商業(yè)燃?xì)庠罹吣苄椒治?/h1>
2020-11-27 14:22:28沈敬平
商品與質(zhì)量 2020年32期
沈敬平
安徽省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院 安徽合肥 230601
新時(shí)期，人們的生活水平正在逐步提高，工作節(jié)奏越來(lái)越快，越來(lái)越多的人選擇外出就餐，對(duì)商用燃?xì)庠罹叩男枨笠泊蟠笤黾?。在?guó)家節(jié)能減排政策的倡導(dǎo)下，提高能源效率無(wú)疑已經(jīng)成為許多行業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向。2015年1月1日，GB30531-2014《商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃?jí)》”由中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)發(fā)布。新標(biāo)準(zhǔn)高于以前的標(biāo)準(zhǔn) CJ / T28-2013《中餐燃?xì)獬床嗽睢?，CJ / T187-2013《燃?xì)庹粝洹?，CJ/T392-2012《炊用燃?xì)獯箦佋睢?。進(jìn)一步明確了能效限定值、節(jié)能評(píng)價(jià)值，商用燃?xì)庠钤谀苄У燃?jí)方面也首次做出了規(guī)定。以下是本文針對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的熱效率測(cè)試方法和能效等級(jí)要求進(jìn)行的分析和比較。
1 商用燃?xì)庠畹母攀?/h2>
商用燃?xì)庠?，廣泛指使用城鎮(zhèn)燃?xì)庾鳛樯虡I(yè)烹飪食物的燃?xì)庠町a(chǎn)品，單個(gè)燃?xì)庠畹念~定熱流量為80kW或更低。其是一種大型炊具，通常包括中餐燃?xì)獬床嗽?，炊用燃?xì)獯箦佋?，燃?xì)庹粝涞龋珿B30531-2014《商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃?jí)》于2014年發(fā)布，并于2015年1月1日正式實(shí)施。國(guó)家能效中心于2015年12月1日正式對(duì)商用燃?xì)庠顚?shí)施能效標(biāo)簽管理。對(duì)于商用燃?xì)庠?，熱效率是燃?xì)獍l(fā)熱量效率的非常重要的指標(biāo)，相對(duì)于目前的情況，我國(guó)大多數(shù)商用燃?xì)庠畹臒嵝氏鄬?duì)較低。為了保證正常燃燒，必須消耗更多的能量，這造成了極大的能量浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境保護(hù)非常不利，因此，全面提高商用燃?xì)庠畹臒嵝蔬€需要時(shí)間，是商用燃?xì)庠钌a(chǎn)企業(yè)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題[1]。
1.1 燃?xì)鈿怏w的分類
分析城市燃?xì)夥弦?guī)范的氣體質(zhì)量要求，被用作居民、商業(yè)（公共建筑）和工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的普通氣體作為燃料。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“城市燃?xì)獾姆诸惡突咎卣鳌?，用作城市燃料的各種類型的氣體分為人造氣體，天然氣和液化石油氣。每種氣體具有不同的特性指標(biāo)。由于發(fā)熱量根據(jù)氣體種類而變化，因此，必須根據(jù)氣體種類選擇氣體設(shè)備，以使氣體設(shè)備能夠正常燃燒。
1.2 燃?xì)庠钅苄y(cè)試方法
以CJ / T28-2013《中餐燃?xì)獬床嗽睢返臒嵝蕼y(cè)試為例。（1）用0-2氣體點(diǎn)燃燃燒器，將其放在輔助鍋中燃燒15分鐘，待燃燒穩(wěn)定后，根據(jù)所選的測(cè)試鍋（常溫）稱相應(yīng)的水量加入測(cè)試鍋中。將其放在鍋支架并開始測(cè)試，水溫應(yīng)在鍋中央水深的1/2處測(cè)量，初始水溫應(yīng)為室溫+5°C，最終溫度應(yīng)為初始水溫+50°C。在測(cè)試過(guò)程中，當(dāng)溫度比初始溫度低5°C時(shí)開始攪拌，當(dāng)達(dá)到水的最終溫度時(shí)停止攪拌，立即關(guān)閉氣體，并停止測(cè)量氣體消耗量。根據(jù)公式計(jì)算出測(cè)試鍋內(nèi)的水實(shí)際吸收熱量，得出氣體消耗量直接影響熱效率的檢測(cè)結(jié)果。當(dāng)前，大多數(shù)測(cè)試機(jī)構(gòu)和制造公司在測(cè)試時(shí)會(huì)單獨(dú)讀取測(cè)試鍋的水溫和燃?xì)庀牧?，并且不使用設(shè)備自動(dòng)收集測(cè)試數(shù)據(jù)。但是，帶有尾部鍋的炊具有3個(gè)以上的人員來(lái)檢測(cè)熱效率，有2個(gè)或2個(gè)以上的人員來(lái)讀取鍋中的水溫，而另一個(gè)則有1個(gè)人員來(lái)讀取燃?xì)庀模谡麄€(gè)測(cè)試過(guò)程中這是必要的。由于烹飪爐的熱負(fù)荷通常超過(guò)30kW，并且燃?xì)饬髁炕旧铣^(guò)3.0m3/ h，因此數(shù)據(jù)收集速度的差異會(huì)導(dǎo)致燃?xì)庀牡慕Y(jié)果出現(xiàn)較大偏差。三個(gè)人不可能實(shí)現(xiàn)完全同步，而且他們是不同的。由于測(cè)試人員的反應(yīng)速率也不同，因此無(wú)法準(zhǔn)確，始終如一地保證熱效率測(cè)試結(jié)果，因此測(cè)試人員水平可能會(huì)誤判產(chǎn)品能效等級(jí)。
1.3 提高燃?xì)庠钅苄У挠行Т胧?/h3>
（1）科學(xué)地規(guī)范進(jìn)氣方式，通過(guò)改變進(jìn)氣方式全面提高熱效率，確保正常有效地輸出熱能。
（2）為了提高燃?xì)庠畹娜紵什p少熱能的浪費(fèi)，技術(shù)人員開發(fā)了更高質(zhì)量和效率的燃燒器，以進(jìn)一步推進(jìn)燃燒器的發(fā)展。
（3）為保證熱量的正常輸出和燃燒效率，對(duì)爐子的尺寸和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較為合理的設(shè)計(jì)，科學(xué)有效地改善了燃?xì)庠畹脑O(shè)計(jì)，全面提高燃?xì)庠畹目茖W(xué)性。
（4）根據(jù)額定熱負(fù)荷正確配置風(fēng)扇由于商用燃?xì)庠罹哂锌勺孕姓{(diào)節(jié)的熱負(fù)荷，因此最好配置自動(dòng)調(diào)節(jié)的變頻風(fēng)扇，以使其與空氣負(fù)荷和熱負(fù)荷相匹配，以最大程度地減少過(guò)熱情況的出現(xiàn)，提高熱效率。
（5）改善燃燒室中接觸材料的絕緣性。可以在燃?xì)庠顮t子中放置耐火隔熱表面，并可以在工作表面下方放置隔熱材料，以減少熱量損失。
（6）要增加熱傳遞系數(shù)并直接提高熱效率，需要選擇合適的材料[2]。
1.4 能源效率說(shuō)明
熱效率是商用燃?xì)庠罹咝阅艿闹匾笜?biāo)。作為引領(lǐng)燃?xì)庠罹咝袠I(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，CJ / T187-2013《燃?xì)庹粝洹?、CJ/T392-2012《炊用燃?xì)獯箦佋睢泛虲J/ T28--2013《中餐燃?xì)獬床嗽睢范加忻鞔_的熱效率規(guī)則。CJ/T392-2012《炊用燃?xì)獯箦佋睢返臒嵝什坏陀?5%，CJ/T187-2013《燃?xì)庹粝洹芬?guī)定熱效率不低于70%，CJ/T28--2013《中餐燃?xì)獬床嗽睢芬?guī)定熱效率不低于25%。2015年1月強(qiáng)制執(zhí)行的國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB30531-2014《商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃?jí)》規(guī)定了這三大類商用燃?xì)庠畹南薅ㄖ担渲写箦佋畹臒嵝蕿镃J392-2012的45%或更高，燃?xì)庹羝涞臒嵝蕿镃J / T187-2013的70%或更高，中餐灶的熱效率為CJ/T28--2013的25%或更高。GB30531-2014《商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃?jí)》包含有關(guān)能效的詳細(xì)規(guī)定，并進(jìn)行了嚴(yán)格的能效分類。最低能效為3級(jí)能效，低于該能效的產(chǎn)品不是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，不能出售。通常，熱效率每提高10%，能源效率水平就會(huì)提高。以中餐灶為例，第三級(jí)能效為35＞η≥25%，第二級(jí)能效為45＞η≥35%，第三級(jí)能效η≥45%。明確節(jié)能規(guī)定，對(duì)促進(jìn)我國(guó)商用燃?xì)庠町a(chǎn)品的技術(shù)升級(jí)，提高燃?xì)馊紵O(shè)備的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)燃?xì)馊紵O(shè)備節(jié)能減排政策的實(shí)施具有重要作用。
關(guān)于測(cè)試和計(jì)算方法在實(shí)驗(yàn)和方法計(jì)算中提出了。GB30531-2014《商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃?jí)》，其測(cè)試方法分別根據(jù) CJ / T187，CJ / T28 和 CJ/T392 進(jìn)行。GB30531-2014 適用于以燃?xì)鉃槟茉吹膯蝹€(gè)灶眼額定熱負(fù)荷不大于60kW的中餐燃?xì)獬床嗽睢⒚總€(gè)灶眼額定熱負(fù)荷不大于80kW且鍋的公稱直徑不小于600mm的炊用燃?xì)獯箦佋?、額定熱負(fù)荷不大于80kW且蒸腔蒸汽壓力不大于500Pa的蒸箱類燃具。2014年標(biāo)準(zhǔn)GB30531-2014《商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃?jí)》發(fā)布并于2015年1月1日正式實(shí)施。國(guó)家能效中心于2015年12月1日正式對(duì)商用燃?xì)庠顚?shí)施能效標(biāo)簽管理，具體的能效標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)穩(wěn)定。其中，等級(jí)1是目標(biāo)值，符合等級(jí)1要求的產(chǎn)品是高級(jí)高效產(chǎn)品。2級(jí)是產(chǎn)品節(jié)能評(píng)估值，滿足節(jié)能評(píng)估值的產(chǎn)品是節(jié)能產(chǎn)品。級(jí)別3是產(chǎn)品的能效極限值，這也是市場(chǎng)準(zhǔn)入的最低限度，低于該指數(shù)的產(chǎn)品將被刪除，并禁止其生產(chǎn)和銷售。該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和實(shí)施，將促進(jìn)我國(guó)商用燃?xì)庠町a(chǎn)品的技術(shù)升級(jí)，提高燃?xì)馊紵O(shè)備的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)燃?xì)馊紵O(shè)備節(jié)能減排政策的實(shí)施。如何提高商用燃?xì)庠畹臒嵝适撬兄圃焐潭挤浅ｊP(guān)注的問(wèn)題，因?yàn)樗e極奉行國(guó)家節(jié)能政策[3]。
2 商用燃?xì)庠顭嵝始夹g(shù)轉(zhuǎn)化路徑
2.1 商用燃?xì)庠顭釗p失的原因
2.1.1 燃燒器結(jié)構(gòu)的能源效率低
熱損失大的燃燒器結(jié)構(gòu)主要分為紅外和大氣兩種。紅外燃燒是一種完全預(yù)混的燃燒，燃燒過(guò)程會(huì)反射到內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)的內(nèi)部和外部。孔的外表面上的火焰非常短，這也稱為無(wú)焰燃燒。紅外線燃燒器將紅外線燃燒產(chǎn)生的熱量傳遞出去。它被加熱元件有效吸收，大大減少了物理熱損失。另外，紅外線類型使用完全預(yù)混合的方法燃燒，從而使足夠的空氣燃燒成氣體，燃燒完成度高，并且沒有未燃燒的氣體損失。大氣類型是預(yù)混物燃燒的一部分，并使用氣體與一些所需的空氣混合。大氣燃燒器每個(gè)孔依靠火焰通過(guò)對(duì)流將熱量傳遞到鍋底，但火焰與鍋底之間的接觸時(shí)間短，不使用大量熱量，釋放到空間中并具有很大的熱損失。另外，部分氣體燃燒不完全，直接導(dǎo)致能量損失。
2.1.2 空氣量太大
空氣量過(guò)大以至于多余空氣系數(shù)遠(yuǎn)大于1，導(dǎo)致直接的熱損失。具有不同負(fù)載的大型爐灶配備有不同功率的風(fēng)扇。風(fēng)扇的輸出太大，每單位時(shí)間的空氣量太大，過(guò)剩的空氣系數(shù)太大，并且在熱交換之前以恒定流量保留的空氣會(huì)吸收燃燒產(chǎn)生的熱量，從而增加熱損失。因此，通過(guò)控制過(guò)量空氣系數(shù)，可以控制熱效率，即風(fēng)扇功率。
2.1.3 傳熱損失
主要包括以下?lián)p失：
（1）因火焰加熱周圍空氣而產(chǎn)生的熱量損失。
（2）由于商用燃?xì)庠畹膶?dǎo)熱路徑中的接觸材料的吸熱而引起的熱損失。
（3）由于鍋體材料的導(dǎo)熱能力而導(dǎo)致的熱損失。
（4）鍋體被周圍的介質(zhì)（例如空氣等）加熱引起的熱量損失
2.2 采取對(duì)策以提高熱效率
（1）采用紅外燃燒器結(jié)構(gòu)，采用完全混合燃燒的方式，將氣體和空氣充分混合，提高了熱效率。
（2）根據(jù)額定值，熱負(fù)荷配備有合適的風(fēng)扇，并且由于商用燃?xì)庠畹臒嶝?fù)荷具有自我調(diào)節(jié)的特性，因此配置了自動(dòng)調(diào)節(jié)的變頻風(fēng)扇以使風(fēng)量和熱負(fù)荷相匹配，以減少過(guò)量空氣傳遞的熱量。最好最小化，提高熱效率。
（3）改善燃燒室中接觸材料的絕緣，可以在爐子上放置耐火的絕緣材料，在工作表面下放置絕緣材料，以減少熱量損失。
（4）選擇一種合適的材料，提高傳熱系數(shù)，直接提高熱利用效率。
（5）充分利用煙氣的余熱煙氣用于使一次空氣回流，從而使一次空氣預(yù)熱，從而提高一次空氣溫度并提高燃燒效率。
傳統(tǒng)商用燃?xì)庠畹臒嵝仕绞巧逃萌細(xì)庠钍欠窆?jié)能的重要指標(biāo)。從公眾的角度來(lái)看，所謂的商用燃?xì)庠畹臒嵝适侵冈谑褂蒙逃萌細(xì)庠畹耐瑫r(shí)，有效利用燃?xì)獾臒崮堋Ｔ谀壳暗那闆r下，商用燃?xì)庠钊細(xì)鉄崮芾寐瘦^低，燃?xì)鉄崮茉趯?shí)際使用中會(huì)出現(xiàn)浪費(fèi)現(xiàn)象。從節(jié)能或用戶興趣的角度出發(fā)，提高商用燃?xì)庠顚?duì)燃?xì)鉄崮艿挠行Ю茫O(shè)計(jì)和生產(chǎn)高效熱產(chǎn)品已成為燃?xì)庥镁咝袠I(yè)發(fā)展的重要方向。以大鍋灶為例，對(duì)商用燃?xì)庠钸M(jìn)行分析，在2015年之前，大多數(shù)大型鍋灶都使用空氣燃燒器，燃燒器的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，爐膛內(nèi)部通常是耐火的，并且保溫效果相對(duì)正常。風(fēng)扇的功率通常太大，無(wú)法匹配現(xiàn)場(chǎng)氣體流量，需要進(jìn)行調(diào)整。本文選擇了三個(gè)具有上述條件的大鍋灶（基本相同的結(jié)構(gòu)類型）進(jìn)行熱效率測(cè)試，測(cè)試條件符合CJ / T392-2012《炊用燃?xì)獯箦佋睢?。燃燒器均為大氣非紅外大鍋灶，額定熱負(fù)荷不同，則熱效率為35%-40%，說(shuō)明現(xiàn)有燃燒器和大鍋灶的結(jié)構(gòu)，熱效率不高[4]。
3 技術(shù)改造后的熱效率根據(jù)上述分析原因
選擇上述測(cè)試的大型鍋灶產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)改造，并進(jìn)行了三臺(tái)大型氣爐的熱效率測(cè)試，測(cè)試條件為CJ / T392——2012燃?xì)庠罹?。大鍋灶產(chǎn)品的熱效率有了很大的提高，改造后的大鍋灶產(chǎn)品可以滿足能效標(biāo)準(zhǔn)的能效限值要求。節(jié)能是燃?xì)庠畎l(fā)展的必然趨勢(shì)，如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能是當(dāng)今生產(chǎn)企業(yè)研究的主題。能源效率標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，會(huì)影響整個(gè)商用灶具市場(chǎng)的格局，對(duì)于正在獲得先進(jìn)節(jié)能技術(shù)或正在這一領(lǐng)域發(fā)展的制造商來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)機(jī)會(huì)，當(dāng)產(chǎn)品通過(guò)等級(jí)獲得能效認(rèn)證時(shí)，能效標(biāo)簽可以證明其核心競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而推進(jìn)企業(yè)的升級(jí)，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
4 結(jié)語(yǔ)
GB30531-2014《商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃?jí)》已經(jīng)得到實(shí)施，隨著能效標(biāo)簽管理的逐步發(fā)展，商用燃?xì)庠畹念I(lǐng)域?qū)⒌玫饺娓采w?，F(xiàn)有產(chǎn)品中的一些已經(jīng)進(jìn)行了一系列的技術(shù)升級(jí)，打破了傳統(tǒng)商用燃?xì)庠畹慕Y(jié)構(gòu)，并將先進(jìn)的傳熱原理引入了節(jié)能的1級(jí)商用燃?xì)庠町a(chǎn)品設(shè)計(jì)中，提升商用燃?xì)庠罹叩漠a(chǎn)品質(zhì)量，特別是改善能量效率水平不均勻的問(wèn)題。能效標(biāo)簽管理可以促進(jìn)制造商對(duì)商用燃?xì)庠町a(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新，充分利用商用燃?xì)庠町a(chǎn)品的節(jié)能潛力，將能效水平提高到新水平，增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力并適應(yīng)國(guó)家節(jié)能發(fā)展政策。綜上所述，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和研發(fā)能力的不斷提高，提升了商用燃?xì)庠畹臒嵝剩湓趯?shí)際使用的過(guò)程中仍然存在一定的問(wèn)題，需要技術(shù)人員進(jìn)行深入技術(shù)探索，推進(jìn)商用燃?xì)庠钌a(chǎn)的可持續(xù)。未來(lái)積極提高能效標(biāo)準(zhǔn)，可促進(jìn)能源利用效率的持續(xù)提高，顯著減少能源消耗，提升行業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益，極大地促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。
電機(jī)能效等級(jí)國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)微特電機(jī)(2021年6期)2021-06-22 01:44:50 多孔金屬板燃?xì)庠钊紵阅軘?shù)值模擬煤氣與熱力(2021年2期)2021-03-19 08:55:54 淺析《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》（TSG G0 0 02—2010）第1號(hào)修改單中國(guó)特種設(shè)備安全(2017年10期)2017-11-13 03:02:50 智能化燃?xì)庠钤O(shè)計(jì)之我見電子世界(2017年4期)2017-04-15 07:18:06 中電協(xié)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《6kV～35kV級(jí)變壓器能效限定值及能效等級(jí)》 起草工作組會(huì)在京召開電器工業(yè)(2016年10期)2016-11-23 00:28:04 提高蒸汽系統(tǒng)熱效率當(dāng)代化工研究(2016年2期)2016-03-20 16:21:16 豐田汽車公司的新型高熱效率汽油機(jī)汽車與新動(dòng)力(2015年1期)2015-02-27 12:11:00 豐田汽車公司推出熱效率達(dá)38％的低燃油耗汽油機(jī)系列汽車與新動(dòng)力(2014年6期)2014-02-27 12:10:54
沈敬平
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新時(shí)期，人們的生活水平正在逐步提高，工作節(jié)奏越來(lái)越快，越來(lái)越多的人選擇外出就餐，對(duì)商用燃?xì)庠罹叩男枨笠泊蟠笤黾?。在?guó)家節(jié)能減排政策的倡導(dǎo)下，提高能源效率無(wú)疑已經(jīng)成為許多行業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向。2015年1月1日，GB30531-2014《商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃?jí)》”由中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)發(fā)布。新標(biāo)準(zhǔn)高于以前的標(biāo)準(zhǔn) CJ / T28-2013《中餐燃?xì)獬床嗽睢?，CJ / T187-2013《燃?xì)庹粝洹?，CJ/T392-2012《炊用燃?xì)獯箦佋睢?。進(jìn)一步明確了能效限定值、節(jié)能評(píng)價(jià)值，商用燃?xì)庠钤谀苄У燃?jí)方面也首次做出了規(guī)定。以下是本文針對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的熱效率測(cè)試方法和能效等級(jí)要求進(jìn)行的分析和比較。
1 商用燃?xì)庠畹母攀?/h2>
商用燃?xì)庠?，廣泛指使用城鎮(zhèn)燃?xì)庾鳛樯虡I(yè)烹飪食物的燃?xì)庠町a(chǎn)品，單個(gè)燃?xì)庠畹念~定熱流量為80kW或更低。其是一種大型炊具，通常包括中餐燃?xì)獬床嗽?，炊用燃?xì)獯箦佋?，燃?xì)庹粝涞龋珿B30531-2014《商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃?jí)》于2014年發(fā)布，并于2015年1月1日正式實(shí)施。國(guó)家能效中心于2015年12月1日正式對(duì)商用燃?xì)庠顚?shí)施能效標(biāo)簽管理。對(duì)于商用燃?xì)庠?，熱效率是燃?xì)獍l(fā)熱量效率的非常重要的指標(biāo)，相對(duì)于目前的情況，我國(guó)大多數(shù)商用燃?xì)庠畹臒嵝氏鄬?duì)較低。為了保證正常燃燒，必須消耗更多的能量，這造成了極大的能量浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境保護(hù)非常不利，因此，全面提高商用燃?xì)庠畹臒嵝蔬€需要時(shí)間，是商用燃?xì)庠钌a(chǎn)企業(yè)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題[1]。
1.1 燃?xì)鈿怏w的分類
分析城市燃?xì)夥弦?guī)范的氣體質(zhì)量要求，被用作居民、商業(yè)（公共建筑）和工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的普通氣體作為燃料。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“城市燃?xì)獾姆诸惡突咎卣鳌?，用作城市燃料的各種類型的氣體分為人造氣體，天然氣和液化石油氣。每種氣體具有不同的特性指標(biāo)。由于發(fā)熱量根據(jù)氣體種類而變化，因此，必須根據(jù)氣體種類選擇氣體設(shè)備，以使氣體設(shè)備能夠正常燃燒。
1.2 燃?xì)庠钅苄y(cè)試方法
以CJ / T28-2013《中餐燃?xì)獬床嗽睢返臒嵝蕼y(cè)試為例。（1）用0-2氣體點(diǎn)燃燃燒器，將其放在輔助鍋中燃燒15分鐘，待燃燒穩(wěn)定后，根據(jù)所選的測(cè)試鍋（常溫）稱相應(yīng)的水量加入測(cè)試鍋中。將其放在鍋支架并開始測(cè)試，水溫應(yīng)在鍋中央水深的1/2處測(cè)量，初始水溫應(yīng)為室溫+5°C，最終溫度應(yīng)為初始水溫+50°C。在測(cè)試過(guò)程中，當(dāng)溫度比初始溫度低5°C時(shí)開始攪拌，當(dāng)達(dá)到水的最終溫度時(shí)停止攪拌，立即關(guān)閉氣體，并停止測(cè)量氣體消耗量。根據(jù)公式計(jì)算出測(cè)試鍋內(nèi)的水實(shí)際吸收熱量，得出氣體消耗量直接影響熱效率的檢測(cè)結(jié)果。當(dāng)前，大多數(shù)測(cè)試機(jī)構(gòu)和制造公司在測(cè)試時(shí)會(huì)單獨(dú)讀取測(cè)試鍋的水溫和燃?xì)庀牧?，并且不使用設(shè)備自動(dòng)收集測(cè)試數(shù)據(jù)。但是，帶有尾部鍋的炊具有3個(gè)以上的人員來(lái)檢測(cè)熱效率，有2個(gè)或2個(gè)以上的人員來(lái)讀取鍋中的水溫，而另一個(gè)則有1個(gè)人員來(lái)讀取燃?xì)庀模谡麄€(gè)測(cè)試過(guò)程中這是必要的。由于烹飪爐的熱負(fù)荷通常超過(guò)30kW，并且燃?xì)饬髁炕旧铣^(guò)3.0m3/ h，因此數(shù)據(jù)收集速度的差異會(huì)導(dǎo)致燃?xì)庀牡慕Y(jié)果出現(xiàn)較大偏差。三個(gè)人不可能實(shí)現(xiàn)完全同步，而且他們是不同的。由于測(cè)試人員的反應(yīng)速率也不同，因此無(wú)法準(zhǔn)確，始終如一地保證熱效率測(cè)試結(jié)果，因此測(cè)試人員水平可能會(huì)誤判產(chǎn)品能效等級(jí)。
1.3 提高燃?xì)庠钅苄У挠行Т胧?/h3>
（1）科學(xué)地規(guī)范進(jìn)氣方式，通過(guò)改變進(jìn)氣方式全面提高熱效率，確保正常有效地輸出熱能。
（2）為了提高燃?xì)庠畹娜紵什p少熱能的浪費(fèi)，技術(shù)人員開發(fā)了更高質(zhì)量和效率的燃燒器，以進(jìn)一步推進(jìn)燃燒器的發(fā)展。
（3）為保證熱量的正常輸出和燃燒效率，對(duì)爐子的尺寸和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較為合理的設(shè)計(jì)，科學(xué)有效地改善了燃?xì)庠畹脑O(shè)計(jì)，全面提高燃?xì)庠畹目茖W(xué)性。
（4）根據(jù)額定熱負(fù)荷正確配置風(fēng)扇由于商用燃?xì)庠罹哂锌勺孕姓{(diào)節(jié)的熱負(fù)荷，因此最好配置自動(dòng)調(diào)節(jié)的變頻風(fēng)扇，以使其與空氣負(fù)荷和熱負(fù)荷相匹配，以最大程度地減少過(guò)熱情況的出現(xiàn)，提高熱效率。
（5）改善燃燒室中接觸材料的絕緣性。可以在燃?xì)庠顮t子中放置耐火隔熱表面，并可以在工作表面下方放置隔熱材料，以減少熱量損失。
（6）要增加熱傳遞系數(shù)并直接提高熱效率，需要選擇合適的材料[2]。
1.4 能源效率說(shuō)明
熱效率是商用燃?xì)庠罹咝阅艿闹匾笜?biāo)。作為引領(lǐng)燃?xì)庠罹咝袠I(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，CJ / T187-2013《燃?xì)庹粝洹?、CJ/T392-2012《炊用燃?xì)獯箦佋睢泛虲J/ T28--2013《中餐燃?xì)獬床嗽睢范加忻鞔_的熱效率規(guī)則。CJ/T392-2012《炊用燃?xì)獯箦佋睢返臒嵝什坏陀?5%，CJ/T187-2013《燃?xì)庹粝洹芬?guī)定熱效率不低于70%，CJ/T28--2013《中餐燃?xì)獬床嗽睢芬?guī)定熱效率不低于25%。2015年1月強(qiáng)制執(zhí)行的國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB30531-2014《商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃?jí)》規(guī)定了這三大類商用燃?xì)庠畹南薅ㄖ担渲写箦佋畹臒嵝蕿镃J392-2012的45%或更高，燃?xì)庹羝涞臒嵝蕿镃J / T187-2013的70%或更高，中餐灶的熱效率為CJ/T28--2013的25%或更高。GB30531-2014《商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃?jí)》包含有關(guān)能效的詳細(xì)規(guī)定，并進(jìn)行了嚴(yán)格的能效分類。最低能效為3級(jí)能效，低于該能效的產(chǎn)品不是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，不能出售。通常，熱效率每提高10%，能源效率水平就會(huì)提高。以中餐灶為例，第三級(jí)能效為35＞η≥25%，第二級(jí)能效為45＞η≥35%，第三級(jí)能效η≥45%。明確節(jié)能規(guī)定，對(duì)促進(jìn)我國(guó)商用燃?xì)庠町a(chǎn)品的技術(shù)升級(jí)，提高燃?xì)馊紵O(shè)備的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)燃?xì)馊紵O(shè)備節(jié)能減排政策的實(shí)施具有重要作用。
關(guān)于測(cè)試和計(jì)算方法在實(shí)驗(yàn)和方法計(jì)算中提出了。GB30531-2014《商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃?jí)》，其測(cè)試方法分別根據(jù) CJ / T187，CJ / T28 和 CJ/T392 進(jìn)行。GB30531-2014 適用于以燃?xì)鉃槟茉吹膯蝹€(gè)灶眼額定熱負(fù)荷不大于60kW的中餐燃?xì)獬床嗽睢⒚總€(gè)灶眼額定熱負(fù)荷不大于80kW且鍋的公稱直徑不小于600mm的炊用燃?xì)獯箦佋?、額定熱負(fù)荷不大于80kW且蒸腔蒸汽壓力不大于500Pa的蒸箱類燃具。2014年標(biāo)準(zhǔn)GB30531-2014《商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃?jí)》發(fā)布并于2015年1月1日正式實(shí)施。國(guó)家能效中心于2015年12月1日正式對(duì)商用燃?xì)庠顚?shí)施能效標(biāo)簽管理，具體的能效標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)穩(wěn)定。其中，等級(jí)1是目標(biāo)值，符合等級(jí)1要求的產(chǎn)品是高級(jí)高效產(chǎn)品。2級(jí)是產(chǎn)品節(jié)能評(píng)估值，滿足節(jié)能評(píng)估值的產(chǎn)品是節(jié)能產(chǎn)品。級(jí)別3是產(chǎn)品的能效極限值，這也是市場(chǎng)準(zhǔn)入的最低限度，低于該指數(shù)的產(chǎn)品將被刪除，并禁止其生產(chǎn)和銷售。該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和實(shí)施，將促進(jìn)我國(guó)商用燃?xì)庠町a(chǎn)品的技術(shù)升級(jí)，提高燃?xì)馊紵O(shè)備的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)燃?xì)馊紵O(shè)備節(jié)能減排政策的實(shí)施。如何提高商用燃?xì)庠畹臒嵝适撬兄圃焐潭挤浅ｊP(guān)注的問(wèn)題，因?yàn)樗e極奉行國(guó)家節(jié)能政策[3]。
2 商用燃?xì)庠顭嵝始夹g(shù)轉(zhuǎn)化路徑
2.1 商用燃?xì)庠顭釗p失的原因
2.1.1 燃燒器結(jié)構(gòu)的能源效率低
熱損失大的燃燒器結(jié)構(gòu)主要分為紅外和大氣兩種。紅外燃燒是一種完全預(yù)混的燃燒，燃燒過(guò)程會(huì)反射到內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)的內(nèi)部和外部。孔的外表面上的火焰非常短，這也稱為無(wú)焰燃燒。紅外線燃燒器將紅外線燃燒產(chǎn)生的熱量傳遞出去。它被加熱元件有效吸收，大大減少了物理熱損失。另外，紅外線類型使用完全預(yù)混合的方法燃燒，從而使足夠的空氣燃燒成氣體，燃燒完成度高，并且沒有未燃燒的氣體損失。大氣類型是預(yù)混物燃燒的一部分，并使用氣體與一些所需的空氣混合。大氣燃燒器每個(gè)孔依靠火焰通過(guò)對(duì)流將熱量傳遞到鍋底，但火焰與鍋底之間的接觸時(shí)間短，不使用大量熱量，釋放到空間中并具有很大的熱損失。另外，部分氣體燃燒不完全，直接導(dǎo)致能量損失。
2.1.2 空氣量太大
空氣量過(guò)大以至于多余空氣系數(shù)遠(yuǎn)大于1，導(dǎo)致直接的熱損失。具有不同負(fù)載的大型爐灶配備有不同功率的風(fēng)扇。風(fēng)扇的輸出太大，每單位時(shí)間的空氣量太大，過(guò)剩的空氣系數(shù)太大，并且在熱交換之前以恒定流量保留的空氣會(huì)吸收燃燒產(chǎn)生的熱量，從而增加熱損失。因此，通過(guò)控制過(guò)量空氣系數(shù)，可以控制熱效率，即風(fēng)扇功率。
2.1.3 傳熱損失
主要包括以下?lián)p失：
（1）因火焰加熱周圍空氣而產(chǎn)生的熱量損失。
（2）由于商用燃?xì)庠畹膶?dǎo)熱路徑中的接觸材料的吸熱而引起的熱損失。
（3）由于鍋體材料的導(dǎo)熱能力而導(dǎo)致的熱損失。
（4）鍋體被周圍的介質(zhì)（例如空氣等）加熱引起的熱量損失
2.2 采取對(duì)策以提高熱效率
（1）采用紅外燃燒器結(jié)構(gòu)，采用完全混合燃燒的方式，將氣體和空氣充分混合，提高了熱效率。
（2）根據(jù)額定值，熱負(fù)荷配備有合適的風(fēng)扇，并且由于商用燃?xì)庠畹臒嶝?fù)荷具有自我調(diào)節(jié)的特性，因此配置了自動(dòng)調(diào)節(jié)的變頻風(fēng)扇以使風(fēng)量和熱負(fù)荷相匹配，以減少過(guò)量空氣傳遞的熱量。最好最小化，提高熱效率。
（3）改善燃燒室中接觸材料的絕緣，可以在爐子上放置耐火的絕緣材料，在工作表面下放置絕緣材料，以減少熱量損失。
（4）選擇一種合適的材料，提高傳熱系數(shù)，直接提高熱利用效率。
（5）充分利用煙氣的余熱煙氣用于使一次空氣回流，從而使一次空氣預(yù)熱，從而提高一次空氣溫度并提高燃燒效率。
傳統(tǒng)商用燃?xì)庠畹臒嵝仕绞巧逃萌細(xì)庠钍欠窆?jié)能的重要指標(biāo)。從公眾的角度來(lái)看，所謂的商用燃?xì)庠畹臒嵝适侵冈谑褂蒙逃萌細(xì)庠畹耐瑫r(shí)，有效利用燃?xì)獾臒崮堋Ｔ谀壳暗那闆r下，商用燃?xì)庠钊細(xì)鉄崮芾寐瘦^低，燃?xì)鉄崮茉趯?shí)際使用中會(huì)出現(xiàn)浪費(fèi)現(xiàn)象。從節(jié)能或用戶興趣的角度出發(fā)，提高商用燃?xì)庠顚?duì)燃?xì)鉄崮艿挠行Ю茫O(shè)計(jì)和生產(chǎn)高效熱產(chǎn)品已成為燃?xì)庥镁咝袠I(yè)發(fā)展的重要方向。以大鍋灶為例，對(duì)商用燃?xì)庠钸M(jìn)行分析，在2015年之前，大多數(shù)大型鍋灶都使用空氣燃燒器，燃燒器的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，爐膛內(nèi)部通常是耐火的，并且保溫效果相對(duì)正常。風(fēng)扇的功率通常太大，無(wú)法匹配現(xiàn)場(chǎng)氣體流量，需要進(jìn)行調(diào)整。本文選擇了三個(gè)具有上述條件的大鍋灶（基本相同的結(jié)構(gòu)類型）進(jìn)行熱效率測(cè)試，測(cè)試條件符合CJ / T392-2012《炊用燃?xì)獯箦佋睢?。燃燒器均為大氣非紅外大鍋灶，額定熱負(fù)荷不同，則熱效率為35%-40%，說(shuō)明現(xiàn)有燃燒器和大鍋灶的結(jié)構(gòu)，熱效率不高[4]。
3 技術(shù)改造后的熱效率根據(jù)上述分析原因
選擇上述測(cè)試的大型鍋灶產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)改造，并進(jìn)行了三臺(tái)大型氣爐的熱效率測(cè)試，測(cè)試條件為CJ / T392——2012燃?xì)庠罹?。大鍋灶產(chǎn)品的熱效率有了很大的提高，改造后的大鍋灶產(chǎn)品可以滿足能效標(biāo)準(zhǔn)的能效限值要求。節(jié)能是燃?xì)庠畎l(fā)展的必然趨勢(shì)，如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能是當(dāng)今生產(chǎn)企業(yè)研究的主題。能源效率標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，會(huì)影響整個(gè)商用灶具市場(chǎng)的格局，對(duì)于正在獲得先進(jìn)節(jié)能技術(shù)或正在這一領(lǐng)域發(fā)展的制造商來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)機(jī)會(huì)，當(dāng)產(chǎn)品通過(guò)等級(jí)獲得能效認(rèn)證時(shí)，能效標(biāo)簽可以證明其核心競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而推進(jìn)企業(yè)的升級(jí)，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
4 結(jié)語(yǔ)
GB30531-2014《商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃?jí)》已經(jīng)得到實(shí)施，隨著能效標(biāo)簽管理的逐步發(fā)展，商用燃?xì)庠畹念I(lǐng)域?qū)⒌玫饺娓采w?，F(xiàn)有產(chǎn)品中的一些已經(jīng)進(jìn)行了一系列的技術(shù)升級(jí)，打破了傳統(tǒng)商用燃?xì)庠畹慕Y(jié)構(gòu)，并將先進(jìn)的傳熱原理引入了節(jié)能的1級(jí)商用燃?xì)庠町a(chǎn)品設(shè)計(jì)中，提升商用燃?xì)庠罹叩漠a(chǎn)品質(zhì)量，特別是改善能量效率水平不均勻的問(wèn)題。能效標(biāo)簽管理可以促進(jìn)制造商對(duì)商用燃?xì)庠町a(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新，充分利用商用燃?xì)庠町a(chǎn)品的節(jié)能潛力，將能效水平提高到新水平，增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力并適應(yīng)國(guó)家節(jié)能發(fā)展政策。綜上所述，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和研發(fā)能力的不斷提高，提升了商用燃?xì)庠畹臒嵝剩湓趯?shí)際使用的過(guò)程中仍然存在一定的問(wèn)題，需要技術(shù)人員進(jìn)行深入技術(shù)探索，推進(jìn)商用燃?xì)庠钌a(chǎn)的可持續(xù)。未來(lái)積極提高能效標(biāo)準(zhǔn)，可促進(jìn)能源利用效率的持續(xù)提高，顯著減少能源消耗，提升行業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益，極大地促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。
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