農(nóng)村省柴節(jié)煤爐、灶、炕技術(shù)是指針對農(nóng)村廣泛利用柴草、秸稈和煤炭進(jìn)行直接燃燒的狀況，利用燃燒學(xué)和熱力學(xué)的原理，進(jìn)行科學(xué)設(shè)計而建造或者制造出的適用于農(nóng)村炊事、取暖等生活領(lǐng)域的爐、灶和炕等用能設(shè)備。顧名思義，它是相對于農(nóng)村傳統(tǒng)的舊式爐、灶、炕而言的。農(nóng)村省柴節(jié)煤爐、灶、炕技術(shù)包括以下3項具體技術(shù)。
一 省柴灶
與舊式柴灶相比，省柴灶優(yōu)化了灶膛、鍋壁與灶膛之間相對距離與吊火高度、煙道和通風(fēng)等的設(shè)計，并增設(shè)保溫措施和余熱利用裝置。省柴灶的特點是省燃料、省時間，使用方便，安全衛(wèi)生。
在我國農(nóng)村，各地根據(jù)當(dāng)?shù)氐纳盍?xí)慣、傳統(tǒng)文化和經(jīng)濟(jì)條件，有許多種類型的省柴灶。按照建造方式，可分為手工砌筑灶和商品化灶；按通風(fēng)助燃方式，可分為自拉風(fēng)灶和強(qiáng)制通風(fēng)灶（帶風(fēng)箱或風(fēng)機(jī)）；按煙囪和灶門相對位置的不同，可分為前拉風(fēng)灶和后拉風(fēng)灶；按鍋的數(shù)目，分為單、雙、多鍋灶。
1. 技術(shù)路線（工藝流程）
根據(jù)柴灶的結(jié)構(gòu)和特點，柴灶的熱損失主要有排煙熱損失、化學(xué)及機(jī)械不完全燃燒熱損失、灰渣帶走的熱損失以及灶體、鍋體的蓄熱等。
從灶型的結(jié)構(gòu)方面看，省柴灶具備了“兩小”（灶門和灶膛較小）、“兩有”（有灶箅和煙囪）、“一低”（吊火較低）的優(yōu)點（圖6-1），結(jié)構(gòu)比較合理。有一個完整的通風(fēng)系統(tǒng)，能使其內(nèi)的燃料得到較充分的燃燒；由于設(shè)置了保溫層，增加了攔火圈，延長了高溫?zé)煔饬髟谠钐爬锏幕匦烦毯蜁r間，從而使熱損失減少，熱效率提高。根據(jù)全國各地的測試與調(diào)查，省柴灶一般比老式柴灶省柴1/3～1/2，節(jié)約時間1/4～1/3。并且，這種灶還具備安全衛(wèi)生、使用方便等優(yōu)點。
從熱力學(xué)原理來看，省柴灶基本達(dá)到了節(jié)能的三個條件：一是能將燃料充分燃燒，使燃料中的化學(xué)能比較完全地轉(zhuǎn)化為熱能；二是傳熱保溫效果好，有效利用的熱值較大，散熱的熱值較小。三是能較好利用余熱，盡可能減少排煙余熱和其他熱損失。
2. 性能特點
一是點火容易，起火快。
二是持續(xù)加熱效能高并溫度可調(diào)。
三是安全衛(wèi)生和保溫性能好。
四是熱效率高。一般省柴灶的熱效率要在25%以上，而新建的省柴灶熱效率要高于30%。
3. 推廣省柴灶需要注意的事項
推廣省柴灶最需要注意的就是如何正確進(jìn)行省柴灶的外部施工：
第一步是砌灶體。灶體主要起保溫和承擔(dān)鍋臺重量的作用。灶體內(nèi)徑大小可以這樣確定：即用燃燒室的內(nèi)徑加上燃燒室結(jié)構(gòu)的雙邊厚度，再加上保溫層厚度，三項之和就是灶體的內(nèi)徑尺寸。灶體外表應(yīng)做得整齊、面平，以利于粉刷。
第二步是砌灶門。灶門的作用是添加燃料和觀察燃燒情況，其位置應(yīng)低于出煙口3～4厘米，若高于出煙口，就會出現(xiàn)燎煙現(xiàn)象。一般農(nóng)戶的灶門高12厘米、寬14厘米，燒草的灶門可大一些，燒煤的灶門可小一些。為了防止熱能從灶門散失掉，灶門上應(yīng)安裝活動的帶有觀察孔的擋板。
第三步是砌灶臺。通常把灶臺突出灶身4～8厘米，做成一種滴水邊，既方便使用，又美化了灶形。砌灶臺時還要注意內(nèi)口留出3～4厘米，以便做鍋邊。
第四步是抹鍋邊。鍋邊是緊貼和托起鐵鍋的結(jié)構(gòu)，常用硬泥或混合泥做成。一般大鍋的鍋邊厚度為25～30厘米，抹鍋邊為20～25厘米，小鍋、特小鍋15～20厘米。抹鍋邊時，應(yīng)邊抹邊用鍋試，力求抹嚴(yán)、不跑氣。鍋沿超出灶面的高度要控制在3厘米以內(nèi)，以便增大鍋的受熱面積。
第五步是砌煙囪。煙囪具有一定的抽力，可以保證燃燒室內(nèi)進(jìn)入充足的空氣，并將燃燒過程中產(chǎn)生的廢氣排到大氣中。戶用爐灶的煙囪高度在3米左右，出口內(nèi)徑為12～18厘米。在煙囪的適當(dāng)位置上要設(shè)置閘板，以控制調(diào)節(jié)煙囪的抽風(fēng)量，在煙囪的基部要留掏灰孔。如果采用預(yù)制結(jié)構(gòu)煙囪，內(nèi)徑不得小于16厘米。一般情況下，煙囪應(yīng)高出屋脊0.5米。
第六步是粉刷。粉刷要在爐灶測試合格以后進(jìn)行。一般灶臺面、出煙口等部位最好使用1∶3的水泥砂漿粉刷。灶臺面如貼瓷磚，一般應(yīng)在灶的各種性能達(dá)到技術(shù)要求且灶體陰干后進(jìn)行。
二 節(jié)煤爐
目前，我國農(nóng)村地區(qū)使用的節(jié)煤爐形式很多。按照制作方式，可分為手工砌筑式（類似于不可移動的灶）和商品化爐（可移動）；按照安裝方式，可分為整體爐和組裝式節(jié)煤爐；按照燃煤方式，可分為型煤爐和散煤爐；按照使用方式，可分為炊事爐和炊事取暖多用爐；按照應(yīng)用領(lǐng)域，可分為家用爐和集體食堂節(jié)煤爐。
1. 技術(shù)路線（工藝流程）
煤爐在燃燒和傳熱過程中，會產(chǎn)生一部分熱量損失。其一是爐口的熱損失，也就是煤炭在爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生的煙氣從爐口直接排出而帶走的熱量，這是煤爐的主要熱損失，一般占熱損失總量的30%左右。同時，煙氣中還含有部分可燃?xì)怏w，從而造成化學(xué)不完全燃燒損失。其二是爐體的熱損失，也就是通過爐體向四面八方輻射散熱而造成的熱損失。其三是爐體本身吸熱形成的蓄熱損失，并導(dǎo)致爐體溫度提升緩慢，影響燃燒。其四是爐底排出的灰渣中帶有的熱損失，并且灰渣中還含有一部分固體可燃物，形成了機(jī)械不完全燃燒損失。
為了提高節(jié)煤爐的效率，節(jié)煤爐設(shè)法減少了各個環(huán)節(jié)的熱損失。一是保證供給適量的空氣，使煤炭完全燃燒。二是使空氣的分布合理，不僅供給了足量的空氣，還使空氣與可燃物進(jìn)行了充分接觸和混合。如果僅有適量的空氣但卻不能和可燃物有良好的接觸混合，仍然不會達(dá)到完全燃燒的目的。三是選用耐火保溫材料，盡量減少散熱損失，降低蓄熱損失。四是綜合利用余熱，提高了整體的熱效率。
2. 主要技術(shù)環(huán)節(jié)及要點
（1）各部件和設(shè)備的特點
節(jié)煤爐的規(guī)格型號很多，各部件的造型、規(guī)格、材質(zhì)不完全相同，但爐體結(jié)構(gòu)基本上是類似的，大致分為：爐口、爐膽、爐底三部分，具體則由爐殼、爐膽、保溫材料（又稱隔熱填充材料）、爐面板、爐箅（又稱爐條）、灰膛（又稱風(fēng)膛）和爐門等組成。有的煤爐設(shè)置了二次風(fēng)（包括進(jìn)風(fēng)口、分道、出風(fēng)口），爐口增設(shè)了圍火圈（又稱阻火圈、擋風(fēng)圈、保溫圈）、聚熱板（罩）爐箅、保溫墊等，還有的爐子利用煙囪抽風(fēng)。
（2）技術(shù)的主要性能參數(shù)
節(jié)煤爐是一種燃燒設(shè)備，燃料在爐中燃燒后釋放出熱量，供人們進(jìn)行炊事和取暖時利用，所以節(jié)煤爐的好壞是燃燒能否進(jìn)行以及熱能利用多少的決定因素之一。
一是節(jié)煤爐的熱效率要求在40%以上，而民用炊事水暖爐的熱效率應(yīng)達(dá)70%以上。
二是熱釋放的速率既能達(dá)到145～170千焦/分以上，又能控制在20～40千焦/分以下，這要求節(jié)煤爐具有火力強(qiáng)度控制功能。
三是盡可能保持較長的使用壽命，尤其是爐芯等易損件。
3. 推廣節(jié)煤爐需要注意的事項
要一爐多用，炊暖兼優(yōu)。家用節(jié)煤爐最好在形式上要多用途，應(yīng)達(dá)到炊事、取暖兩方面性能兼優(yōu)。炊事要保證火力較足，這一點對尚未使用煤氣地區(qū)的用戶尤為重要。
要質(zhì)量可靠，使用安全。家用節(jié)煤爐的結(jié)構(gòu)應(yīng)合理，用材要精良，要嚴(yán)格按工藝要求制造加工，保證不能因產(chǎn)品質(zhì)量影響安全使用。
要操作方便，使用得力。加煤、清灰、封火以及炊事、供暖之間的切換使用要操作簡單方便、上火迅速、燃燒旺盛、火力較足，而且封火要嚴(yán)密，保持的時間較長，封火期間還能保持緩慢循環(huán)加熱，以達(dá)到繼續(xù)少量供暖，維持一定的室溫。
要經(jīng)濟(jì)性好，實惠耐用。節(jié)煤爐應(yīng)有較好的經(jīng)濟(jì)性，成本要低，售價合理，經(jīng)久耐用，熱效率高。但應(yīng)指出，節(jié)煤爐的材質(zhì)是保障節(jié)煤爐使用壽命和安全的重要條件。用戶在考慮節(jié)煤爐的價格時，切莫忽視質(zhì)量問題。用材好的節(jié)煤爐價格可能高一些，但質(zhì)量可靠，使用壽命長，安全性好，所以未必不經(jīng)濟(jì)。
要體積小巧，外形美觀。由于節(jié)煤爐大多直接放置在廚房或客廳內(nèi)，故應(yīng)體積小，占地少，外觀好。結(jié)構(gòu)上應(yīng)便于清掃煙灰，表面光潔，易于清除污垢，保持清潔。
三 節(jié)能炕
針對我國北方地區(qū)農(nóng)村冬季室內(nèi)普遍使用火炕取暖所造成的大量燃料消耗問題，近年來各地因地制宜地研制推廣了許多類型的節(jié)能炕。
為了更加有效地利用燃料，大部分北方地區(qū)在對傳統(tǒng)炕進(jìn)行改造的同時，通常將省柴灶與節(jié)能炕連接起來，即節(jié)能炕連灶。但是在西北部分地區(qū)，炕、灶是分開的，灶設(shè)在廚房內(nèi)，而炕則安裝在房間里。此外，按與地面接觸的形式，我國節(jié)能炕還分為落地式和架空式。前者與地面接觸，炕洞也設(shè)在地面上，它是目前使用較多的一種炕；而后者炕洞不直接與地面接觸，這不僅可以節(jié)省不少建炕材料，而且還可以減少熱量從地面直接損失掉，并增加炕在室內(nèi)的散熱面，讓更多的熱量散到室內(nèi)。
1. 炕連灶技術(shù)路線（工藝流程）
炕連灶一般有省柴灶、進(jìn)煙口、炕洞、炕面、炕墻、炕檐、墊土層、出煙口和煙囪等部分組成。在采暖期，燃料投入灶內(nèi)，即可做飯，同時高溫?zé)煔馔ㄟ^進(jìn)煙口進(jìn)入煙洞一端，在炕洞中高溫?zé)煔膺M(jìn)行均勻分流，把熱流傳給炕面，在炕洞另一端煙氣匯合通過炕的煙囪排出。在非采暖期，灶內(nèi)的煙氣，不經(jīng)過炕洞而直接從煙囪排出。
2. 主要技術(shù)環(huán)節(jié)及要點
（1）技術(shù)的主要性能參數(shù)
一是要結(jié)構(gòu)合理，盡量減少炕洞阻力，以最大限度地增加傳熱面積。由于煙灰沉積較多，所以要從結(jié)構(gòu)上考慮掏灰的方便。
二是炕面溫度應(yīng)盡量均勻，最好保持在25～35℃。盡量減少炕頭和炕梢的溫差，以及適應(yīng)和調(diào)節(jié)人體躺在炕上時頭、腰、腳三個部位的溫差，以滿足人們生活和衛(wèi)生的要求。
三是進(jìn)炕洞的煙溫在400℃以上，排煙溫度在35～40℃，使炕有足夠的熱量。
四是炕面材料應(yīng)選用導(dǎo)熱性能好、蓄熱量大又比較堅硬的材料。
五是在炕保溫性能比較好并且安全可靠的條件下，盡量提高炕、灶的熱效率，應(yīng)比舊炕至少省柴1/3。
（2）推廣節(jié)能炕需要注意的事項
首先要盡可能提高節(jié)能炕熱能利用率。節(jié)能炕既然作為人們休息和采暖的生活設(shè)施，炕體就必須獲得并積蓄足夠的熱量才能保證停火后仍能利用。為了維持一定的室溫，節(jié)能炕就要有一定的散熱能力。而要保證炕面有足夠的溫度，又要有一定的保溫蓄熱能力。所以，節(jié)能炕最好是使火炕底部架空，取消底部墊土，增大散熱面積。要盡可能延長煙氣與炕體換熱時間和增大換熱面積，以增加炕體獲得的熱量。
其次要盡可能提高炕面均溫性能。可以取消炕體人為設(shè)置的炕洞阻隔，使換熱過程在整個炕體內(nèi)而不是在各個局部炕洞進(jìn)行。同時取消前分煙及各種阻擋形成的煙氣渦流，保證煙氣充滿整個炕體，并通過炕面抹面材料厚薄調(diào)節(jié)，使得炕面溫度更趨均勻。
最后要盡可能提高炕體保溫性能。節(jié)能炕不但要有一定的升溫性能及均溫性能，同時還要有一定的保溫性能，以保證節(jié)能炕熱的時間長。因此，要求在灶門和排煙口處都要設(shè)置一個插板，在停火時關(guān)閉這些插板，使整個炕體形成一個封閉的熱力系統(tǒng)。同時，還可以通過炕面材料厚度來調(diào)節(jié)節(jié)能炕熱容量的大小，從而達(dá)到保溫和蓄熱的目的。
推廣省柴節(jié)煤爐、灶、炕始終應(yīng)該是我國農(nóng)村節(jié)能減排工作的重點，適合于我國絕大多數(shù)農(nóng)村地區(qū)。東部和中部部分地區(qū)，越來越多富裕的農(nóng)民今后將以工廠化商品煤爐或者生物質(zhì)爐并配套使用液化石油氣，作為日常生活的炊事及取暖用具；西部地區(qū)和少數(shù)中部地區(qū)的農(nóng)民則將仍以傳統(tǒng)的省柴灶和節(jié)煤爐為主；在北方大部分地區(qū)，仍有很多農(nóng)戶冬季取暖需采用節(jié)能炕。
我國開展省柴節(jié)煤爐灶炕工作已經(jīng)有近30年的歷史，所取得的成就也是巨大的。截止到2005年底，我國農(nóng)村已推廣應(yīng)用省柴節(jié)煤爐灶1.89億戶（其中省柴灶1.51億戶、節(jié)煤爐0.38億戶）、節(jié)能炕1975萬鋪。這些節(jié)能設(shè)備每年可以節(jié)約柴草和煤炭折合標(biāo)準(zhǔn)煤7540萬噸，為農(nóng)民節(jié)省燃料費用開支200多億元，相當(dāng)于保護(hù)森林植被近2000萬公頃，分別減少二氧化碳和二氧化硫排放2.04億噸和604萬噸。同時，通過省柴節(jié)煤灶、爐、炕的推廣和普及，提高了農(nóng)村生活用能設(shè)備的熱效率，改變了傳統(tǒng)煙熏火燎的狀況，提高了農(nóng)民生活質(zhì)量，改善了農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，緩解了農(nóng)村生活用能緊張狀況。并且，這一技術(shù)的推廣還可以帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，解決一部分農(nóng)村剩余勞動力的就業(yè)問題。（待續(xù)）
