省柴灶的使用與節(jié)能

李卓英

摘要：指出了同樣的省柴灶，如果不掌握燒火技巧是達不到省柴的效果的。在長期的工作實踐中經(jīng)多次做對比測試，總結(jié)出了一些有效的節(jié)柴方法，使熱效率提高10%。

關鍵詞：省柴灶;燒火技巧;節(jié)能

中圖分類號：S210.43

文獻標識碼：A文章編號：1674-9944（2014）12-0198-02

1引言

我國人口眾多，資源相對不足，環(huán)境承載能力較弱，是我國基本國情。在今后一個時期，人口還要增長，能源短缺是我國社會經(jīng)濟發(fā)展的“軟肋”，這樣的形勢決定了我國必須走建設節(jié)約型社會的路子。

隨著社會生產(chǎn)力和人民生活水平的提高，生活用能越來越大，大部分農(nóng)村地區(qū)的生活能源主要是依靠燃燒作物秸稈或砍伐林木的方式獲取。農(nóng)村燒柴造成森林資源大量消耗的矛盾越來越突出。解決農(nóng)村生活能源短缺問題，就要貫徹“因地制宜，多能互補，綜合利用，講究實效”的農(nóng)村能源方針，開發(fā)與節(jié)約并重。近期就要把節(jié)約能源放在優(yōu)先地位。各級政府十分重視農(nóng)村能源問題的解決，投入了大量的財力、物力。為發(fā)展農(nóng)村能源，蒙自市推廣沼氣池13853戶，省柴灶推廣52780戶，極大地降低了森林資源的消耗，保護了森林資源，改變了蒙自農(nóng)村的用能結(jié)構(gòu)，節(jié)約了能源，尤其在節(jié)柴改灶上，這樣大規(guī)模的改灶，使農(nóng)村的老式“大灶堂”或“三角吊灶”退出歷史舞臺。

但由于經(jīng)濟、條件等諸多因素的限制，雖然蒙自農(nóng)村已推廣了代替灶的沼氣，并且蒙自農(nóng)村能源以推廣沼氣為主，但灶是普通百姓生活常需的工具，灶在農(nóng)村生活中同樣占主導地位（由于建一口沼氣池約需資金3000元左右，很多農(nóng)戶難以承受），也在農(nóng)村能源向新型能源邁進的過程中起過渡作用。因此，一眼既能節(jié)能又美觀的省柴灶很受農(nóng)戶歡迎。下面就節(jié)柴灶的使用與節(jié)能加以論述。

2省柴灶的應用現(xiàn)狀

20世紀90年代的改灶，國家要求爐灶的熱效率在20%以上。農(nóng)戶改灶后的熱效率提高了1倍。21世紀要求爐灶的熱效率到30%。目前蒙自市農(nóng)村大多數(shù)農(nóng)戶使用的都是省柴灶，但由于一部分農(nóng)戶在使用省柴灶操作不當，不掌握燒火技巧，使熱效率達不到國家規(guī)定的熱效率30%的要求。為此筆者模仿一些農(nóng)戶燒火方法做對比熱效率的測試，得出的結(jié)果說明對節(jié)能還有潛力。

同樣的省柴灶，采用國家標準《民用柴灶熱性能測試方法》煮水試驗。通過燃燒給定質(zhì)量和數(shù)量的柴，對定量的水加熱，使之升溫，蒸發(fā)，獲得爐灶的熱性能。為了達到測試數(shù)據(jù)準確，測試步驟都是按規(guī)定進行的。

3測定方法

（1）測定出所用柴的發(fā)熱量（kCal/kg）。測試用柴是自然風干1年以上的松柴。柴的含水量測定是將測試用柴取一部分，砍小至1g左右的顆粒，用天平秤稱一定數(shù)量的柴，稱50g，在105℃±>3℃的溫度條件下，保持2h，溫度低了水分不易蒸發(fā)，溫度高了將造成柴質(zhì)蒸發(fā)。在2h后，水分蒸發(fā)盡，再稱重，算出含水量。沒有恒溫箱，就用溫度計、電飯煲來測定。先把稱好的柴放進電飯煲內(nèi)，把溫度計插入柴的中部，通電加溫，觀察溫度計變化。在溫度升至105℃的時候斷電，溫度降至103℃的時候通電，2h內(nèi)溫度始終保持在102～108℃之間，稱柴重，計算出柴的含水量：16%，查表得出柴的熱質(zhì)是3809kCal/kg。

（2）測出鍋的容量，稱出2/3鍋容量的水倒入鍋中，測試得出22kg。

（3）稱出柴重，鍋中水重量的1/7，測試得出3.1kg。

（4）蓋上鍋蓋，將溫度計通過蓋上的孔插入鍋水的中間部位，并使其置于距鍋底約3cm處，記錄下鍋水的初始溫度21℃，環(huán)境溫度22℃，符合試驗條件。

（5）記錄下點燃火時間和到達沸點的時間。

（6）繼續(xù)加入柴，使鍋水連續(xù)蒸發(fā)直到柴燃盡，觀察記錄鍋水溫度偏離沸點的時刻，打開鍋蓋，取出剩余水稱重，最后根據(jù)數(shù)據(jù)計算出熱效率。

模仿一：點燃火后，將柴放滿整個灶膛，關上灶門，很快就發(fā)出“甕”的聲響，觀察火勢，火力猛，火焰長，觀察溫度計，升溫速度很快，燒到火勢有些減弱，繼續(xù)添滿柴，直到柴燒盡。像這樣的燒火方法是很普遍的，包括一些建灶的師傅也是這樣做的。記錄從點燃火到鍋水沸點96℃用時13min30s。到達沸點用柴2.32kg。升溫速度5.6℃/min。記錄從沸點時間到偏離沸點用時13min50s。蒸發(fā)水量3.1kg，蒸發(fā)速度0.224kg/min。根據(jù)公式算得熱效率為28.2%。

模仿二：不把柴砍短，點燃火后，將柴加滿灶膛，柴長過灶門，灶門關不上，燃過一段推進一段，觀察火勢，火焰緩，幾乎沒有響聲。這樣的燒火方法在山區(qū)是常見的。從點燃火到沸點用時26min40s，到達沸點用柴2.65kg。升溫速度2.84℃/min。記錄從沸點時間到偏離沸點用時18min30s，蒸發(fā)水量2.05kg，蒸發(fā)速度0.11kg/min。根據(jù)公式算得熱效率23.4%。

4熱損失分析

模仿一：柴燃燒的“三要素”即燃料（柴）、空氣和溫度。這三個條件互相制約，缺一不可。柴的燃燒過程就是柴在高溫作用下，釋放出可燃氣體與空氣中的氧氣混合。從柴的表面上燃燒，形成火焰，放出大量的熱。熱損失有排煙熱損失、灶體吸熱、灰渣帶走熱損失，最主要的是化學不完全燃燒熱損失，一次添柴的層次過多，就會產(chǎn)生化學不完全燃燒的熱損失，其產(chǎn)生的原因，灶膛下層的柴供氧足空氣混合好，燃燒產(chǎn)生的溫度高，而在灶膛上部的柴在高溫下釋放出的可燃氣體被下層柴燃燒的高溫煙氣包裹，難以和空氣接觸，雖然有些接觸，但混合不佳，可燃氣體來不及在灶膛燃燒，就被高溫煙氣從煙囪帶走了。產(chǎn)生化學不完全燃燒既造成浪費，又污染環(huán)境。只要在灶前將柴砍小，添柴少而勤，就可減少浪費。

模仿二：灶門敞開，冷空氣進入灶膛，降低灶膛的溫度，降低煙囪的溫度，使煙囪抽力不佳，影響灶膛供氧，灶膛溫度提不高是熱效率低的主要原因。endprint

燒火技巧：柴在灶膛中燃燒，產(chǎn)生熱量，除被鍋吸收有效利用的熱量外，其它熱量都損失掉了。損失熱量有化學不完全燃燒的熱損失、排煙帶走的熱量、灶體吸收的熱量、灰渣帶走的熱量等。對這些熱損失可采取一些措施減少。

5具體措施和要點

（1）在灶內(nèi)放一定的草木灰。在不影響通風的情況下，放0.5～3cm厚草木灰。欄火圈放0.5cm，其它放3cm。草木灰能起到保溫隔熱的作用，減少熱量傳入灶體，進風道的草木灰放至距爐條5cm的距離，用棒整平，與爐條平衡，作用是在添柴的過程中會把未燃盡的小木炭粒碰掉，距爐條近，還能產(chǎn)生高溫，利用這部分熱量加熱進入灶膛助燃空氣的溫度。筆者做過對比測試，利用此方法可提高熱效率2%。此方法簡單有效。

（2）清除鍋底積灰，當鍋底積灰達到2mm時，熱損失就要增加4%～5%。

（3）柴要砍短砍細，將柴砍短砍細是進行化學完全燃燒最有效的措施。柴長不超過灶膛爐條長度，柴徑不超過3cm。

（4）添柴要少而勤。點燃火后，添柴要均勻布滿爐條，如果爐條有空隙，會進入冷空氣帶走熱量，降低灶膛溫度。關上灶門，觀察火勢，很快會發(fā)出“甕”的聲響，這時要控制聲響，響聲過大，燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣在灶膛停留時間短，造成熱量損失?？捎脽焽璨灏蹇刂瞥轱L，使火焰有微微的響聲，焰尖剛到鍋底轉(zhuǎn)彎的程度是最佳。待柴燃燒剩到一半的時候，再添一層柴，添柴不超過二層。每次添不超過200g。直至柴燒盡。從點火到水沸點用時23min30s，到達沸點用柴1.43kg，升溫速度3.2℃/min，記錄從沸點時到偏離沸點用時34min40s，蒸發(fā)水量6.2kg，蒸發(fā)速度0.18kg/min，根據(jù)公式算得熱效率42.48%。

6結(jié)論

從對比結(jié)果看，雖然升溫速度慢一點，但燒開22kg水的用柴量少0.9kg，升溫速度在3℃/min的熱強度可以滿足農(nóng)戶的炊事需要。

節(jié)柴可以通過直接減少農(nóng)民投入薪柴的勞力，在灶前砍柴比上山背柴的勞動強度少得多。一戶人家往往需要一個強勞動力用半年的時間獲取薪柴而勞作，節(jié)約了薪柴，就是節(jié)約勞動力，節(jié)約的勞動力就可投入到田間勞動和從事其他經(jīng)濟活動，從而促進增收。每戶每天能節(jié)約一根柴，就是每天保護一棵小樹不被砍伐，而千家萬戶，天長地久，直接的效果就是保護了森林資源和水源涵養(yǎng)林，就是改善了生態(tài)環(huán)境，維護了生態(tài)安全。

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