提高热效率的经济效益和社会效益分析

近年来，随着国家能源政策的调整，全国各地都在发展城市燃气，中国的燃气事业进入迅速发展时期，全国人工煤气的年产量已达到198亿M液化气897万吨，城镇气化率达89%，其中，京、津、沪等大中城市的气化率已达95%以上，燃气用具行业的发展面临着广阔的市场前景。

2007年，全国餐饮业零售额累计达12352亿元，同比增长19.4%。2008年零售额达15404亿元，比2007年增长24.7%。2009年，全国餐饮业零售额更达到2万亿元。餐饮业已经成为拉动消费、实现增长、扩大就业的重要因素之一。有专业预测，未来5－10年内，我国的餐饮还能保持较高的增长。

从2007年后餐饮业的市场分析结论得出：餐饮业的蓬勃发展，同时带动了中式炒炉的需求，依据中国烹饪协会的统计数字显示，国内现有餐饮业户使用的中式炒炉大约1100万台左右,而且每年的需求量以21%的速度递增。

在经济市场的竞争中和利益的驱动下，各餐饮业也在精打细算核算成本，在能源紧缺的今天，提高鼓风式中餐燃气炒菜灶热效率，具有积极的经济效益和社会效益。

餐饮业是一个能源浪费最大的行业，一个被节能环保意识和法律忽视的高耗、高排大户，发展餐饮业节能是一个全新的黄金行业，是利国利民的事业。

中国已进入工业化、城市化快速发展阶段，能源需求持续增长。2009年，全国餐饮业零售额更达到2万亿元。按企业燃料消耗占营业额5%的比例计算，餐饮业全年消耗燃料1000多亿元。再加上学校、机关、部队、企业食堂及个体餐饮业主所用中式炒炉消耗掉的燃料，保守估计全年消耗燃料要超过1300亿元，按当前市场价折算，合93#汽油1.3千万吨。因传统油气灶具热效率低，直接的能源浪费给餐饮企业和社会带来巨大的经济损失。按照鼓风式中餐燃气炒菜灶热效率提高到30%的保守估算，每年就可为社会节约150亿元，并减少大量CO2的排放。经济效益和社会效益极为显著。

因此，在重视节能减排、低碳环保的今天，重新对中餐燃气炒菜灶的热效率标准做出新的规定技术上是可行的，希望国家标准化委员会、中国市政工程华北设计研究总院对鼓风式中餐燃气炒菜灶的热效率根据现在的技术水平做出新的规定；对中国质量认证中心开展的节能环保产品认证的范围扩大至商用灶具，这些措施的实施对节能减排、低碳环保的大趋势的也是必要的。

下面我把鼓风式商用燃气燃烧器（集成节能灶头）怎样把热效率提高到40%以上的技术原理及应用与专家及同行们进行探讨：

提高中餐燃气炒菜灶的热效率不外乎两方面，第一，燃料充分燃烧，第二，减少燃气燃烧后热量的流失。

第一、燃料充分燃烧

要充分燃烧，必须使燃气与空气的混合比例达到最佳。一般来说，天然气与空气最佳混合比例是1：10，液化石油气与空气最佳混合比例是1：20。传统中餐燃气炒菜灶的燃烧方式大部分是后混式的，特别是在大火爆炒时做到充分燃烧是比较困难的，商用节能燃气燃烧器可以在满足火力的前提下在进风量恒定的基础上用一个限流微调控制闸阀来控制燃气的进气量，达到燃气与空气的最佳比例分配；让进入燃烧器的燃气通过分火器充分雾化后与空气混合，做到了让燃气充分燃烧。燃烧火焰呈蓝青色，外焰温度可达1200摄氏度。

第二，减少燃气燃烧后热量的流失

传统鼓风中餐灶的炉膛内空间比较大，而且有一个烟道将高温废气通过副炉加热温水锅后排至炉边的排烟口；部分中餐灶锅圈有开口，有一部分中餐灶锅圈没有开口，燃烧过程中燃烧的热量部分是靠火焰通过对流传热给锅底（少部分通过炉膛辐射传热），但火焰与锅底的接触只是一瞬间,大量热量未被利用就沿着烟道和锅圈上边的开口跑掉而被白白的浪费。所以传统鼓风中餐灶的热效率仅为20%左右。

新型鼓风式商用燃气燃烧器（集成节能灶头）采取了三种措施来减少燃气燃烧后热量的流失。

1、把传统炉灶的炉芯（燃烧器）、炉膛、锅圈三个部分做成采用耐热合金材料制造的集成整体结构，这个结构的锅圈的基本上是密封的，炒锅放在在锅圈上，基本杜绝了老式传统灶热量大量流失的现象。

2、炉膛设计成双层内空的（外层为保温层，内层为蓄热辐射层），并在接近锅圈的炉膛内层的上部设置了约二十个直径1.5CM的分火排烟孔，这种结构把燃气在炉膛里燃烧后产生的热量先加热炒锅后，部分高温废气通过分火孔进入双层蓄热室，高温废气所携带的部分热量传导到双层炉膛的内层，转变成辐射热再次利用后经排烟道排出。

3、炉膛内衬多孔红外线陶瓷板辐射换热。新型鼓风式商用燃气燃烧器（集成节能灶头）炉膛的空间被设计成与炒锅底部相吻合的球凹形结构，在炉膛内的分火排烟孔的下方放置15块梯形多孔红外线陶瓷板，由于特殊材料制成的多孔红外线陶瓷板将燃烧所产生的热能转化为红外线辐射传递，以红外线方式传递的热能可以更加有效地被炒锅所吸收；而将多孔红外线陶瓷板与锅底的距离调节适度，可增加换热，减少辐射热的损失。

通过以上三种措施，可以把燃气燃烧后热量的流失降至最低，提高了热效率。

下面是在非正规的实验室里做出的简易热效率测试数据。

新型鼓风式商用燃气燃烧器（集成节能灶头）

烧水热效率实验对比详表（简易）

实验技术参数及外在条件：

新型鼓风式商用燃气燃烧器（集成节能灶头）在同一天室温10.5℃，同一台节能灶，同一瓶燃气，同一水温9℃，加热温差91℃条件下的耗气量和用时详细数据。

型号：SYZF-GF-35A（内加多孔红外线陶瓷聚能板）

燃气：液化石油气燃气热值为11323千卡/Kg

温升速率=（水重×温差）/用时秒数

热效率=（水重×温差）/（耗气量×燃气值）

从以上数据可以得出结论：鼓风式中餐燃气炒菜灶的热效率是可以达到而且远远超过GB7 824-1987《中餐燃气炒菜灶》中不小于20%的标准，谁与争锋牌鼓风式商用燃气燃烧器（集成节能灶头）的热效率甚至可以超过40%。

在这里，主要对鼓风式中餐燃气炒菜灶的热效率和行家们进行探讨。

在1987年制定的GB7 824-1987《中餐燃气炒菜灶》和经确认的CJ/T 28-1999《中餐燃气炒菜灶》的国标里，对中餐燃气炒菜灶的热效率要求不小于20%；而在代替GB7 824-1987《中餐燃气炒菜灶》标准和对CJ/T 28-1999《中餐燃气炒菜灶》的第一次修订里，作为替代标准的CJ/T 28-2003《中餐燃气炒菜灶》中，竟然取消了热效率的性能要求和试验方法，笔者认为在提倡节能减排、低碳生活的今天，在能满足厨师火力要求的前提下重新对中餐燃气炒菜灶的热效率标准做出新的规定是必要的，依据现有的最新技术水平不但完全可以达到GB7 824-1987《中餐燃气炒菜灶》热效率不小于20%的要求，而且将该标准提高一倍即达到40%也已经不是神话。

中餐燃气灶分为大气式和鼓风式，鼓风式按使用气源可分为鼓风式液化石油气灶、鼓风式天然气灶和鼓风式人工煤气灶等；按燃烧器的燃烧方式可分为鼓风式后混型(燃烧时混入空气)燃气灶和鼓风式预混型(燃烧前混入空气)燃气灶；按使用用途可分为鼓风式中餐燃气炒菜灶(也称“中餐灶”)、鼓风式燃气蒸箱(鼓风式燃气蒸箱指：燃气为能源，鼓风送氧混气燃烧加热饱和蒸汽，蒸制食品的燃气炉具)。鼓风式燃气低汤灶和鼓风式燃气大锅灶等。

节能灶，同一时间同一环境，对比传统灶具，相对节能的灶具，根据用途又分为家用节能灶和商用节能灶。根据燃料分又可分为燃煤节能灶、燃气节能灶、燃油节能灶、柴火节能灶、大功率电磁节能灶。根据感应方式又可分为红外感应式节能灶、光电感应式节能灶、压感式节能灶。按节能原理分类：红外节能灶、物理节能灶。

本标准规定了中餐燃气炒菜灶的定义、分类、基本参数、结果要求、结构要求、技术要求、试验方法和标志、包装、储存、运输。本标准适用于额定热流量小于或等60kW的中餐燃气炒菜灶。本标准适用于额定热流量小于或等于60kW的中餐燃气炒菜灶。本标准代替GB7824—1987《中餐燃气炒菜灶》和经确认的CJ/T28—1999《中餐燃气炒菜灶》，本标准是对CJ/T28—1999《中餐燃气炒菜灶》的第一次修订。本标准与CJ/T28—1999相比主要技术内容的改变如下：———增加了鼓风式中餐燃气炒菜灶的试验内容；———增加了电气部件的性能要求和试验方法；———取消了热效率的性能要求和试验方法。

节能灶红外线节能

使用普通煤气灶,其实有将近一半的燃气被白白浪费掉了,燃气被浪费的原因主要有两种:

（1）燃烧不充分,亦称为“化学热损失”,未被烧尽的燃气热能被白白浪费了；

（2）大气式灶具是靠火焰通过对流传热给锅底，但火焰与锅底的接触只是一瞬间,大量热量未被利用就散发至空间,这被称为“物理热损失” 。所以大气式灶具热效率通常只有45%。

红外线节能灶、煤气节能器就是通过减少以上两种热损失达到节能效果的：

1. 采用完全预混式燃烧,即改进燃烧器结构使燃气在燃烧前先与足够的空气完全混合,同时,炉具的辐射燃烧板火孔多达几千个,使燃气有足够的空气燃烧,燃烧十分完全,减少了“化学热损失”；

2. 堇青石材料制成的燃烧板将燃烧所产生的热能转化为红外线辐射传递,更有效地使被加热物体吸收,大大减少了“物理热损失”。经过国家权威机构检测,红外线节能灶具的热效率高达75%,按折算比普通大气式燃气炉具可节能40%以上,大量用户的使用实例亦充分证明了这一点。

3. 从能源使用结构来看，在未来很长一段时间内仍会以石化能源为主，使用石化能源就难免带来二氧化碳等温室气体的排放，为减少温室气体的排放，在能源使用结构无法改变的情况下，必须提高能源使用效率。

4. 红外线节能灶具的推广，从表面看是直接为餐饮行业、食品工业等使用者带来效益，从长远看，就是为子孙后代造福，为地球母亲造福，它必将产生深远的意义。

节能灶物理原理

1. 高压真空节能炉芯完全按燃料特性及燃烧分子效应比和空气动力学科学配比 设计，使燃料能得到最佳燃烧效果，火焰呈蓝色，温度提升至1300℃以上。

2. 聚能体按锅形原理科学设计，燃料燃烧做功后，聚能体能吸收多余热量加以储存，采用暗火辅助明火做功原理，锅底受热均匀，火力更强劲，做功更 高效，更持久。

3. 燃气主动控制气流系统阀，能主动调节燃料输出比及供氧比，使火力达到最 佳燃烧状态，可杜绝厨师把燃气控制阀习惯性开到最大，从而导致燃料输出 量过大而不能得到充分燃烧，火力呈黄色火焰，严重浪费现象。

4. 聚火圈能够有效聚集热能流向，导流火焰，聚能热量，使火力直达锅底，做功更直接，更高效。

5. 聚能灶系列设备综合节能比可高达30 -5 0%以上节能率。

6. 物理性节能优点：不易碎高效 寿命长 效果明显