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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