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炉灶炕，是人类最早掌握并使用的生活取暖、炊事方式之一，至今已有两千多年的历史，自上世纪八十年代开始重点推广的省柴节煤炉灶炕技术更是为这种传统家用设施增添了新的使用价值和意义。省柴节煤炉灶炕经过20多年的推广应用，在节能减排、环境保护等方面为我国可持续发展战略目标做出了突出贡献，是农业农村节能减排的重要举措之一。 一、中国炉灶炕的历史起源与发展
炉灶炕与人们生活息息相关，最早的炉灶炕查阅现存资料尚没有确切的记载。据传说火炕来源于原始时代的“火窝子”，也叫做“烧地卧土”。我们的祖先很早就懂得了用火，他们把农垦、耕作、游牧、狩猎获得的食物，常常在野外用火烧熟了吃。由于没有定居，便经常在野地上掘个土坑，坑内点燃柴草。使土坑受热之后，就在坑内铺上兽皮、干草、树叶等睡觉。这就是“火窝子”，既能取暖，又可防止野兽偷袭。随着生产力的发展，以后人们改为定居，这样“火窝子”也随着人们进入村舍。所以，历史上，炕在很长一段时期内被称为“坑”，直到人们会搭火炕才记载为炕。
据文献记载，在公元六世纪初，后魏时期就有了“观鸡寺炕”。那时的农民就用灶烧火做饭，用炕取暖。到公元七世纪中期，居住北方的高句丽民族一般居民使用火炕取暖，后来又有了渤海炕、女真炕。据说，女真炕就是现在东北炕的起源。
近几年来，我国的考古工作者在黑龙江省发现了一种半地穴式房屋中有低矮的火墙，两端连接着火炕。在河南省淮
阳县太吴灵出土的东汉陶炕就是一种二连炕，属于利用余热的改良灶。据测定：在汉代时东北已经发展了火墙、火炕了。在辽、金时代，火炕开始逐渐传入关内。
据现有资料考察，从“火窝子”演变到火炕，经历了几千年的时间。灶炕的起源与发展可分为四个阶段：第一阶段，我们的祖先以垒土为洞，上边支撑着天然石板，可防止火星外溢，免得酿成火灾；第二阶段，将烧饭的简单锅灶与火炕相连接；第三阶段，发展成简单的炕体，并在炕的后端增设了烟囱；第四阶段，在炕内增设了“落灰膛”、“闷灶”、“狗窝”，为使炕内贮热时间长，又在炕内垫上一些炕洞土等。这样，经历了几千年的使用改进、延续至今就是现在的旧式灶炕。 火炕的起源和发展，都离不开当时的社会经济技术状况，人居生活条件和需求，总的发展是：
（1）从古至今的旧式火炕都是复杂落地式火炕；
（2）现在改革的新式炕往简单架空式火炕发展；
（3）根据家庭生活需求进一步发展的火炕样式将是美观轻体移动的商品炕。
作者：郭继业1 王金超2 郭金太3
1、辽宁省农村能源行业协会，沈阳 110032
2、赤峰市圣火能源科技开发有限公司，内蒙 024000
3、辽宁省农委后勤服务中心，
沈阳 110001
二、80年代炉灶炕技术的基本概况
高效煤粉锅炉1.推广意义及成果
上世纪八十年代初，为解决当时农村地区缺柴少烧、能源利用率低、浪费严重等问题，由农牧渔业部负责开始在全国农村组织推广省柴节煤炉灶炕技术。目前，全国累计推广省柴节煤炉灶炕1.87亿台，其中省柴节煤灶1.34亿台，节能炕2050万铺、节能炉3342万台，直接受益农民达5亿人。如果按照以煤炭（不包括煤气）为主要炊事用能的农户占总农户数的26.1%计算，已推广的省柴节煤炉灶炕每年节约煤炭量折合标准煤1913.9万吨，减排二氧化碳4976万吨、二氧化硫11.48万吨、氮氧化合物19.13万吨和烟尘28.7万吨。省柴节煤炉灶炕技术的推广带来了巨大的综合效益，深受广大农民欢迎，也得到了国内外社会的广泛好评。
（1）节能减排效果十分突出。据调查，农村地区使用的薪柴、秸秆、煤炭、电力、液化石油气和沼气等6类生活能源中，薪柴、秸秆和煤炭这三类传统能源仍然占据农村能源的主导地位。据《中国第二次全国农业普查资料汇编》（综合卷）统计：2006年全国农村地区以柴草（包括薪柴和秸秆）、煤炭为主要炊事用能的农户数量，分别占总普查户数的60.24%和26.06%，合计为86.30%。省柴节煤炉灶炕的推广，节约了大量传统能源，减少了污染物排放，对推进农业农村节能减排工作发挥了积极作用。热效率与传统炉灶炕相比得到很大提高，炉由20%提高到35%，灶由不到10%提高到25%，炕由30%提高到45%，每台（铺）炉灶炕平均节约燃料三分之一至二分之一，假设推广的省柴节煤炉灶炕全部正常使用，年节能能力可达7333万吨标准煤，相当于大同煤矿年产量的62.3%。
（2）农户厨房空气质量明显改善。“远看是黑云，近看是村屯，打开厨房门，不见烧火人”，这是过去农村使用传统炉灶炕的真实写照。厨房空气污染严重，CO、SO2、NOx和烟尘等污染物排放明显超标，妇女做饭时烟熏火燎，导致眼病、呼吸道疾病等频繁发生。据世界卫生组织和联合国计划开发署的调查，厨房污染每年夺去全球发展中国家大约160万人的生命，其中受
害最深的是农村妇女和儿童。世界银行相关报告
指出，中国每年因室内空气污染所导致的超额死
亡达11.1万人，健康经济损失达107亿美元，每年
5岁以下儿童约有15万死于急性下呼吸道感染。相
十字滑台关报告也表明，中国每年1.6%的疾病产生和家庭
使用固体燃料有关，而省柴节煤炉灶炕的推广使
用可使室内空气得到显著改观。据荷兰政府援助
项目对四川省阆中市、南部县、仪陇县和湖北省
恩施市部分农户厨房空气质量进行抽检，厨房使
用省柴节煤炉灶炕后，CO、SO2平均浓度下降了
60%和99%，大大提高了农民的生活质量和健康
水平。
（3）农村生态环境得到有效保护。缺柴地
区的农民因打柴、运煤四处奔波，一年要占去四
分之一的劳动时间。另外，一些地区山林植被大
面积被破坏，土地退化严重。地方干部众在总
结经验教训后，形象地提出：“要想保山就得少
砍，要想少砍就得少烧，要想少烧就得改灶”。
省柴节煤炉灶炕的推广，有效地遏制了乱砍乱伐
和浪费现象，改善了正在恶化的生态环境。在四
川、甘肃、青海、宁夏和云南等五省（区）实施
的“一灶一炉”温暖工程，以推广高效低排节能
炉灶为重点，既解决了牧区“人草争粪”的问
水库闸门>菱角剥壳机题，草场生态环境得以保护，巩固了长江上游生
态屏障，又改善了农牧民的家居生活环境。
2.省柴节煤炉灶炕技术革新点
（1）省柴节煤炉灶革新点
①增加了底部通风道，可使空气通过底部
通风道进入炉灶内，并通过燃料层与燃料调和均
匀，提高燃烧效率。
②适当地缩小了添柴口、炉灶膛、进烟口及
吊火高度，这样做可使炉灶火焰集中，提高炉灶
膛内温度，使火焰在炉灶膛内停留时间加长，增
大燃烧热辐射效果。
③增设炉灶门、挡火圈和炉灶喉眼插板，可
减少从炉灶门处损失的热量，并使火苗稳定，而
高温烟气和火焰在炉灶内形成缓流，并直接扑向
锅底，增大锅底的受热面积，以延长火焰和高温
烟气在炉灶膛内的停留时间，达到节省燃料、提
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新能源产业
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高热效率的目的。
（2）高效节能架空炕革新点在提高热能利用率方面：
①火炕底部架空，取消底部垫土，增大散热面积。旧式炕只有炕面散热，室温的提高主要靠室内的土暖气和取暖炉。而高效节能架空炕将底部架空，取消炕内垫土，使炕体由原来的一面散热变成上下两面散热，而且把旧式炕炕洞的垫土导热损失热量也散入室内，提高了室温，也提高了火炕的热效率。据实测，在不增加任何辅助供暖设施，不增加燃料耗量的情况下，高效节能架空炕比旧式炕可提高室温4℃～5℃。
②增加炕体获得的热量。高效节能架空炕由于采用较大面积的炕板，只有少数几个支撑点，取消了前分烟和落灰膛，使流通截面积增加了30%以上，有效地降低了烟气流速。实测表明：通过呈喇叭状的火炕进烟口（灶喉眼）高速进入炕体的高温烟气，由于无阻挡地突然进入一个大空间，烟气流速急剧下降，至炕体的1米～1.5米处时，可降至0.1米/秒。由于在无阻挡、无炕洞及无分烟阻隔的情况下，烟气能迅速扩散到整个炕体内部并与炕体进行热交换，保证了足够的换热时间，也保证了炕体受热均匀。
高效节能架空炕由于取消了前分烟、小炕洞，减少了支撑点，所以增大了烟气与炕体面板的接触，增强了烟气与炕体的换热。换热面积增加及换热时间的延长，使得换热量增加，从而提高了炕的热利用率。
③合理调节进、排烟温度。进炕烟温的高低，直接影响到炕体温度；而排烟温度的高低，直接影响到炕体的综合热效率。以往改炕、改灶，由于追求灶的热效率，单纯认为灶的拦火强度越大越好，虽然灶的热效率上去了，但灶拦截热量过多，造成炕体不能获得足够的热量，最终造成了改过来又改过去的局面。高效节能架空炕要求炕灶合理匹配，适
当减少灶的拦火程度以保证进炕烟温在400℃～500℃，而炕梢控制排烟温度在50℃～80℃以使炕体获得足够的热量。
④通过炕面抹面材料厚薄调节炕面温度。炕头部位首先接触高温烟气，炕温就高于其它部位。为改善这一状况，可采取两项措施：
一是架空炕在搭炕底板时，使炕梢略高于炕头20毫米，而在搭炕面板时，又使炕头略高于炕梢20毫米，这样使炕内从炕头到炕梢就形成炕头空间大、炕梢空间小的一个等腰形的空间。由于烟气体积是随温度逐渐降低而缩小，所以不会出现不好烧的现象。
二是在抹炕面泥时，炕头抹面厚60毫米，炕梢抹面厚40毫米，平均抹面厚为50毫米，即可保证炕面温度均匀的效果。
在提高炕面均温性能方面：
①取消了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内进行，消除了炕洞之间温度不均匀的问题。
②由于消除了前分烟及各种阻挡形成的烟气涡流，仅在炕梢、排烟口前设置阻烟墙，保证了烟气充满整个炕体，使得炕面温度更趋均匀。
在提高保温性能方面：
①高效节能架空炕由于炕体内部为一空腔，由灶门、喉眼、排烟口和烟囱形成一个没有阻挡的通畅烟道，如不采取技术措施，停火后炕体所
获得的热量就会以对流换热形式由通道排出。为
此，架空炕要求一是要在排烟口处安装烟插板；二是要在灶门处安装铁灶门。当停火后关闭烟插板和
铁灶门，使整个炕体形成一个封闭的热力系统。这样，停火后系统只允许通过炕体上下面板及前炕墙向室内散热以提高室温。炕面由于有覆盖物，所以炕面散热缓慢，也就保证了炕面“凉的慢”的要求。同时，炕内靠近冷墙部位，在搭砌火炕时又增设了50毫米厚的保温墙，减少了向墙外散热的损失。
②炕体保温蓄热性能通过抹炕面材料厚度来调节热容量的大小。炕体主体材料一般为水泥混凝土板或定型石板，其热容是固定的。如以砂泥为抹面材料，根据理论计算和实践经验证实，抹炕面厚度平均在50毫米为最佳，如太薄会出现火炕“热的快、凉的也快”的现象。所以，架空炕
的炕体温度满足了用户日常生
活的需求。
三、中国炉灶炕产业化发
展趋势
随着农村经济的发展和
opbi
农民生活水平的不断提高，农
民在房屋建筑及室内环境上必
然有更高的要求。在这种新农
村环境下，当前推广的省柴节
煤炉灶炕先进技术要是再由技
工进行手工砌筑，已经远远满
足不了实际的需求，通过标准
化设计、工厂化生产，多种类
型、美观大方、节能低碳、清
洁卫生的炉灶炕新产品，将成
为今后省柴节煤炉灶炕升级换
干电池手机
代的新趋势。
1.节能减排目标为炉灶炕
产业化指明了行动方向
2009年我国政府明确提出
“到2020年我国单位国内生产
总值二氧化碳排放比2005年下
降40%～45%”的行动目标。
国家“十二五”规划纲要进一步提出要“深入推进节能减排全民行动”，明确要“加强省柴节煤炉灶炕改造”。农业部韩部长2010年明确提出要“筹划实施新一轮农村省柴节煤炉灶升级工程，推广高效低排放省柴节煤炉具，使热效率平均提高10个百分点”。这些行动纲领和重要部署为农村节能设施的建设提供了行动指南，并形成规划实施的巨大推动力。
2.技术人才储备为炉灶炕产业化提供了保障
虽然目前国家没有专项投入，但仍有一批科研和推广机构坚持不懈地持续开展研究和推广工作，使省柴节煤炉灶炕的技术水平不断提升，新产品不断推出，商品化程度不断提高，开发并储备了一系列高效低排商品化炉灶炕。新型节能灶进一步改进灶膛结构，增加拦火圈和灶门，提
高烟囱高度，设置灶膛开水器，热效率由25%提
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高到35%以上。生物质炉具进一步改进燃烧室结构，提高了对各种燃料的适应性，热效率由35%提高到50%以上。节能架空炕进一步完善炕体和内部结构，新开发了架空炕、可移动床式节能架空炕，热效率由45%提高到70%以上。同时，农业部组织制定了一系列有关省柴节煤炉灶炕的技术、产品和性能测试标准，将“农村节能员”纳入《国家职业分类大典》，并开展了职业技能培训和鉴定，已培训36.8万人次，有4756人持有《农村节能员》职业资格证书。技术和人才储备都为“十二五”时期技术的升级换代提供了强有力的基础支撑。
3.农民生活质量的改善为炉灶炕产业化打开了需求市场
伴随经济社会的发展，提高生活质量和健康水平成为未来农民努力的方向，改善厨房卫生条件、提高室内空气质量以及提升家庭健康状况已成为新时代农民最为迫切的诉求。农民更高层次的新需要将成为今后省柴节煤炉灶炕升级换代的强大动力。
在推广省柴节煤炉灶炕升级换代工程建设中，要经过招标，认定、引进、鼓励一些有经济实力的优秀企业，生产炉灶炕的新工艺产品，通过商品化销售直接与农户对接，用户只要按照产品说明书的要求，
就可在专业技术人员的指导下自行安装。在这种推广模式下，企业要有承诺、要有保用期，售后服务自然由企业
去做，企业做的越好，用户反应就越好，产品销
路也就越大，企业的效益也就越高；用户满意、
企业有效益，这项事业才能良性循环、健康的发
展下去。
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