韓小平

（成都產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院有限責(zé)任公司，四川成都 610100）

商用調(diào)合生物燃油灶具（以下簡(jiǎn)稱生物燃油灶具）是最近兩年來在國家節(jié)能減排、綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策的背景下出現(xiàn)的餐飲烹飪用環(huán)保節(jié)能新型商用灶具，包括炒菜灶、大鍋灶、蒸箱、蒸爐、煮面爐、煲仔爐等系列產(chǎn)品。生物燃油灶具與商用燃?xì)?、柴油、煤油、甲醇、白油灶具的不同之處，一是燃料，生物燃油灶具使用餐廚、食品加工行業(yè)中產(chǎn)生的各種動(dòng)植物廢棄油脂以及微生物油脂等通過酯交換反應(yīng)或生物酶催化，將制得脂肪酸單烷基酯與高閃點(diǎn)烷烴化合物，經(jīng)添加劑調(diào)和制成的液體燃料油或是使用脂肪酸甲酯含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）不小于96.5%的BD100 生物柴油[1]按一定比例與石化柴油或白油，助燃劑等調(diào)和而成的液體燃油；二是燃燒器結(jié)構(gòu)，燃燒方式不同。

生物燃油灶具目前沒有相應(yīng)生產(chǎn)加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，加之現(xiàn)在生產(chǎn)生物燃油灶具不需要取得工業(yè)生產(chǎn)許可證，行業(yè)準(zhǔn)入門檻降低。部分廠家為節(jié)約成本，選用價(jià)格低廉的材料、配件，配套加工設(shè)備落后、工藝跟不上等因素，生物燃油灶具質(zhì)量稂莠不齊；時(shí)有警示、標(biāo)志內(nèi)容不齊，技術(shù)參數(shù)不詳?shù)痊F(xiàn)象。筆者查看了能部分參照適用的同類產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，還有多項(xiàng)技術(shù)要求以及相應(yīng)的檢測(cè)方法未涉及，有待進(jìn)一步完善。

1 商用調(diào)合生物燃油灶具概述

1.1 生物燃油灶具的現(xiàn)狀

全國批量生產(chǎn)、銷售生物燃油灶具的有山東、河南、四川、廣東、江蘇、福建等省份，生物燃油灶具已經(jīng)走進(jìn)各類餐飲場(chǎng)所、酒店、企事業(yè)單位、工廠、學(xué)校等地的后廚；各地對(duì)其稱謂眾多，如生物柴油灶、植物燃料油灶、電噴柴油灶等。筆者稱其為：商用調(diào)合生物燃油灶具，主要是考慮燃油原料的一部分來源于動(dòng)植物油脂、微生物油脂，且經(jīng)過調(diào)配合成的液體燃料這兩個(gè)因素，這里不包括醇基類燃料灶具。

1.2 商用調(diào)合生物燃油灶具的特點(diǎn)及分類

1.2.1 生物燃油灶具的特點(diǎn)

隨著生物燃油灶具不斷技術(shù)改進(jìn)，更新?lián)Q代，目前該產(chǎn)品技術(shù)日臻成熟，主要有以下特點(diǎn)：

（1）供油精細(xì)，燃燒更充分，節(jié)能。生物燃油灶具采用先進(jìn)的電磁泵，由電流大小控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，通過操作檔位旋鈕，調(diào)節(jié)燃油流量、流速，同步自動(dòng)匹配或手動(dòng)匹配合適空氣風(fēng)量，整體集成電路控制；燃燒器配裝精密霧化噴油嘴，將燃油噴成油霧狀。比傳統(tǒng)柴油、煤油灶具燃燒更充分、更徹底，效率更高。

（2）環(huán)保安全。生物燃油灶具所使用燃料的原料，部分來源于動(dòng)物、植物、微生物等油脂，含硫量低，屬于可再生能源；相比柴油、煤油、白油，調(diào)合生物燃料油更環(huán)保。調(diào)合生物燃料油閃點(diǎn)高，無毒害，易于運(yùn)輸、儲(chǔ)存，較醇基類燃料（如甲醇）更安全。

1.2.2 生物燃油灶具的分類

按燃燒方式可分為：電磁泵噴油燃燒式（目前也是市場(chǎng)主流）；低壓鼓風(fēng)噴油燃燒式。

按用途可分為：炒菜類；蒸飯（菜、包）類；煮食（面）類；煲湯類。

2 商用調(diào)合生物燃油灶具要求

2.1 對(duì)生物燃油灶具材料及零部件的要求

2.1.1 材料要求

（1）生物燃油灶具采用的輸油管應(yīng)能承受正常工作條件下的溫度、壓力，耐腐蝕。

（2）與食物、蒸汽直接接觸的不銹鋼材料，材質(zhì)應(yīng)符合GB 4806.9—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸用金屬材料及制品》規(guī)定的要求。

（3）各金屬部件材料（耐腐蝕性材料除外）應(yīng)進(jìn)行電鍍、噴漆或防腐表面處理。

（4）采用的保溫和隔熱材料性能應(yīng)為不燃或在1 min 之內(nèi)自然熄滅。

2.1.2 零部件要求

（1）燃燒器。燃燒器火孔應(yīng)均勻，不得發(fā)生影響使用的變形；點(diǎn)火器、噴油嘴的位置布局準(zhǔn)確、固定且設(shè)計(jì)合理；燃燒器采用的壓火帽、噴油嘴具有耐高溫、耐腐蝕性能，膨脹率低。

（2）風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)在正常工作狀態(tài)下，供風(fēng)量能完全滿足燃油各檔位包括最大檔的風(fēng)量匹配；符合GB/T 5171.1—2014《小功率電動(dòng)機(jī) 第1 部分：通用技術(shù)條件》和GB/T 12350—2009《小功率電動(dòng)機(jī)的安全要求》的規(guī)定。

（3）電磁泵。防觸電保護(hù)等電氣性能符合GB 4706.1—2005《家用和類似用途電器的安全 第1 部分：通用要求》的規(guī)定。

（4）集成電路控制器。在點(diǎn)火不成功時(shí)，應(yīng)再點(diǎn)火或再啟動(dòng)或關(guān)機(jī)；應(yīng)具有外部故障開機(jī)自檢或運(yùn)行自檢功能。

（5）熄火保護(hù)裝置。筆者所知：斷油熄火，加油重啟；在風(fēng)力風(fēng)壓下，燃燒器火焰會(huì)偏邊。提出此問題共同進(jìn)行探討。

2.2 對(duì)生物燃油灶具結(jié)構(gòu)的要求

地方標(biāo)準(zhǔn)DB51/T 1431—2012《商用燃油灶具通用技術(shù)條件》中明確了適用范圍：本標(biāo)準(zhǔn)適用于以0#、10#、-10#輕柴油為燃料的商用燃油中餐炒菜灶、商用燃油大鍋灶、商用燃油蒸箱[2]。當(dāng)時(shí)是依據(jù)使用輕質(zhì)柴油灶具而制定，但在結(jié)構(gòu)要求上仍然適用。對(duì)生物燃油灶具的結(jié)構(gòu)要求，結(jié)合DB51/T 1431中的5.1 通用結(jié)構(gòu)部分，筆者還提出以下內(nèi)容：

（1）空氣供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)能確保在運(yùn)行和維護(hù)時(shí)，不發(fā)生堵塞或非正常調(diào)節(jié)。

（2）排煙道應(yīng)具備防止堵塞的保護(hù)裝置，一級(jí)排煙道應(yīng)凸出灶具本體。

（3）蒸箱、蒸飯車在水膽底部，蒸腔底部均應(yīng)設(shè)置有排污口，且排污閥的位置應(yīng)便于操作。

（4）在蒸箱、蒸飯車最上層蒸腔適當(dāng)位置應(yīng)設(shè)置蒸汽壓力測(cè)壓接口；其排氣閥（孔）能確保蒸腔內(nèi)蒸汽壓力（表壓）不大于500 Pa。

（5）蒸腔應(yīng)與燃油系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)隔絕。

（6）煮食爐應(yīng)設(shè)置自動(dòng)補(bǔ)水或防干燒安全裝置。

2.3 生物燃油灶具性能要求

2.3.1 燃燒工況

（1）正常燃燒時(shí)火苗清晰、均勻；火焰穩(wěn)定，無熄火、無回火、無離焰；燃油檔位旋鈕轉(zhuǎn)換時(shí)，火焰變化應(yīng)連續(xù)，穩(wěn)定。

（2）燃油檔位旋鈕調(diào)到最大檔位，燃燒器正常運(yùn)行時(shí)噪音不大于85 dB(A)，熄火噪音不大于85 dB(A)。

（3）點(diǎn)火性能，連續(xù)點(diǎn)火10 次，應(yīng)全部點(diǎn)燃燃燒器且不產(chǎn)生爆燃現(xiàn)象。

2.3.2 表面溫升

灶具不同部位表面溫升應(yīng)符合表1 的要求。

表1 表面溫升

2.3.3 電氣性能

在DB51/T 1431 中5.3.2 電氣要求的基礎(chǔ)上，筆者還提出以下要求：

（1）安裝在生物燃油灶具外殼的電源開關(guān)應(yīng)采取防水措施，安裝部位防護(hù)等級(jí)應(yīng)不低于IPX4。

（2）點(diǎn)火器高壓帶電部件與非帶電金屬部件之間的距離應(yīng)大于點(diǎn)火電極之間的距離，在點(diǎn)火操作時(shí)不應(yīng)發(fā)生漏電，手可能接觸的高壓帶電部位應(yīng)進(jìn)行良好絕緣。

2.3.4 耗油量偏差

單個(gè)燃燒器耗油量偏差在±10%以內(nèi)；具有兩個(gè)及以上燃燒器的灶具總實(shí)測(cè)耗油量不小于各單個(gè)燃燒器實(shí)測(cè)耗油量之和的85%。

2.3.5 熱效率熱效率是指生物燃油灶具在單位時(shí)間吸收利用的熱量與相同時(shí)間內(nèi)所消耗生物燃油熱量的百分比，是評(píng)價(jià)灶具利用能源（節(jié)能）程度的重要指標(biāo)。熱效率不應(yīng)小于25%。

2.3.6 環(huán)保要求

（1）煙氣中CO 含量不大于0.2%（a=1）。

（2）煙氣的煙塵濃度應(yīng)不大于30 mg/m3。

（3）煙氣的黑度應(yīng)不大于林格曼1 級(jí)。

（4）氮氧化物NOx（a=1）排放。

3 生物燃油灶具檢測(cè)方法探討

3.1 試驗(yàn)基本條件

實(shí)驗(yàn)室大氣壓應(yīng)在86 kPa～106 kPa 之間，空氣相對(duì)濕度不應(yīng)大于85%，溫度應(yīng)為20℃±15℃，每次試驗(yàn)過程中溫度波動(dòng)在±5℃范圍內(nèi)。實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)良好，空氣中CO 體積百分比小于0.002%，CO2含量體積百分比應(yīng)小于0.2%。

3.2 對(duì)檢測(cè)方法的探討（這部分筆者以目前實(shí)踐中還是空白的耗油量偏差、熱效率等為重點(diǎn)討論）

3.2.1 電磁泵電氣強(qiáng)度

在3.1 節(jié)的試驗(yàn)基本條件下，使用安規(guī)介電分析儀，在電磁泵電源插頭L 端或N 端與閥門外殼之間施加1250 V，頻率為50 Hz/60 Hz 的交流電壓1 min，不出現(xiàn)擊穿和閃絡(luò)。

3.2.2 電源開關(guān)安裝部位防護(hù)等級(jí)

宜采用GB/T 4208—2017《外殼防護(hù)等級(jí)（IP 代碼）》中圖5 所示的防淋水和濺水手持式噴頭，從噴頭上除去擋板，向外殼各方向?yàn)R水。水壓在50 kPa～150 kPa 之間，濺水時(shí)間按外殼面積1 min/m2，最少5 min。

3.2.3 耗油量偏差檢測(cè)方法

在3.1 節(jié)的試驗(yàn)條件下，使用灶具明示的同標(biāo)號(hào)同一種生物燃油進(jìn)行，先做好準(zhǔn)備，接著給生物燃油灶具自帶或匹配的相應(yīng)器皿（如大鍋灶、炒菜灶、蒸爐配備的鍋，蒸箱、蒸飯車的水膽）中加入器皿容積2/3 的水；點(diǎn)燃灶具，燃油檔位開至最大（檔），同步自動(dòng)匹配風(fēng)量或根據(jù)需要手動(dòng)調(diào)節(jié)空氣閥門，當(dāng)灶具燃燒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，開始測(cè)定。將燃油油箱（壺）放置電子秤上，得到初始讀數(shù)M0，同時(shí)秒表計(jì)時(shí)。灶具運(yùn)行20 min 后，立即關(guān)掉燃油，停止運(yùn)行，同時(shí)記錄電子秤此時(shí)讀數(shù)M1。連續(xù)2 次取平均值。用式（1）計(jì)算耗油量偏差：

式（1）中：

M0-試驗(yàn)開始時(shí)電子秤初讀數(shù)，單位千克（kg）；

M1-試驗(yàn)結(jié)束時(shí)電子秤初讀數(shù)，單位千克（kg）；

M-灶具出廠設(shè)計(jì)的單位時(shí)間（1 小時(shí)）最大耗油量，單位千克（kg）；

3-將20 min 耗油量換算成1 小時(shí)耗油量。

兩個(gè)及以上燃燒器的灶具，先按上述方法，對(duì)每個(gè)燃燒器進(jìn)行試驗(yàn)，得到各個(gè)燃燒器的實(shí)測(cè)耗油量；然后點(diǎn)燃所有燃燒器，同時(shí)燃燒，得到總實(shí)測(cè)耗油量。

3.2.4 熱效率檢測(cè)方法（以生物燃油大鍋灶進(jìn)行討論）

在3.1 節(jié)的試驗(yàn)條件下，根據(jù)大鍋口徑選用攪拌器的規(guī)格（直徑）、結(jié)構(gòu)分別參考GB 35848—2018《商用燃?xì)馊紵骶摺?.14.5 中的表8、圖10。

檢驗(yàn)用鍋由廠家配置，加熱水量為鍋有效容積的75%；燃油油箱（壺）放置在電子秤上。點(diǎn)燃灶具，燃油檔位開至最大（檔），待燃燒穩(wěn)定后，將水銀溫度計(jì)插入鍋中心水深1/4 處，水初溫取室溫加5℃，水終溫取初溫加45℃。在低于水初溫5℃時(shí)開始攪拌直至初溫，并記錄電子秤的讀數(shù)M0；在低于終溫5℃時(shí)開始攪拌直至終溫，立即關(guān)掉燃油，停止運(yùn)行，并記錄此時(shí)電子秤讀數(shù)M1。連續(xù)2 次取平均值。熱效率按式（2）計(jì)算：

式（2）中：

η-大鍋灶的熱效率，單位為百分?jǐn)?shù)（%）；

c-水的比熱，單位為兆焦每千克攝氏度[4.2×10-3MJ/（kg?℃）]；

M0-試驗(yàn)開始時(shí)電子秤初讀數(shù)，單位千克（kg）；

M1-試驗(yàn)結(jié)束時(shí)電子秤終讀數(shù)，單位千克（kg）；

Q-試驗(yàn)時(shí)所使用的燃油的熱值，單位兆焦每千克（MJ/kg）；

M-加熱的水質(zhì)量，單位千克（kg）；

45-水的溫升值，單位為攝氏度（℃）。

對(duì)于式（2）中的Q，目前調(diào)合生物燃油還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有《爐灶用合成液體燃料》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)還在起草制定中，各個(gè)調(diào)合生物燃油生產(chǎn)企業(yè)的油品熱值差異大。筆者建議檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室采用市場(chǎng)上普遍使用的一種調(diào)合生物燃油作為標(biāo)準(zhǔn)燃油，恒定熱值。

3.2.5 環(huán)保指標(biāo)的檢測(cè)方法

（1）煙氣中CO 含量。在主燃燒器點(diǎn)燃15 min 后，應(yīng)盡可能均勻地在排煙部位采集煙氣樣，采樣的位置和方法按各燃具標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[3]。煙氣取樣裝置及取樣位置參考GB 35848—2018《商用燃?xì)馊紵骶摺?.5.7 干煙氣中CO（a=1）試驗(yàn)的測(cè)試方法中：c)的內(nèi)容，并按GB/T 16411—2008 式（4）計(jì)算。這里需要說明對(duì)于多個(gè)燃燒器（多爐頭）灶具（如平頭爐），各燃燒器分別坐鍋，同時(shí)點(diǎn)燃全部燃燒器進(jìn)行試驗(yàn)。

（2）煙氣的煙塵濃度和黑度。點(diǎn)燃生物燃油灶具，將燃油檔位開至最大，按GB/T 9079 中的過濾計(jì)重法測(cè)定煙氣的煙塵濃度；煙氣的黑度按GB/T 9079 規(guī)定方法試驗(yàn)。

（3）氮氧化物NOx（a=1）排放。筆者建議參照GB 16410—2020《家用燃?xì)庠罹摺犯戒汚 規(guī)定的試驗(yàn)方法并按公式（A.1）計(jì)算得到實(shí)測(cè)值即可。

4 結(jié)束語

相比之下，商用調(diào)合生物燃油灶具因其環(huán)保、節(jié)能，在燃油灶具中極具代表性，市場(chǎng)潛力巨大。對(duì)該產(chǎn)品的要求，檢測(cè)方法進(jìn)行完善，在規(guī)范商用調(diào)合生物燃油灶具生產(chǎn)、銷售，促進(jìn)產(chǎn)品功能性、質(zhì)量安全性提高方面意義重大。本文研究希望能為下一步商用調(diào)合生物燃油灶具標(biāo)準(zhǔn)的制定提供參考。