聚能燃烧技术:引领灶具节能新方向

　　随着“低碳”概念的深入人心，其所包含的领域变得更加宽泛。低碳能源、低碳政府、低碳企业、低碳建筑、低碳交通等概念相继诞生，其中也包括低碳家庭。家庭作为社会组成的细胞，低碳家庭的提出鼓励和提倡人们在日常生活中崇尚节俭、厉行节约，将降低能耗进行到底。6月5日是第39个世界环境日，我国今年世界环境日的主题是“低碳减排，绿色生活”，倡导公众从我做起，推进污染减排，践行绿色生活，努力建设生态文明、构建环境友好型社会。
　　提到低碳家庭、绿色生活就不能不说家庭灶具的使用。中国五金制品协会常务理事长石僧兰表示，尽管目前国内燃具市场涌现出很多新技术、新产品，但是灶具的燃烧技术仍然延续了传统的预混大气式燃烧技术。传统的预混大气式燃烧技术热效率相对较低，NOx等有害物质排放相对较高。大气式燃烧技术换热方式主要为对流换热，其换热面积与换热时间有限，热损失较大；另外，为了使负荷调节范围大、火焰稳定，大气式燃烧的预混空气量一般为理论空气需要量的50—60%，为了使燃气燃烧完全，需供给大量二次空气，就导致烟气量大，热损失高，由于上述原因，部分预混大气式燃烧方式热效率通常较低。同时，由于部分预混大气式燃烧形成的本生火焰，燃烧区温度分布不均匀，存在局部高温，不仅生成热力型NOx，还生成快速型NOx，故NOx排放较高。特别是在追求低CO排放时，NOx排放会更高。因此，部分预混大气式燃烧技术难以兼顾高热效率与低排放的目标。那么，在目前市场上，是否有既顺应国际国内低碳家庭新形势要求，又能提高燃气具热效率并降低NOx、CO等有害物体排放的灶具？中山华帝燃具股份有限公司成功研发出了聚能燃烧技术及相关产品，该技术引领了我国灶具节能的发展方向，开启了灶具行业的低碳之门。为此，笔者采访了中山华帝燃具股份有限公司总裁黄启均先生。
　　成立于2001年的中山华帝燃具股份有限公司，其前身为中山华帝燃具有限公司。目前，华帝产品已形成燃气灶具、热水器、抽油烟机、消毒柜、橱柜等系列产品为主的500多个品种，而燃气灶具更是连续多年位居中国产销量第一，成为中国灶具第一品牌。作为中国灶具的领头企业，华帝认识到企业本身有义务通过技术创新，为灶具的节能减排贡献力量，华帝人花费了10多年时间终于研发成功了聚能燃烧技术。
　　黄启均介绍说，所谓的“聚能燃烧技术”是采用全预混燃烧方式，全预混燃烧是通过引射作用将燃烧所需的空气全部吸入燃烧器腔内，并与燃气充分的混合后再进行燃烧的技术。之所以聚能燃烧是一种全新的节能且有效降低有害物质排放的燃烧方式，是因为其在工作中具有传统预混大气燃烧所不具备的优势。首先，聚能燃烧技术采用全预混燃烧方式，一次空气系数高，燃烧充分且过剩空气少。它在燃烧反应发生前已引射足够量的助燃空气，并充分混合均匀，能在较低过剩空气系数（通常α=1.05—1.30）下达到完全燃烧，由于其高温烟气量少，燃烧时由烟气带走的热量也少，因此热效率高；而部分预混燃烧时，一次空气系数为0.6左右，在一次火焰外仍需补充大量空气进行二次燃烧，为保证燃烧充分，过剩空气系数较高（通常α=1.6—2.0），高温烟气量较多，通过烟气带走大量的热量，造成热量损失，热效率相对较低。其次，聚能燃烧是完全预混的无焰燃烧，其可见光弱。聚能燃烧按照稳定的空—燃混合比在火道内瞬间完成，在火孔外只有已经过一次换热的较高温烟气流向锅底进行换热，而没有燃烧反映过程，因而是完全预混的无焰燃烧，只有很少一部分热量转化为可见光；而部分预混燃烧时，燃烧在火孔外进行，能见到内焰、外焰和高度燃烧焰面，火焰发射的光中可见光占的比例较大，光损失随之相对较大。第三，在换热方面，聚能燃烧技术采用多级混合换热的方式，且以辐射换热为主。在这项技术中，聚能燃烧器既是燃烧器也是换热器，由于它是一次完全预混燃烧又是预热火焰，因此具有燃烧速度快、火焰短的特点，燃烧完全在金属发热体的内部进行，高温的燃烧产物与金属发热体孔壁之间进行强烈的对流换热，将金属发热体迅速的加热到850—950℃，激发高能红外光，向锅体辐射，同时，由于燃烧器火道表面积大，一次换热量较高，通过金属蜂窝体过渡对锅的辐射热量可以达到总换热量的55—60%，另外，聚能燃烧器火孔率高，对流换热时间相对较长，使之热效率相对较高。第四，聚能燃烧的抛物球聚焦反射热量，有效减少了热损失。第五，聚能燃烧采用了催化燃烧方式，催化剂能将燃烧产生的CO、HC等有害气体通过氧化和还原作用转化为无害物质，从而降低了有害气体的排放。
　　2008年5月1日，国家标准委正式发布新的《家用燃气灶具》国家标准，该标准要求台式燃气灶的热效率要求不低于55%，嵌入式燃气灶的热效率不低于50%。而国家发改委发布的《节能中长期转向规划》中更是提出到2010年家用燃气灶热效率需达到60—65%。而华帝聚能燃烧灶具的热效率经权威机构检测，热效率高达68.5%，大大高出了国家标准。说到聚能燃烧在节能减排中的贡献，黄启均先生给笔者算了如下一笔账：若目前我国近4亿家庭均使用聚能燃气灶，则2010年全国可节约21.3亿立方米天然气和257.8万吨液化气，可减少1143.4万吨二氧化碳排放。全国节约的资源合计相当于54.4亿立方米天然气，而这一数据就相当于西气东输一线工程年输气的45.3%。
　　聚能燃烧技术以及聚能灶的研发成功，引起了业内外的广泛关注，黄启均总裁在第三届世界环保大会上强调：“华帝已经将这项技术应用到灶具生产中，并将大力宣传推广。华帝非常希望与同行业共享这项技术，让整个行业加速升级，让这项足以改变灶具行业未来的技术得到最广泛的价值体现。”■