**：邓鹏飞，男，现任职于海尔集团厨房电器灶具产品部。
l开发大火力高效率燃气灶的必要性随着国家能源结构的调整，西气东输，中亚天然气入境，中俄东线天然气管道规划，中缅天然气开通开始供气，天然气在能源消费构成中的比例逐年增加。在城市燃气用户中，家用燃气灶是使用天然气大户之一，依照中怡康测算，2014年，我国燃气灶销量为1832万台，比2013年增长8%左右，预计到2019年燃气灶销量在2476万台左右；此为保守估计，比较乐观的估计每年燃气灶销量为由于消费习惯不同，国人喜欢猛火爆炒，在与用户不断交互中，爆炒大火力是用户主要的诉求点之一，希望能找到饭店爆炒猛火的感觉，还有些用户反映在用气高峰期，火小，炒菜变炖菜。现在燃气灶国家标准中要求有一个灶具灶头要大于3.5kw，这是基本要求，现在在市场上生产的燃气灶，在标准灶前压力下火力大小多在3.8 ~4.2kw，调节范围多在0.3~4.2kw.国家标准规定灶具要在0.5~1.5倍标准灶前压力均能够正常使用，天然气是2000pa，这样灶具的灶前压力在1000~3000pa，在用气高峰期，如在0.5倍的压力下*大火力在3.0kw以下，火力明显不够，这时通过提高在标准压力下的灶具火力大小变得非常有必要，如开发在标准压力下4.5kw甚至5.1kw的灶具，这样在炒菜时火力更猛，更能炒出川菜的味道，即使在用气篼峰期也能体验到爆炒的火力，烹饪不受影响。
燃气灶目前一般采用大气式燃烧方式，为敞开式燃烧，效率在55%~60%左右，与其他品类相比，效率也偏低，如燃气热水器（90%以上），电磁炉（90%以上），能源利用效率偏低。另外，随着西气东输等天然气项目的推进，县城甚至乡镇都通上了天然气，灶具属于日常必需用，提升燃气灶具的利用效率，对于节能减排对于社会及个人都具有重要的意义。
综上，开发大火力和高效率灶具非常有必要，在具体设计和实施时在很多地方存在相互影响的现象，针对目前的现状及问题，需要在大火力的前提下开发高效率燃气灶进行探讨和研究。
2目前灶具能耗现状及能耗等级要求中国燃气灶具目前普遍采用燃烧方式主要有大气式和红外线式。
大气式燃烧为普遍采用的方式，主要采用本生灯原理，燃烧较为充分（蓝色火焰），火力大，容易清洁，为市场上90%以上灶具的燃烧形式，采用燃气和空气预先混合，预混空气量一般为理论空气需要量的60%左右，为了使燃气燃烧充分，需供给大量二次空气，另外灶具为敞开式燃烧，就形成了烟气量大，烟气温度低，从而影响换热，热效率不是很高，一'般在55%红外线式主要采用全预混的方式，红外线式灶具火力一般不大，多在3.0kw左右，加热慢，退热也相对较慢。在检测时热效率比大气式相对高一些，但炒菜时没有那种风风火火的感觉，另外炉头上有很多小孔，在有溢锅和菜叶等污物进入后，会影响燃烧性能，甚至堵塞，在脏水进入后不好清洁，产生气味，不利于健康，灶具的可靠性不是很高。
目前中国已颁布了家用燃气灶具能效限定值及能效等级gb30720-2014，自2015年4月1日起试行，该燃气灶能效标准该标准将燃气灶的热效率定为3级，其中1级能效*高，达到1、2级能效的产品为节能产品。各等级的热效率值不应低于表1的规定。
该标准同时对各类灶具的热效率进行了细分。如果嵌入式产品要达到能效1级，大气式要达到63%及以上，在红外线灶要达到65%，集成灶产品要达到61%.gb6410-2007家用燃气灶具相比（要求达到55%以上）gb 30720-2014，对燃气灶具提出了更高的能效要求。但就中国现有产品来讲，虽然*低能效限定值可以保证，但如表1家用燃气灶具能效等级*低热效率值类型能效等级大气式燃气灶集成灶红外燃气灶果达到节能产品的标准，尚存在一定的距离，特别对于能效1级，不是所有产品都能达到。另外受结构、燃烧系统限制，在升级燃烧效率时燃烧系统有时需要全新设计。可见，提高灶具的热效率将是中国灶具研发的一个重要的方向，也是灶具能耗标准实现前后的重要工作。
大气式燃烧方式为主要的燃烧方式，为大部分的企业采用的形式，也是发展的主流，下面就对大气式燃烧方式进行分析和探讨。
3燃烧系统及效率影响因素的初步分析大气式燃烧器主要由火盖、火盖底座、引射燃烧器、通气管部分和辅助部分组成，其中火盖、火盖底座、引射燃烧器为主要的部分，对大火力的实现及效率的影响较大。
按照燃气燃烧与应用原理，在一定压力下的燃气按一定的流速从喷嘴流出，凭借自身动量将四周部分空气通过引射作用带人引射器燃烧器，这部分空气被称为“一次空气”。混合气体在引射器中均匀混合后，通过燃烧器头部（火盖）流出，在此获得二次空气，从而进行充分燃烧。
燃气灶热负荷、热效率、燃烧稳定性及烟气中co和nox的的影响因素主要包括炉头布置形式（火盖设计）、火孔热强度（火孔大小及数量布置）、锅支架高度、一次空气系数、二次空气补充方式，燃烧器内部的引射孔径大小，进气部分的大小及角度，引射器扩散混合部分的结构设计，火盖座设计及混合程度设计，火盖的设计，稳焰部分的设计。
燃气灶燃烧热效率的提高会受到各种因素的影响，而其他因素的变化也必然会对其他指标产生影响，因此对燃烧效率的研究是一个综合问题，应通过各类参数的变化、相互之间的影响，进行优化分析设计，并通过实验进行调整。
在燃烧稳定性方面，黄焰生成机理主要由二次空气供给的难易程度影响，二次空气供给的难易程度主要受整个燃气灶的炉头设计因素影响，如火孔形状、尺寸及火孔的排列密度程度。当火孔的设计热强度较篼时，燃烧时数据趋近于黄焰基准线，即出现黄焰的可能性变大。
在燃烧热效率方面，锅支架高度，是否接触到火焰及一次空气的提供均会对其产生影响，另外锅架的设计是否锅支架高度会影响有效热量的吸收，分析表明锅架高度对热效率的也有一定的影响。
4大火力高效率燃气灶设计大火力和高效率在一定程度上是相互影响的，需要找到相对应的契合点，从各重要的部件到整机都需要重新设计和匹配，下面就来谈谈具体开发大火力（5.1kw）高效率（大于63%，新国标一级能耗）燃气灶的方法和实践。
引射燃烧器的设计：此为燃烧器的主要部分，主要采用文丘里原理，牵涉到一次空气的引射和混合，与燃烧状态密切相关，根据燃气燃烧与应用介绍的大气式燃烧器的设计要点，需要按照大火力（5. 1kw）进行参数的重新设计与匹配，主要为引射孔尺寸，引射角度，扩散角度，燃烧器的整体结构，大火力（5. 1kw）燃烧器比普通的燃烧器需要引射人更多的一次空气，需要在引射器内部更充分的混合，这些在燃烧器设计时需要重点考虑，并通过实验进行局部调整。
火盖底座设计：火盖底座主要为了燃气和空气进一步的混合充分，压力分配均匀，便于燃气的充分燃烧，在设计中为了充分混合，我们采用了四通道设计（见），向四个互成90度方向出气保证了出气气流平稳，燃气与空气（氧气）充分混合，在混合部分，采用8段混合腔，并且在内部采用独创阶梯式式设计（见），保证了出气气流平稳，火焰分布均匀。
火盖的设计：火盖火孔的布置与设计也非常重要，对应的火孔热强度需要按照燃气燃烧与应用中关于设计的要求进行设计匹配，另外火焰需要稳定燃烧，出火孔角度的设计也非常重要，通过大量的试验验证发现，燃烧器的出火孔角度设置为18（见），火焰燃烧产生上升的热气流，火焰根部形成负压燃烧区，易于使出气孔处的燃气和空气进行充分的二次混合，使燃气燃烧更充分，实现环保理念；并且火焰周围产生的负压还使火焰的燃烧形态发生改变，形成向内倾斜的弧状，使热能聚焦锅底，提升热效率，实现节能。
二次空气的补充：大火力（5. 1kw）灶具需要更多的二级空气，二次空气的补充的牵涉到燃烧是否完全，co的含量等问题，火盖底座的形状，火盖底座与盛液盘的间隙大小设计成为影响二次空气的一个重要因素，火盖的形状设计也对于废气的快速排出，新的空气的补充也非常重要；根据流动力学原理，气体通过炉头下二次供给，我们采用6翼涡旋式火盖设计（见），利用六翼涡流分割气体，使内部形成涡流增压，确保气体快速二次供给，保证燃烧充分；众所周知，海洋中波涛汹涌，*终在海平面上以前篼后低的波浪形式向外输出能量，当遇到遮挡物时会派起大量的浪花，基于波浪这种混合能量，在外环火盖造型上设计6个高低起伏的抛物面，当燃气进人火盖内部时，燃气的流动能沿着抛物面上升，遇到起伏截面时，燃气进行动能释放，使燃气和一次空气更能充分混合，混合燃气从18°出火孔流出时燃烧更充分，提升效率。
一次空气的补充：大火力燃气灶也需要更多地一次的空气，而稳定性非常重要，采用卡式风门设计（见），使进气面积尽量大，卡式风门可以固定位置，可保持一定的空气系数便于燃烧稳定。
卡式风门设计支锅架的设计：锅架的形状及高度设计与效率和c0的含量密切相关（见），火孔出火孔到锅架顶部的距离要在一定范围内，通过实验看，锅架的重量和材质对效率也有一定影响，一般是越轻的吸热较少，效率要稍高些，锅架的支爪是否接触到火焰，也会影响热效率，在设计时要尽量避免接触到火焰。
整机的设计：整机要综合考虑以上因素，并在后期通过实验进行局部调整，另外整机除了效率和火力外还要考虑安全，易清洁等用户非常关注的问题，需要综合统筹考虑。
5结论经过努力，使用该项技术和方法开发的大火力高效率燃气灶已实验合格，并开始用于批量生产，经过检测，我们的灶具性能达到火力5.1kw（12t），热效率按照家用燃气灶具能效限定值及能效等级gb30720-2014标准的要求能够达到64. 7%（按照新的能耗标识可标为1级能耗，国家检测中心），并且具有易清洁等功能，在与用户交互中反响良好。
商用厨房设备主要有十大类：灶台灶具类设备、面点制作设备、清洁洗消设备、操作台设备、存储置物类设备、保温设备、制冷设备、食品加工设备、厨房排烟设备、其他商用厨房设备。
商用厨房设备：
灶台灶具类设备有：食堂双头大锅灶、单头大锅灶、一大一小双头灶、单头炒灶、单头单尾炒灶、双头单尾炒灶、双头双尾炒灶、五星炒灶、单头蒸灶、双头蒸灶、单门蒸饭车、双门蒸饭车、蒸汽发生器、单头炖汤炉、双头炖汤炉、电磁炉、（二、四、六、八、十头）煲仔炉、煲仔炉、海鲜蒸柜、烤鸡炉、烤猪炉、烤鸭炉、可倾式汤锅、可倾式炒锅、万能蒸烤箱、铁板烧设备、微波炉、油炸炉等。
面点制作设备有：蒸包炉、煮面炉（桶）、烤箱、电饼铛、醒发箱、搅拌机、和面机、压面机、面条机、包子机、馒头机、饺子机、酥皮机、面粉车等。
清洁洗消设备有：单眼水池、双眼水池、三眼水池、各类异形定制水池、餐具消毒柜、刀具消毒柜、碗柜、洗碗机、油水分离器等。
操作台设备有单通打荷台、双通打荷台、单层工作台、双层工作台、三层工作台、工作台冰箱、残污台沙拉操作台、水吧操作台、木案工作台、调料台（车）等。
存储置物类设备有：储物柜、挂墙吊柜、挂墙层架、货架、米面架、收餐车、饼盘车、座台立架、异形工作台等。
保温设备有：保温餐车、保温售饭台、暖碟柜、保温汤桶车、暖饭车、自助餐保温台等。
制冷设备有：冷库、单门冰箱、双门冰箱、四门冰箱、六门冰箱、工作台冰箱、制冰机、饮料展示柜、菜品展示柜、冷饮机等。
食品加工设备有切菜机、洗菜机、去根机、去皮机、切片机、绞肉机、锯骨机、豆浆机、豆腐机、咖啡机等。
厨房排烟设备有排烟风机、油烟净化器、排烟管道、油网烟罩、风机控制箱等。
其他商用厨房设备：传菜梯（升降梯、餐梯）、热水器、开水器、净水器（净水处理设备）、高压花洒龙头、冲地水龙头、食堂污碟输送带、餐厨垃圾处理设备、收残车（台）、收残台、等。
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