提高中餐燃?xì)庠罹弋a(chǎn)品能效的措施

翁繼聰，何宏銀

（1.廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，廣東 佛山 528300；2.廣東省生產(chǎn)許可證審查服務(wù)中心，廣州 510630）

0 引言

中餐燃?xì)庠罹呤侵笇⒊擎?zhèn)燃?xì)庾鳛槟茉?，進(jìn)行食品烹制的相關(guān)灶具產(chǎn)品。受到熱傳導(dǎo)效率、材料保溫性能、鍋體材質(zhì)等因素影響，中餐燃?xì)庠罹吣苄艿搅藰O大程度的影響。通過采取措施提高產(chǎn)品能效，對提升行業(yè)經(jīng)濟(jì)利潤空間有著積極的作用［1］。

《商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃墶窐?biāo)準(zhǔn)范圍包括了中餐燃?xì)獬床嗽?、炊用燃?xì)獯箦佋詈腿細(xì)庹粝?類產(chǎn)品，能效等級分布如表1所示。表中，商用燃?xì)獬床嗽罘譃槌床嗽?、大鍋灶、蒸?大類。其中，1級為目標(biāo)值，達(dá)到該級要求的產(chǎn)品是先進(jìn)、高效產(chǎn)品；2級為產(chǎn)品節(jié)能評價值，達(dá)到該級的產(chǎn)品是節(jié)能產(chǎn)品；3級則為產(chǎn)品的能效限定值，也是市場準(zhǔn)入的最低限定值，低于該指標(biāo)的產(chǎn)品為淘汰產(chǎn)品，禁止生產(chǎn)和銷售［2］。

表1 商用燃?xì)庠罹吣苄У燃?/p>

過去20年中，商用燃具的發(fā)展雖然成功地實(shí)現(xiàn)了從磚砌灶向不銹鋼燃?xì)庠畹霓D(zhuǎn)變，但其內(nèi)部控制機(jī)構(gòu)以及新型高效燃燒器的開發(fā)推廣工作進(jìn)展緩慢。商用燃具為了片面地追求猛火爆炒，低效、高污染的鼓風(fēng)式燃燒器逐漸成為主流。對此，將普通燃?xì)庠罹吒倪M(jìn)成為3級能效灶具或者更高能效灶具，這將會促進(jìn)我國商用燃?xì)庠罹弋a(chǎn)品技術(shù)的提升，提高燃?xì)鉃槟茉吹娜紵骶弋a(chǎn)品的市場競爭力，促進(jìn)燃?xì)馊紵骶吖?jié)能減排政策的貫徹執(zhí)行［3］。

1 中餐燃?xì)庠罹吣苄p耗原因

1.1 燃燒器能源利用率較低

目前燃?xì)庠罹邔儆诨旌鲜饺紵骶?，即燃燒器是將燃燒氣體（天然氣、液化氣）與部分空氣混合后，由其向鍋底提供熱量供應(yīng)。在烹飪食物的過程中，燃燒器主要利用混合氣體的燃燒火焰將熱量傳遞給鍋底，該過程中，鍋底與燃?xì)庵g的接觸時間較短，混合氣體燃燒產(chǎn)生的大量熱量只有一部分被利用，大部分燃燒熱都散發(fā)到周圍空間，所造成的熱損失較大，并且混合氣體容易出現(xiàn)燃燒不完全的情況，導(dǎo)致能源直接損失10%～15%。

1.2 風(fēng)機(jī)流量過大

不同載荷的燃?xì)庠罹咝枰渲猛吞柕娘L(fēng)機(jī)。目前大部分風(fēng)機(jī)的功率較大，所產(chǎn)生的單位空氣流量較大，導(dǎo)致混合氣體燃燒所產(chǎn)生的熱量被空氣帶走，造成熱量損耗［4］。同時，空氣所需要預(yù)熱的時間較長，因?yàn)榛旌蠚怏w中有空氣摻雜，所以在點(diǎn)燃燃?xì)獾倪^程中，需要損耗1%～3%的能源對空氣進(jìn)行預(yù)熱。由于空氣流量較大，容易將完成預(yù)熱的空氣帶走15%～35%，導(dǎo)致預(yù)熱效果下降，需要增加預(yù)熱時間才能滿足烹飪需求。

1.3 材料性能較差

為了確保熱傳導(dǎo)效率，需要在灶臺內(nèi)部放置隔熱性能較高的材料。此類材料的使用能夠降低熱傳導(dǎo)效率，提高熱量的聚集度［5］。部分燃?xì)庠罹咚褂玫母魺嵝阅茌^差，在混合氣體燃燒的過程中，會有3%～5%的熱量通過熱傳導(dǎo)的途徑流失，導(dǎo)致資源利用率下降。

1.4 鍋體材料熱導(dǎo)率較低

現(xiàn)階段所使用的鍋體材料大部分都是鐵質(zhì)材料。因?yàn)榇祟惒牧系某杀据^低，所以是目前應(yīng)用廣泛的鍋體材料。部分用戶選擇鋁制材料作為鍋體材料，兩種材料的導(dǎo)熱性能較好，同時散熱效果也非常好。相較于新型材料，此類材料的熱損失量要高出5%～10%。

1.5 余熱利用效果差

在烹飪過程中會產(chǎn)生大量含熱量較高的煙氣，很多用戶直接將煙氣排出室外，增加了能源損耗。煙氣中所含熱量也是混合氣體燃燒過程中所產(chǎn)生的能量，如果將此能量進(jìn)行合理利用，能夠有效改善單位能源損耗情況，節(jié)約生產(chǎn)成本［6］。

2 提高中餐燃?xì)庠罹吣苄У拇胧?/h2>

2.1 改進(jìn)燃燒器結(jié)構(gòu)

完全預(yù)混式燃燒。完全預(yù)混就是燃?xì)馀c空氣100%地混合，只要能達(dá)到完全預(yù)混就會燃燒得非常充分。紅外線就是采用這種完全預(yù)混燃燒方式，在對燃燒器結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)時，部門可以大力推廣紅外線燃?xì)庠罹撸?］。紅外線燃?xì)庠罹叩墓ぷ髟硎腔旌蠚怏w在燃燒過程中，將熱量進(jìn)行聚集，以熱輻射的形式向鍋體供給能量。在此過程中，鍋體在集中熱輻射作用下，能夠?qū)崿F(xiàn)鍋體的快速加熱。相比于大氣式燃?xì)庠罹?，該灶具是在混合氣體完全燃燒后，對熱量進(jìn)行集中供應(yīng)，能夠有效提高資源利用率。將兩種灶具進(jìn)行對比，紅外線燃?xì)庠罹叩哪苄Щ究梢赃_(dá)到63%，滿足2級能效標(biāo)準(zhǔn)，同比大氣式燃?xì)庠罹?6%的能效增幅7%。需要注意的是，紅外線燃?xì)庠罹咄却髿馐饺細(xì)庠罹叱杀靖叱?5%～35%。在進(jìn)行灶具推廣時，可以采取相應(yīng)的補(bǔ)貼政策來均衡兩者之間的利益關(guān)系。

2.2 配置合適的風(fēng)機(jī)

合適的風(fēng)機(jī)能夠保證單位空氣流量供應(yīng)的穩(wěn)定性，減少空氣預(yù)熱過程中的能量損失。對此，風(fēng)機(jī)型號、規(guī)格、尺寸、安放位置變得非常重要。風(fēng)機(jī)的安放位置需要與燃?xì)庠畹坠馕恢锰幱谒?，風(fēng)機(jī)偏斜角度應(yīng)控制5°以內(nèi)，以減少燃?xì)饬魇АｏL(fēng)機(jī)管口直徑和功率可以根據(jù)實(shí)際灶臺大小進(jìn)行選擇，市面上管口直徑保持在10～30 cm，功率幾百瓦到幾千瓦不等［7］。操作人員可以結(jié)合實(shí)際需求選擇對應(yīng)風(fēng)機(jī)，借此提高燃?xì)庠罹叩哪苄У燃墶?/p>

但目前燃?xì)庠罹咝袠I(yè)的燃?xì)忾y與風(fēng)門分別單獨(dú)調(diào)節(jié)，存在進(jìn)風(fēng)量大小調(diào)整不合理，且調(diào)整不能保證大小火調(diào)節(jié)過程中燃料與空氣的配比優(yōu)化。爐灶燃料調(diào)節(jié)與進(jìn)風(fēng)量調(diào)節(jié)一體化進(jìn)行，能保證大小火調(diào)節(jié)過程中燃料與空氣的配比，燃燒更加充分，使用牢固穩(wěn)定，限位效果好的商用燃?xì)鉅t灶的風(fēng)氣聯(lián)動裝置。如圖1所示。

圖1 風(fēng)氣聯(lián)動裝置

2.3 提升接觸材料性能

為了降低熱量損失，技術(shù)人員需要做好灶臺的保溫工作，可以從灶臺內(nèi)部和灶臺底部進(jìn)行材料控制。在進(jìn)行灶臺內(nèi)部保溫操作時，可以選擇適量保溫棉對灶臺夾層進(jìn)行填充，為了提高填充的緊實(shí)度，操作人員可以將保溫棉分為大小15 cm×15 cm的模塊，將小模塊進(jìn)行填充，完成填充后需要利用工具進(jìn)行夯實(shí)，以確保夾層的保溫性能［8］。保溫棉在長期使用過程中會出現(xiàn)老化現(xiàn)象，因此在保溫棉使用一段時間后，需要對材料進(jìn)行更換，更換周期與使用頻率有關(guān)，通常材料使用6個月到1年左右后，需要對灶臺進(jìn)行維護(hù)。灶臺底部也是主要的熱量損失區(qū)域。對此，操作人員需要在灶臺底部填充適當(dāng)保溫材料，以減少灶臺熱量損失，提高燃?xì)獾氖褂眯省?/p>

2.4 選擇合適的鍋體

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，新型合成材料開始進(jìn)入人們的生活。新型材料的使用，不僅可以提升鍋體的導(dǎo)熱能力，而且性能的增加，能夠減少其他物質(zhì)對鍋體的腐蝕，有效提升鍋體的使用壽命。操作人員可以將傳統(tǒng)鐵鍋和鋁鍋調(diào)整為不銹鋼鍋具和鋁合金鍋具。此類材料在原有材料基礎(chǔ)上可以提高材料的耐腐蝕性，同時此類材料的導(dǎo)熱能力更好，可以在原有基礎(chǔ)上提升5%～8%的熱傳導(dǎo)效率。導(dǎo)熱能力的增強(qiáng)，一方面能夠減少燃?xì)馐褂昧?，減少資源浪費(fèi)；另一方面可以滿足國家能效標(biāo)準(zhǔn)，提升行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

2.5 合理利用煙氣余熱

現(xiàn)有的酒店、大型商業(yè)餐飲和企事業(yè)食堂的商用灶具燃料燃燒后排出的煙氣中通常含有較多的熱量，這些熱量通常直接排出，不能加以充分利用，從而浪費(fèi)了大量的能源，無法達(dá)到節(jié)能減排的效果。其實(shí)煙氣中也含有大量能量，若將此部分能量進(jìn)行合理利用，那么將進(jìn)一步提高燃?xì)庠罹叩哪苄?。部門可以將煙氣排放裝置與灶臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行并聯(lián)，煙氣在進(jìn)入管道時，借助風(fēng)機(jī)壓力將剩余煙氣重新填充到灶臺當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)能量的重復(fù)利用。傳遞材料可以選用保溫性能較高的鋼材進(jìn)行制作，材料直徑大于風(fēng)機(jī)10～15 cm。需要注意的是，煙氣中含有大量的油氣，對此需要借助過濾網(wǎng)對多余雜質(zhì)進(jìn)行過濾，以減少風(fēng)機(jī)的維修頻率，降低能源損耗。煙氣的重復(fù)利用可以將其作為混合氣體中的空氣供應(yīng)，由于煙氣本身具備較高的溫度，在點(diǎn)燃過程中不需要再對空氣進(jìn)行預(yù)熱，可以減少1%～5%的燃燒氣體損耗，熱量回收再利用，達(dá)到提高燃?xì)庠顭嵝?、均勻火力?qiáng)度、提高爐腔溫度的目的，進(jìn)而提升氣體燃燒所產(chǎn)生能量的利用效率。

3 產(chǎn)品進(jìn)行比對試驗(yàn)

為了更好地驗(yàn)證出節(jié)能型中餐燃?xì)獬床嗽钆c普通型中餐燃?xì)獬床嗽畹墓?jié)能效果，分別將兩臺產(chǎn)品通過國家標(biāo)準(zhǔn)《GB 30531－2014商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃墶愤M(jìn)行檢測。中餐燃?xì)獬床嗽顭嵝时葘υ囼?yàn)如表2所示。由表中的結(jié)果可以看出，在同樣的條件下進(jìn)行檢測，改進(jìn)后的節(jié)能型中餐燃?xì)獬床嗽畋绕胀ㄐ椭胁腿細(xì)獬床嗽畹墓?jié)能效果更為顯著。

表2 中餐燃?xì)獬床嗽顭嵝时葘υ囼?yàn)

4 結(jié)束語

綜上所述，改進(jìn)燃燒器結(jié)構(gòu)能夠提高單位時間內(nèi)天然氣的供熱量；配置合適的風(fēng)機(jī)能夠減少預(yù)熱過程中的熱量流失，使得空氣與燃?xì)獾谋壤昝琅浔?，從而能夠充分燃燒；使用保溫棉更好地提升接觸材料性能，可以增強(qiáng)灶臺的保溫性能；選擇合適的鍋體能夠有效提高導(dǎo)熱效率；合理利用煙氣余熱回收能夠?qū)崿F(xiàn)熱量的循環(huán)利用。這些措施均有助于提高中餐燃?xì)庠罹吣苄?，對?jié)能減排、低碳環(huán)保的大趨勢具有積極的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。