新型鼓风完全预混式家用燃气灶热工性能研究

新型鼓风完全预混式家用燃气灶热工性能研究随着城市天然气行业的不断发展，各种家用燃气灶具日益增多。

国内家用燃气灶具大多采用引射式部分预混燃烧方式，其主要特点是由燃气引射燃烧所需的部分空气，存在燃烧不完全现象，因而热效率不高，且燃烧产物中污染物浓度较高，降低了室内空气品质。

国外家用灶具普遍采用的完全预混燃烧方式虽然在热效率与有害物质排放方面有一定优势，但其热负荷较小，难以满足我国烹饪要求。

为此，本文通过分析燃气预混燃烧的特点以及燃烧产物中NO_x和CO的生成机理，运用燃烧学知识，设计了一种新型鼓风预混式家用燃气灶，提高家用燃气灶的热效率，减少烟气中有害物质的排放量并保证烹饪质量。

本文首先从理论上分析了现有家用燃气灶具存在的问题以及其热效率低的原因，并针对现有家用燃气灶具采用引射预混的燃烧方式，提出在家用燃气灶具上采用鼓风完全预混的燃烧方式，为其配备小型调速风机，确定燃烧器额定负荷为4.2kW，火孔面积为934mm²。

本课题通过鼓风预混式家用燃气灶火焰稳定性实验，描绘了鼓风预混式家用燃气灶火焰燃烧特性曲线，确定了灶具的火焰稳定燃烧区间。

然后通过鼓风预混式家用燃气灶热工性能特性正交实验，得到了燃气压力、锅支架高度以及一次空气系数等因素对燃烧产物中CO、NO_x、
O₂含量以及热效率η的影响程度。

在此基础上，通过燃烧器热工性能实验，分析了热工性能考核指标随不同燃气压力和一次空气系数的变化规律及其原因，确定了各燃气压力下的最佳实验工况点。

再通过燃气灶具的火焰温度特性实验，获得了不同燃气压力和不同测点处的
火焰温度分布情况。

最后，通过燃气灶具热工性能规律性实验，进一步揭示了在不同燃气压力以及锅支架高度条件下燃气灶具的热工性能指标的变化规律，并确定了最佳燃烧工况下对应的锅支架高度。

根据以上实验与研究，可以得到在额定燃气压力下，新型鼓风预混式家用燃气灶实际的热负荷Q为4.2kW，能够满足我国家用燃气灶具的使用要求；此时，调整锅支架高度H为15mm，可以得到灶具的热效率为69.99%，远高于国家标准对家用燃气灶具热效率的规定，其烟气中CO_α=1含量为118.4ppm，NO_xα=1含量为57.2ppm，满足污染物排放标准。

由此可知，该新型鼓风预混式家用燃气灶具有节能与环保的特点，这将有利于节约居民生活用能成本，改善厨房内空气品质，也为进一步优化家用燃气灶具提供参考。