Gustaf Dahlén）的著名发明，它燃烧木柴并装有水套

图3-41　改进型瓷砖火炉

这种火炉由芬兰建筑师海基 哈天宁（Heikki Hyytiäinen）开发。该烤箱有三层：最里面的一层是燃烧炉和由防火砖以及石膏防火复合材料制成的燃后处理室；中间一层是由防火砖砌成的废气管道；最外一层可以形式各异。在燃烧室内，二次风分两次供给。烟囱直达燃烧室底部，降低了温差，延长了烟囱寿命。这种火炉被称为砌体加热装置。资料源于约翰内斯 瑞斯特（Johannes Riesterer）指导绘制，瑞典生土住房协会

图3-42　砌体加热装置

该装置由薇拉 比林（Vera Billing）设计，由约翰内斯·瑞斯特（Johannes Riesterer）和瑞典生土住房协会建造

图3-43　沙制烤箱

该烤箱产自斯德哥尔摩，铝或铜壳里面填充有750 kg的沙子，这使得燃烧室和管道系统很重。如果由一个外行来安装的话会需要2 h

图3-44　瓦萨（Vasa）炉

瓦萨炉是由橄榄石制成的一种现代瓷砖火炉。它由瑞典皇家理工学院（KTH）研制，燃烧需要的空气来自外界。其内部的各种管道能够迅速加热房间内空气

图3-45　水套瓷砖火炉

水套瓷砖火炉和一个储存罐协同工作，并配有一个厨房锅炉和散热器

图3-46　热气炉

热气炉在原理上是气套加热器。有时为了更快地给房子供暖，人们可以用风扇促进空气不断循环

图3-47　水套木颗粒炉外观

这种木颗粒炉具有95%的效率。资料源于Wodtke

图3-48　气套木颗粒炉

市面上有带有自动供料的木颗粒炉，它能通过风扇的一、二次送风提高燃烧效率

图3-49　水套木颗粒炉内部构造炉

在节能住宅里面，一个水套木颗粒炉足以用来供暖和烧水。木颗粒仓也足以维持一周之用。资料源于Palazzetti

图3-50　火炉嵌入体

图3-51　KMP公司的Neptuni牌火炉

它可以和普通烟囱或者KMP Drag（由风扇控制的排烟设备）结合使用。资料源于Ariterm

图3-52　烟囱帽上的消除火花装置

从烟囱排出的废气里带有火花，会导致火灾。烟囱内的这种装置使火花旋转，撞击壁面直至熄火

4）烟囱

传统的烟囱多用耐火砖砌筑，现代也有金属或者矿物材料预制的。金属烟囱通常有双层壁，能隔热，尺寸多样。矿物材料制造的烟囱通常包括一个带有衬垫的内层和外壳，内外层之间有一个空气绝缘层。外壳通常采用膨胀黏土或者浮石，内层则多用陶瓷或浮石。这些组件凸凹相扣，用砂浆黏结。由于资源的原因，应该优先采用矿物材质的烟囱。然而，有时由于空间限制，必须采用金属烟囱。也有带两个烟道的烟囱，一个用来给火炉进气，一个排烟，在这种情况下助燃空气会被烟气预热。老建筑中，烟囱会因为太大而出现裂缝。修复的方法是在老烟囱里放一个内置式管子，也可以用陶质填料将烟囱从内部进行修补。烟囱帽是用来保护烟囱免受雨水侵袭的。人们发明了能够根据风向自我调节以改善气流的烟囱帽（图3-52）。因为烟囱也起着通风管道的作用，所以里面可以安装一个气阀。当气阀打开时，烟囱会使锅炉、锅炉房或整个建筑冷却下来，当锅炉熄火后气阀会将烟囱关闭。烟囱可以由砖石建造，有专门的烟囱组件，也可以由带中空绝缘层的双层管壁金属管制成。当需要很多个烟囱管子时，人们往往会选择较重的砖石烟囱。