红外线燃气燃烧技术也称燃气辐射燃烧技术

红外线燃气燃烧技术也称燃气辐射燃烧技术，是一种较新较先进的燃烧技术。它采用完全一次预混空气燃烧方式，由引射器通过燃气压力自然引射空气（一般占全部所需理论空气量的105%~110%）进入燃烧器腔体内，并经完全充分的混合，在具有9300多孔燃烧辐射板的表面进行燃烧，它的燃烧基本上无可见火焰，所以又称为“无焰燃烧”。

燃烧器采用了中间开孔的环徊中空结构，使预混气体燃烧穿过辐射面板后能再次得到空气的补给，使残余的游离碳燃烧殆尽，真正达到“无焰燃烧”，所以长期使用不会熏黑锅底。

另一方面燃气预先与空气完全混合后，在“顾家”具有9300个火孔的辐射燃烧板上燃烧，能有效的抑制一氧化碳及氮氧化物的排放。比普通大气式燃气炉分别降低90%和70%以上，消除了威胁人体健康的隐患。

“顾家”红外线灶具改进燃烧器结构使燃气在燃烧前与足够的空气完全混合，引射器采用整体拉伸搪瓷的新工艺，保证了燃烧器内壁的光滑和喷嘴与引射管的同心度，使燃烧十分完全。同时，炉具的辐射燃烧板火孔结构由圆孔改为方孔，开孔达9300多个，使燃气有足够的空气燃烧，减少了“化学热损失”；特殊材料制成的燃烧板燃烧所产生的热能转化为红外线辐射传递，更有效地被加热物体吸收，大大地减少了“物理热损失”。经过国家权威机构检测“顾家”红外线燃气炉的热效率高达66.7%，按折算比普通大气式燃气炉可节能26%以上。

红外线燃气灶为什么比大气灶

(传统燃气灶)节能环保温度高呢?

陶瓷板红外线燃气灶对锅加热时，除了高温烟气的对流和辐射加热外，陶瓷板的辐射加热要占很大的一部分。如果把陶瓷板与锅底近似看作两个灰表面，环境看作黑表面，这样就组成一封闭的辐射换热系统。其中陶瓷板与锅底的辐射换热由下面公式③确定：

燃气为大庆液化石油气。假设陶瓷板面发射率ε1=0.86①，铝锅底面氧化层ε2=0.3；板面温度t1=850℃，锅底表面平均温度t2=45℃（锅内水温20~70℃），房间墙壁温度t3=20℃。依据“传热学”④中有关资料，并考虑锅底面积大于陶瓷板表面积的情况，取ф1,2为 0.9。根据空间辐射网络计算，陶瓷板对锅的辐射热量占总换热量的57.3%。

大气式燃气灶主要以对流方式对锅加热，它的火焰可以进行有限的辐射加热。本生火焰属于不发光的火焰，其中能够进行辐射加热的主要

是燃烧产物中的CO2和H2O气体，它们的辐射光谱是不连续的，只能辐射一定波长范围内的能量，与固体表面相比，辐射能力要差得多。

根据夏克（Schack）提出的近似计算公式⑤，二氧化碳向周围壁面的辐射换热量为：QCO2=0.019ε

CO2(PL)1/3<(Tg/100)3.5-(Tw/100)3.5>A（kW）（2）

水蒸气向周围壁面的辐射换热量为：

QH2O=1.64εH2OP0.8L0.6<(Tg/100)3-(Tw/100)3>A（kW）（3）

εCO2、εH2O——CO2、H2O气体的发射率；

P——CO2、H2O气体的分压力，kPa；

L——气体有效厚度，m；

Tg、Tw——气体、周围壁面温度，K；

A——气体表面积，m2。

假设火焰平均温度1400℃，火孔与锅底之间距离25mm，周围壁面温度（取锅底表面温度）45℃，按照上两式进行计算，辐射加热量可能不到整个换热量的8%。该值考虑了本生火焰只有一面对锅进行辐射加热的情况。

2、陶瓷板红外线燃气灶过剩空气系数小

燃气要达到完全燃烧就需要一定的过剩空气系数。过剩空气系数的大小不仅影响着理论燃烧温度的高低，而且在排烟温度相同的条件下，也决定了排烟损失的大小。这两点对燃气灶的热效率都有直接影响。

（1）过剩空气系数对理论燃烧温度的影响

前已述及，陶瓷板红外线燃气灶的过剩空气系数为1.03~1.06，而大气式燃气灶的过剩空气系数为1.3~1.8。以大庆液化石油气为燃料，并假定陶瓷板红外线燃气灶过剩空气系数1.05，大气式燃气灶的过剩空气系数1.5。经计算，燃气在陶瓷板红外线燃气灶燃烧的理论燃烧温度约为2040℃；而在大气式燃气灶的理论燃烧温度约为1600℃。二者相差400多摄氏度。根据传热理论，无论是辐射换热还是对流换热，增大两物体的换热温差，都会提高换热量。特别是辐射换热，按照斯蒂芬-波长兹曼定律，换热量与温度的4次方差成正比例关系。显示过剩空气系数小对提高陶瓷板红外线燃气灶热效率是有利的。

（2）过剩空气系数对排烟损失的影响

烟气焓的计算公式②：

If=I0f+(α-1)I0α（4）

If——烟气的焓（kJ/Nm3）；

I0f——理论烟气的焓（kJ/Nm3）；

I0α——理论空气的焓（kJ/Nm3）

α——过剩空气系数。

排烟损失qpy②：

qpy=If/H1×100% （5）

H1——燃气低热值（kJ/Nm3）

从上面公式看出，在烟气成分一定的情况下，影响If大小的主要因素是烟气温度tf和过剩空气系数α，如果排烟温度越高，过剩空气系数越大，则排烟损失越大。当以大庆液化石油气为燃料，过剩空气系数分别为1.05和1.5时，排烟温度tf变化时的排烟损失qpy见表3。

表3 排烟损失qpy（%）

tf/℃ 150 200 25.0

α 1.05 5.9 7.9 10.0

1.50 8.2 11.0 13.8

由表中可见，假定两种燃气灶在排烟温度相同的条件下，大气式燃气灶的排烟损失要高出2.3%~3.8%。

3、陶瓷板红外线燃气灶锅支架高度小

无论是对陶瓷板红外线燃气灶，还是对大气式燃气灶，锅支架高度对热效率和烟气中的CO含量都有影响，许多文献已证明了这一结论②⑥-⑨。一般规律是：锅支架高度升高，热效率降低，烟气中CO含量减少。因此，在保证烟气中CO含量达到有关标准的前提下，应尽可能降低锅支架高度。在应用上，陶瓷板红外线燃气灶的锅支架高度一般在15mm以内，而大气式燃气灶锅支架高度在20~30mm之间。造成这种差异的原因是二者燃烧方式的不同。

陶瓷板红外线燃气灶采用的是完全预混式燃烧，不需要从周围获取二次空气。同时，气体从小孔道中流出速度不高，因此锅底可以距离板面较近，也不会对流出气体产生较大的反压力，而仍然能保证燃气的正常燃烧。在较小的锅支架高度情况下，对陶瓷板红外线燃气灶与锅的换热是有利的。一方面产生的高温烟气与锅底充分接触，进行辐射和对流换热，另一方面根据辐射换热角系数的定义式，赤热的板面离锅底越近，平均角系数越大，辐射换热量就越多，而从锅底与板面之间的空隙向周围环境的辐射热损失就越小。

大气式燃气灶的锅支架高度是比较高的，因为较小的锅支架高度会减少二次空气的供给量，同时，燃烧形成的本生火焰易与冷的锅底接触，这样都会产生不完全燃烧而导致烟气中的CO含量升高。对于大气式燃气灶而言，较高的锅支架高度对锅的加热是不利的。较高的锅支架高度，