实用炊事炉灶节能技术PDF电子书下载

1 炉灶的沿革 1

1.1 原始灶 1

1.2 老式灶 1

1.3 改良灶 2

1.4 节能灶 2

1.5 节能减排灶 3

1.6 现代炉灶的分类 3

2 燃料 5

2.1 燃料的分类 5

2.2 燃料的组成 5

2.3 煤的形成 6

2.4 煤的基本组分 6

2.4.1 水分 6

2.4.2 矿物质 7

2.4.3 纯煤 7

2.5 煤的工业分析 8

2.5.1 水分 8

2.5.2 灰分 9

2.5.3 挥发分 9

2.5.4 固定碳 9

2.6 煤的燃烧工艺性质 9

2.6.1 粒度 9

2.6.2 黏结性 9

2.6.3 结焦性 10

2.6.4 热稳定性 10

2.6.5 结渣性 10

2.7 煤的发热量 10

2.7.1 碳 11

2.7.2 氢 11

2.7.3 硫 11

2.7.4 水分和灰分 11

2.8 煤炭发热量分级 11

2.9 标准煤 12

2.10 煤炭的简易识别 12

2.10.1 按挥发分分类 12

2.10.2 粗识三大类煤炭 12

2.11 煤炭分类方案以外的其他固体燃料 13

2.11.1 泥炭 13

2.11.2 石煤 14

2.11.3 天然焦 14

2.11.4 风化煤 14

2.11.5 油页岩 14

2.11.6 煤矸石 14

2.11.7 洗中煤和煤泥 15

2.11.8 煤渣 15

2.12 生物质燃料 15

2.12.1 植物生物质燃料的组分及其特点 15

2.12.2 生物质燃料的发热量 15

2.12.3 污水污泥 16

2.12.4 垃圾衍生固体燃料 16

2.13 型煤 17

2.13.1 型煤黏结剂 18

2.13.2 型煤成型 19

2.14 利废型煤 19

2.14.1 生物质型煤 19

2.14.2 垃圾衍生型煤 19

2.14.3 污水污泥型煤 20

2.15 上点火型煤 20

3 空气 21

3.1 一个简单的小试验 21

3.2 两个典型案例 22

3.3 空气的物理性质 22

3.3.1 空气的组成 22

3.3.2 空气热胀冷缩 23

3.3.3 空气的含氧量与大气压力成正比 23

3.4 空气助燃 23

3.4.1 燃料的氧化反应需氧量 23

3.4.2 实际空气需要量 24

3.4.3 富氧和贫氧空气 24

3.5 空气的供给 24

3.5.1 压缩空气和预热空气 24

3.5.2 炉灶进风口 25

3.6 空气的作用 25

4 燃烧 26

4.1 燃烧的三大要件 26

4.1.1 可燃烧的物质 26

4.1.2 助燃的氧化剂 26

4.1.3 热源 27

4.2 煤的燃烧过程 27

4.2.1 干燥 27

4.2.2 析出挥发分并着火 27

4.2.3 挥发分和焦炭燃烧 28

4.2.4 焦炭燃尽生成灰渣 28

4.3 完全燃烧和不完全燃烧 28

4.3.1 完全燃烧 28

4.3.2 不完全燃烧 29

4.4 完全燃烧的四个基本要素 29

4.4.1 足够高的温度 29

4.4.2 充足的氧气 29

4.4.3 可燃物质与氧气的充分接触 30

4.4.4 足够的燃烧空间和时间 30

4.5 炉灶的稳定燃烧 30

4.5.1 司炉三工序 30

4.5.2 保证稳定供风 31

4.6 新加煤炭的稳定着火 32

4.6.1 上饲式炉 32

4.6.2 下饲式炉 33

4.6.3 侧饲式炉 34

4.6.4 中饲式炉 35

5 燃烧烟气的大气污染及其防治 37

5.1 燃煤大气污染 37

5.1.1 烟尘 37

5.1.2 二氧化硫 38

5.1.3 氮氧化物 38

5.1.4 一氧化碳 38

5.1.5 二氧化碳 38

5.1.6 氟化氢 39

5.1.7 氯化氢 39

5.2 炉灶降尘 39

5.2.1 烟气动压 39

5.2.2 烟道 40

5.2.3 灰分熔点 40

5.2.4 捅灰 40

5.3 燃煤脱硫 40

5.4 脱氟、脱氯 41

5.5 甲烷、一氧化碳及其他污染物 42

5.6 生物质燃料的污染特点与防治 42

5.6.1 有些污染物比煤炭轻 42

5.6.2 有害有机物污染比燃煤重 43

6 炊事炉灶结构原理 44

6.1 燃烧系统 44

6.1.1 炉排 44

6.1.2 炉膛 46

6.1.3 炉门 49

6.2 烟风系统 49

6.2.1 烟囱 50

6.2.2 排烟口和烟道 53

6.2.3 风膛 53

6.3 受热系统 54

6.3.1 锅 54

6.3.2 锅膛 56

6.3.3 分火圈 56

6.3.4 后锅与水箱 58

6.4 灶体 59

6.4.1 灶体是一种外壳 59

6.4.2 灶体外形尺寸 59

7 炊事炉灶的规范系列 60

7.1 热工设备均以功率进行规范 60

7.2 炊事炉灶的功率决定于锅底面积 61

7.2.1 锅的容积与其热性能不成比例 61

7.2.2 锅与炉子的匹配标准 61

7.3 球缺形锅底面积计算 62

7.4 球缺形锅内容水量计算 65

7.5 炉灶的炉内热负荷 65

7.6 炉灶的功率 65

7.7 炉灶的燃料消耗量 65

7.8 炉灶的工作热量 66

7.9 烧开10斤水需要的时间 66

7.10 深桶锅底面积计算 69

7.10.1 圆柱形锅 69

7.10.2 圆台形锅 69

7.10.3 球底深桶锅 71

7.11 炊事炉灶热效率的估算 71

7.12 市售铁锅规格举例 72

7.12.1 四川乐山铁锅 72

7.12.2 上海铁锅 73

7.12.3 河南铁锅 73

8 设计参数的选定 74

8.1 受热系统 75

8.1.1 炊事炉灶功率的确定 75

8.1.2 分火圈 76

8.2 燃烧系统 77

8.2.1 炉排 77

8.2.2 炉膛 77

8.2.3 吊火 79

8.2.4 炉门 80

8.3 烟风系统 80

8.3.1 烟囱 80

8.3.2 烟气产生量及烟囱横截面积 81

8.3.3 排烟口和烟道 81

8.3.4 风膛（灰膛） 82

8.4 炊事炉灶主要设计参数表 82

8.4.1 关键的几个设计参数 83

8.4.2 一表式科学工具 83

8.4.3 主要设计参数表的使用方法 88

8.4.4 设计参数表与节能炉灶对照举例 89

8.5 表列主要设计参数的调整 90

8.5.1 当地常用铁锅的适用功率 90

8.5.2 烟囱高度的替换 91

8.5.3 燃料不同发热量时平均烧开5公斤水的燃料消耗量 91

8.5.4 每小时燃料消耗量的调整 91

8.5.5 烧开水的温差不为75℃时的调整 92

8.5.6 排烟口面积的调整 92

8.5.7 炉排通风面积的调整 92

8.6 主要设计参数表的数据调整实例 96

9 灶型设计和节能灶型 102

9.1 燃烧室应当适用于地方燃料 102

9.1.1 木柴灶 102

9.1.2 草禾灶 103

9.1.3 细粒木质燃料灶 104

9.1.4 型煤、块煤灶 105

9.1.5 粘接性混煤灶 105

9.1.6 粘接性末煤灶 106

9.2 烟囱位置与分火圈形状 106

9.2.1 前囱（骑门囱） 106

9.2.2 后囱（尾巴囱） 107

9.2.3 侧面囱 107

9.2.4 门旁囱 108

9.3 分火圈火埂的做法 108

9.3.1 斜口圈 108

9.3.2 马蹄形回烟圈 109

9.3.3 过火口面积计算 109

9.4 余热利用装置 110

9.4.1 设置水箱的原则 110

9.4.2 炉膛水箱 111

9.4.3 后锅和烟道水箱 111

9.4.4 烘箱 112

9.5 灶体外形 112

9.5.1 灶体高度 112

9.5.2 锅台宽度 112

9.5.3 立面外形 112

9.5.4 平面外形 113

9.5.5 炉门 113

9.6 商品炉灶 113

9.6.1 灶芯 113

9.6.2 拼装炉灶 113

9.6.3 整体炉灶 113

10 阶梯炉排灶 115

10.1 结构原理 115

10.1.1 阶梯炉排 116

10.1.2 斜置燃烧室 116

10.1.3 出大渣也不破坏火床 116

10.1.4 规格型号 116

10.2 科学节能减排 116

10.2.1 不漏煤 116

10.2.2 有足够的燃烧空间和时间 117

10.2.3 自动分区供氧 117

10.2.4 反射拱的聚热和搅拌作用 117

10.3 煤柴兼容既省柴又节煤 118

10.4 阶梯炉排灶炉膛的安装 118

10.4.1 平炉排离锅底的高度 118

10.4.2 改灶方法 119

10.5 烧火 120

10.5.1 生火 120

10.5.2 加煤 120

10.5.3 捅灰 120

10.5.4 封火 121

10.5.5 易出渣为高灰分燃料大开方便之门 121

10.5.6 热工性能的调节 121

10.6 阶梯炉排灶图纸和主要设计参数表 121

11 新建灶与改旧灶 126

11.1 旧灶改造的科学改灶 126

11.1.1 节能灶的改造 126

11.1.2 改良灶的改造 126

11.1.3 老式灶的改造 127

11.2 新建炉灶 127

11.2.1 主要设计参数的选取 127

11.2.2 建灶位置的选择 127

11.2.3 现场定位 128

11.2.4 灶体分三段砌筑 128

11.2.5 建灶举例 132

11.2.6 试火 133

11.2.7 不同烟流进烟囱的导入方法 134

11.2.8 饰面 135

12 科学烧火 137

12.1 烧火的科学 137

12.1.1 生火 137

12.1.2 加煤与燃料层阻力 139

12.1.3 烧火的三道工序 139

12.1.4 封火的利弊 140

12.2 烧火的技巧 140

12.2.1 燃料的准备 140

12.2.2 三勤、三快、三要、三不烧火法 141

12.2.3 火力大小的调节 143

12.2.4 强制送风灶的烧火 143

12.3 正常燃烧 143

12.4 异常情况及其排除方法 144

12.4.1 烟囱常见弊病的排除 144

12.4.2 试火问题的解决 144

12.4.3 异常燃烧及其防治 144

13 火炉的结构原理 147

13.1 炉壳 148

13.2 炉排 148

13.3 进风道（风膛） 148

13.4 炉芯（炉膛） 149

13.5 炉面板和过火口 149

13.6 火炉的抽力 150

13.7 气体燃烧室与燃烟罩（聚热板） 152

13.8 二次风 152

13.9 挡风圈 152

13.10 最简单的火炉 153

13.11 装配式火炉 153

13.12 炉芯生产 154

13.13 节能减排炉 154

13.14 巧改炊事采暖两用炉 155

13.14.1 兼顾炊事和采暖的两难 155

13.14.2 改炉方法 155

13.14.3 原理简析 156

14 蜂窝煤和蜂窝煤炉 158

14.1 蜂窝煤 158

14.1.1 蜂窝煤的燃烧机理 158

14.1.2 上点火蜂窝煤的燃烧机理 159

14.2 点火煤的点燃机理 160

14.3 点火煤和燃煤添加剂原料的选择 160

14.3.1 发热剂 160

14.3.2 高热及防潮剂 161

14.3.3 氧化剂 162

14.3.4 黏结剂 162

14.3.5 消毒剂 162

14.3.6 催化剂 163

14.4 点火煤和燃煤添加剂的配方设计要点 164

14.4.1 发热量 164

14.4.2 高热防潮剂的添加 164

14.4.3 化学供氧 164

14.4.4 消毒 165

14.4.5 成型 165

14.4.6 燃煤添加剂的特点 166

14.4.7 烟煤蜂窝煤的配方要求 166

14.5 蜂窝煤炉的特点 166

14.5.1 炉芯规格统一而规范 166

14.5.2 炉排很简单 167

14.6 蜂窝煤的供风面积分析 167

14.6.1 家用蜂窝煤的煤风比 168

14.6.2 蜂窝煤开孔数与孔径 169

14.6.3 蜂窝煤高度 169

14.7 燃烟罩 170

14.7.1 蜂窝煤炉内需要气体搅拌装置 170

14.7.2 燃烟罩的结构原理 170

14.8 蜂窝煤灶排烟器 171

14.8.1 排烟器的结构原理 171

14.8.2 排烟器的安装 173

14.9 大蜂窝煤灶 173

14.9.1 大蜂窝煤的对孔 173

14.9.2 卸渣 174

15 炊事中的节能减排 175

15.1 能源浪费造成环境污染 175

15.1.1 甲烷比二氧化碳的温室效应高20倍 175

15.1.2 一氧化碳来源于不完全燃烧 175

15.1.3 黑烟亦因不完全燃烧所致 175

15.2 燃烧过程中的节能减排 176

15.2.1 煤炭加工可以节能减排 176

15.2.2 控制空气进入量 176

15.2.3 降低排烟温度 177

15.2.4 关严炉门的作用 178

15.2.5 保温 178

15.2.6 除垢 179

15.3 废渣型节煤减排添加剂 179

15.4 炊事操作中的节能 180

15.4.1 不烧空锅火 180

15.4.2 有柴不烧敞口锅 180

15.4.3 抓紧时间 180

15.4.4 烧火用火相互配合 180

15.4.5 主锅与后锅配合使用 181

16 黑烟的产生与消除 182

16.1 挥发分的产生 182

16.2 黑烟产生机理 182

16.3 黑烟生成量的预测 184

16.4 黑烟的危害 185

16.4.1 降低大气的能见度 185

16.4.2 影响植物的光合作用 185

16.4.3 对人体的危害 186

16.4.4 加剧温室效应 186

16.5 消烟技术措施 186

16.5.1 无烟固体燃料 187

16.5.2 煤的气化 187

16.5.3 阶梯炉排灶 187

16.5.4 消烟添加剂 187

16.5.5 上燃式反烧法 187

16.5.6 双层炉排灶 187

16.5.7 加二次风 188

16.5.8 反烧灶 188

16.6 反烧法消烟原理 188

16.6.1 明火正烧的缺点 189

16.6.2 明火反烧节能减排 189

17 无黑烟炉灶 191

17.1 无黑烟节煤灶 191

17.1.1 结构特点 191

17.1.2 操作要点 192

17.2 无黑烟省柴灶 192

17.3 无黑烟省草灶 193

17.3.1 要害在挥发分的突发性大量析出 193

17.3.2 变固体燃料为气体燃料 193

17.3.3 半气化炉 194

17.3.4 降低炉膛烟负荷 194

17.3.5 反烧 195

17.3.6 热二次风和充分搅拌 195

17.4 无焦油自卸灰气化炉 195

17.5 无黑烟炊事采暖炉 196

17.6 无黑烟火炉 197

17.7 低价高效蜂窝煤炉 198

17.7.1 炉壳 198

17.7.2 风膛（灰膛） 198

17.7.3 炉排 198

17.7.4 炉芯 198

17.7.5 炉面板 199

17.7.6 燃烟罩 199

17.7.7 挡风圈 199

17.8 方型小蜂窝煤拼烧大灶 199

18 燃煤硫污染及炉灶的燃煤脱硫 201

18.1 煤中硫的来源和组成 201

18.1.1 煤中硫的形成 201

18.1.2 存在形态 202

18.2 SO2产生机理 203

18.3 SO2的危害 204

18.4 SO2污染必须治理 205

18.5 脱硫方法概述 206

18.5.1 燃料脱硫（前脱硫） 206

18.5.2 炉内脱硫（中脱硫） 207

18.5.3 烟气脱硫（后脱硫） 207

18.6 民用煤脱硫 207

18.7 石灰的各种形态 208

18.8 石灰固硫原理 209

18.8.1 化学反应 209

18.8.2 固硫渣的利用 211

18.8.3 脱硝、脱氟作用 211

18.8.4 石灰对燃烧的影响 211

18.9 型煤固硫 211

18.9.1 石灰加入品种 212

18.9.2 石灰加入量 212

18.9.3 高硫煤的配方原则 214

18.9.4 废渣固硫剂利用原则 216

18.10 散煤固硫 217

19 脱氟消烟节煤灶 218

19.1 氟污染的来源 218

19.2 燃煤氟污染的产生 218

19.3 氟污染的扩散途径 219

19.3.1 空气扩散 219

19.3.2 水体扩散 219

19.3.3 食物扩散 219

19.4 氟污染的危害 219

19.4.1 氟斑牙 220

19.4.2 氟骨病 220

19.5 第一代降氟灶 220

19.6 第二代脱氟灶 221

19.7 第三代脱氟消烟节煤灶 222

20 炊事炉灶的科学评价 223

20.1 燃料种类的适应性 223

20.1.1 准确表述燃料的适用范围 223

20.1.2 标明燃料适用效果 223

20.2 功率和热加工性能 224

20.2.1 锅底面积确定功率 224

20.2.2 燃料消耗量和炉内热负荷 224

20.2.3 锅内工作热量 224

20.2.4 平均烧开10斤水所需要的时间 225

20.3 经济性 225

20.3.1 造价 225

20.3.2 操作简便程度 225

20.3.3 保养和维修 225

20.3.4 耐久性 225

20.3.5 热效率 225

20.4 热效率的测试 226

20.4.1 反平衡热效率和各项热损失分析 226

20.4.2 正平衡热效率测试 228

20.5 炊事炉灶的简易检测 230

20.5.1 测试环境条件 230

20.5.2 燃料发热量的估算值 230

20.5.3 专用仪表 231

20.5.4 测试步骤 231

20.5.5 测试记录表 233

20.6 炉灶热工性能的技术分析 233

20.6.1 上火速度 233

20.6.2 蒸发速率 233

20.6.3 每小时燃料消耗量 233

20.6.4 平均烧开5公斤水的时间 234

20.7 炊事炉灶热工性能的评价 234

20.7.1 上火与蒸发速率应一致 234

20.7.2 热效率 234

20.8 环保性 235

20.8.1 烟色黑度 235

20.8.2 烟尘浓度 236

20.8.3 二氧化硫和氟化氢 236

20.8.4 氮氧化物 236

20.9 科学性 237

20.9.1 节能指标 237

20.9.2 消烟效果 237

20.9.3 SO2和HF浓度 237

20.9.4 烟尘浓度 238

20.9.5 科学原理分析 238

附录 240

1 常用单位及其换算 240

2 常用化学元素表 243

3 灶用耐火材料 243

4 灶用耐热保温材料 243

5 煤的自然堆积角 243

6 锅的相似几何图形底面积及其容积计算公式 244

参考文献 245