农村省柴节煤炉、灶、炕技术是指针对农村广泛利用柴草、秸秆和煤炭进行直接燃烧的状况，利用燃烧学和热力学的原理，进行科学设计而建造或者制造出的适用于农村炊事、取暖等生活领域的炉、灶和炕等用能设备。顾名思义，它是相对于农村传统的旧式炉、灶、炕而言的。农村省柴节煤炉、灶、炕技术包括以下3项具体技术。

    一  省柴灶

    与旧式柴灶相比，省柴灶优化了灶膛、锅壁与灶膛之间相对距离与吊火高度、烟道和通风等的设计，并增设保温措施和余热利用装置。省柴灶的特点是省燃料、省时间，使用方便，安全卫生。

    在我国农村，各地根据当地的生活习惯、传统文化和经济条件，有许多种类型的省柴灶。按照建造方式，可分为手工砌筑灶和商品化灶；按通风助燃方式，可分为自拉风灶和强制通风灶（带风箱或风机）；按烟囱和灶门相对位置的不同，可分为前拉风灶和后拉风灶；按锅的数目，分为单、双、多锅灶。

　　1. 技术路线（工艺流程）

　　根据柴灶的结构和特点，柴灶的热损失主要有排烟热损失、化学及机械不完全燃烧热损失、灰渣带走的热损失以及灶体、锅体的蓄热等。

　　从灶型的结构方面看，省柴灶具备了“两小”（灶门和灶膛较小）、“两有”（有灶箅和烟囱）、“一低”（吊火较低）的优点（图6-1），结构比较合理。有一个完整的通风系统，能使其内的燃料得到较充分的燃烧；由于设置了保温层，增加了拦火圈，延长了高温烟气流在灶膛里的回旋路程和时间，从而使热损失减少，热效率提高。根据全国各地的测试与调查，省柴灶一般比老式柴灶省柴1/3～1/2，节约时间1/4～1/3。并且，这种灶还具备安全卫生、使用方便等优点。

　　从热力学原理来看，省柴灶基本达到了节能的三个条件：一是能将燃料充分燃烧，使燃料中的化学能比较完全地转化为热能；二是传热保温效果好，有效利用的热值较大，散热的热值较小。三是能较好利用余热，尽可能减少排烟余热和其他热损失。

　　2. 性能特点

　　一是点火容易，起火快。

　　二是持续加热效能高并温度可调。

　　三是安全卫生和保温性能好。

　　四是热效率高。一般省柴灶的热效率要在25%以上，而新建的省柴灶热效率要高于30%。

　　3. 推广省柴灶需要注意的事项

　　推广省柴灶最需要注意的就是如何正确进行省柴灶的外部施工：

　　第一步是砌灶体。灶体主要起保温和承担锅台重量的作用。灶体内径大小可以这样确定：即用燃烧室的内径加上燃烧室结构的双边厚度，再加上保温层厚度，三项之和就是灶体的内径尺寸。灶体外表应做得整齐、面平，以利于粉刷。

　　第二步是砌灶门。灶门的作用是添加燃料和观察燃烧情况，其位置应低于出烟口3～4厘米，若高于出烟口，就会出现燎烟现象。一般农户的灶门高12厘米、宽14厘米，烧草的灶门可大一些，烧煤的灶门可小一些。为了防止热能从灶门散失掉，灶门上应安装活动的带有观察孔的挡板。

　　第三步是砌灶台。通常把灶台突出灶身4～8厘米，做成一种滴水边，既方便使用，又美化了灶形。砌灶台时还要注意内口留出3～4厘米，以便做锅边。

　　第四步是抹锅边。锅边是紧贴和托起铁锅的结构，常用硬泥或混合泥做成。一般大锅的锅边厚度为25～30厘米，抹锅边为20～25厘米，小锅、特小锅15～20厘米。抹锅边时，应边抹边用锅试，力求抹严、不跑气。锅沿超出灶面的高度要控制在3厘米以内，以便增大锅的受热面积。

　　第五步是砌烟囱。烟囱具有一定的抽力，可以保证燃烧室内进入充足的空气，并将燃烧过程中产生的废气排到大气中。户用炉灶的烟囱高度在3米左右，出口内径为12～18厘米。在烟囱的适当位置上要设置闸板，以控制调节烟囱的抽风量，在烟囱的基部要留掏灰孔。如果采用预制结构烟囱，内径不得小于16厘米。一般情况下，烟囱应高出屋脊0.5米。

　　第六步是粉刷。粉刷要在炉灶测试合格以后进行。一般灶台面、出烟口等部位最好使用1∶3的水泥砂浆粉刷。灶台面如贴瓷砖，一般应在灶的各种性能达到技术要求且灶体阴干后进行。

　　二  节煤炉

　　目前，我国农村地区使用的节煤炉形式很多。按照制作方式，可分为手工砌筑式（类似于不可移动的灶）和商品化炉（可移动）；按照安装方式，可分为整体炉和组装式节煤炉；按照燃煤方式，可分为型煤炉和散煤炉；按照使用方式，可分为炊事炉和炊事取暖多用炉；按照应用领域，可分为家用炉和集体食堂节煤炉。

　　1. 技术路线（工艺流程）

　　煤炉在燃烧和传热过程中，会产生一部分热量损失。其一是炉口的热损失，也就是煤炭在炉内燃烧产生的烟气从炉口直接排出而带走的热量，这是煤炉的主要热损失，一般占热损失总量的30%左右。同时，烟气中还含有部分可燃气体，从而造成化学不完全燃烧损失。其二是炉体的热损失，也就是通过炉体向四面八方辐射散热而造成的热损失。其三是炉体本身吸热形成的蓄热损失，并导致炉体温度提升缓慢，影响燃烧。其四是炉底排出的灰渣中带有的热损失，并且灰渣中还含有一部分固体可燃物，形成了机械不完全燃烧损失。

　　为了提高节煤炉的效率，节煤炉设法减少了各个环节的热损失。一是保证供给适量的空气，使煤炭完全燃烧。二是使空气的分布合理，不仅供给了足量的空气，还使空气与可燃物进行了充分接触和混合。如果仅有适量的空气但却不能和可燃物有良好的接触混合，仍然不会达到完全燃烧的目的。三是选用耐火保温材料，尽量减少散热损失，降低蓄热损失。四是综合利用余热，提高了整体的热效率。

　　2. 主要技术环节及要点

　　（1）各部件和设备的特点

　　节煤炉的规格型号很多，各部件的造型、规格、材质不完全相同，但炉体结构基本上是类似的，大致分为：炉口、炉胆、炉底三部分，具体则由炉壳、炉胆、保温材料（又称隔热填充材料）、炉面板、炉箅（又称炉条）、灰膛（又称风膛）和炉门等组成。有的煤炉设置了二次风（包括进风口、分道、出风口），炉口增设了围火圈（又称阻火圈、挡风圈、保温圈）、聚热板（罩）炉箅、保温垫等，还有的炉子利用烟囱抽风。

　　（2）技术的主要性能参数

　　节煤炉是一种燃烧设备，燃料在炉中燃烧后释放出热量，供人们进行炊事和取暖时利用，所以节煤炉的好坏是燃烧能否进行以及热能利用多少的决定因素之一。

　　一是节煤炉的热效率要求在40%以上，而民用炊事水暖炉的热效率应达70%以上。

　　二是热释放的速率既能达到145～170千焦/分以上，又能控制在20～40千焦/分以下，这要求节煤炉具有火力强度控制功能。

　　三是尽可能保持较长的使用寿命，尤其是炉芯等易损件。

　　3. 推广节煤炉需要注意的事项

　　要一炉多用，炊暖兼优。家用节煤炉最好在形式上要多用途，应达到炊事、取暖两方面性能兼优。炊事要保证火力较足，这一点对尚未使用煤气地区的用户尤为重要。

　　要质量可靠，使用安全。家用节煤炉的结构应合理，用材要精良，要严格按工艺要求制造加工，保证不能因产品质量影响安全使用。

　　要操作方便，使用得力。加煤、清灰、封火以及炊事、供暖之间的切换使用要操作简单方便、上火迅速、燃烧旺盛、火力较足，而且封火要严密，保持的时间较长，封火期间还能保持缓慢循环加热，以达到继续少量供暖，维持一定的室温。

　　要经济性好，实惠耐用。节煤炉应有较好的经济性，成本要低，售价合理，经久耐用，热效率高。但应指出，节煤炉的材质是保障节煤炉使用寿命和安全的重要条件。用户在考虑节煤炉的价格时，切莫忽视质量问题。用材好的节煤炉价格可能高一些，但质量可靠，使用寿命长，安全性好，所以未必不经济。

　　要体积小巧，外形美观。由于节煤炉大多直接放置在厨房或客厅内，故应体积小，占地少，外观好。结构上应便于清扫烟灰，表面光洁，易于清除污垢，保持清洁。

　　三  节能炕

　　针对我国北方地区农村冬季室内普遍使用火炕取暖所造成的大量燃料消耗问题，近年来各地因地制宜地研制推广了许多类型的节能炕。

　　为了更加有效地利用燃料，大部分北方地区在对传统炕进行改造的同时，通常将省柴灶与节能炕连接起来，即节能炕连灶。但是在西北部分地区，炕、灶是分开的，灶设在厨房内，而炕则安装在房间里。此外，按与地面接触的形式，我国节能炕还分为落地式和架空式。前者与地面接触，炕洞也设在地面上，它是目前使用较多的一种炕；而后者炕洞不直接与地面接触，这不仅可以节省不少建炕材料，而且还可以减少热量从地面直接损失掉，并增加炕在室内的散热面，让更多的热量散到室内。

　　1. 炕连灶技术路线（工艺流程）

　　炕连灶一般有省柴灶、进烟口、炕洞、炕面、炕墙、炕檐、垫土层、出烟口和烟囱等部分组成。在采暖期，燃料投入灶内，即可做饭，同时高温烟气通过进烟口进入烟洞一端，在炕洞中高温烟气进行均匀分流，把热流传给炕面，在炕洞另一端烟气汇合通过炕的烟囱排出。在非采暖期，灶内的烟气，不经过炕洞而直接从烟囱排出。

　　2. 主要技术环节及要点

　　（1）技术的主要性能参数

　　一是要结构合理，尽量减少炕洞阻力，以最大限度地增加传热面积。由于烟灰沉积较多，所以要从结构上考虑掏灰的方便。

　　二是炕面温度应尽量均匀，最好保持在25～35℃。尽量减少炕头和炕梢的温差，以及适应和调节人体躺在炕上时头、腰、脚三个部位的温差，以满足人们生活和卫生的要求。

　　三是进炕洞的烟温在400℃以上，排烟温度在35～40℃，使炕有足够的热量。

　　四是炕面材料应选用导热性能好、蓄热量大又比较坚硬的材料。

　　五是在炕保温性能比较好并且安全可靠的条件下，尽量提高炕、灶的热效率，应比旧炕至少省柴1/3。

　　（2）推广节能炕需要注意的事项

　　首先要尽可能提高节能炕热能利用率。节能炕既然作为人们休息和采暖的生活设施，炕体就必须获得并积蓄足够的热量才能保证停火后仍能利用。为了维持一定的室温，节能炕就要有一定的散热能力。而要保证炕面有足够的温度，又要有一定的保温蓄热能力。所以，节能炕最好是使火炕底部架空，取消底部垫土，增大散热面积。要尽可能延长烟气与炕体换热时间和增大换热面积，以增加炕体获得的热量。

　　其次要尽可能提高炕面均温性能。可以取消炕体人为设置的炕洞阻隔，使换热过程在整个炕体内而不是在各个局部炕洞进行。同时取消前分烟及各种阻挡形成的烟气涡流，保证烟气充满整个炕体，并通过炕面抹面材料厚薄调节，使得炕面温度更趋均匀。

　　最后要尽可能提高炕体保温性能。节能炕不但要有一定的升温性能及均温性能，同时还要有一定的保温性能，以保证节能炕热的时间长。因此，要求在灶门和排烟口处都要设置一个插板，在停火时关闭这些插板，使整个炕体形成一个封闭的热力系统。同时，还可以通过炕面材料厚度来调节节能炕热容量的大小，从而达到保温和蓄热的目的。

　　推广省柴节煤炉、灶、炕始终应该是我国农村节能减排工作的重点，适合于我国绝大多数农村地区。东部和中部部分地区，越来越多富裕的农民今后将以工厂化商品煤炉或者生物质炉并配套使用液化石油气，作为日常生活的炊事及取暖用具；西部地区和少数中部地区的农民则将仍以传统的省柴灶和节煤炉为主；在北方大部分地区，仍有很多农户冬季取暖需采用节能炕。

　　我国开展省柴节煤炉灶炕工作已经有近30年的历史，所取得的成就也是巨大的。截止到2005年底，我国农村已推广应用省柴节煤炉灶1.89亿户（其中省柴灶1.51亿户、节煤炉0.38亿户）、节能炕1975万铺。这些节能设备每年可以节约柴草和煤炭折合标准煤7540万吨，为农民节省燃料费用开支200多亿元，相当于保护森林植被近2000万公顷，分别减少二氧化碳和二氧化硫排放2.04亿吨和604万吨。同时，通过省柴节煤灶、炉、炕的推广和普及，提高了农村生活用能设备的热效率，改变了传统烟熏火燎的状况，提高了农民生活质量，改善了农村生态环境，缓解了农村生活用能紧张状况。并且，这一技术的推广还可以带动相关产业的大规模发展，解决一部分农村剩余劳动力的就业问题。（待续）