中餐炒菜灶是我国餐饮行业主要烹饪设备之一,其年产量有数万台之多,但由于设计与生产相对粗放,导致中餐炒菜灶热效率低,烟气中污染物含量高。针对这些问题,本文拟开发一款高效率、低污染的中餐炒菜灶,采用定空燃比全预混燃烧、强化炉膛辐射换热及烟气余热回收等方案。理论上分析了中餐炒菜灶的节能潜力,探究了过剩空气系数、预混空气温度对中餐炒菜灶效率的影响,分析了优化炉膛结构及使用表面发射率大的炉膛内壁面材料对强化炉膛辐射换热的促进作用。在理论分析的基础上,提出了定空燃比全预混燃烧、强化炉膛辐射换热、回收烟气余热、“防空烧”及电控板控制等设计思路,在该思路的指导下,本文选用了恒定过剩空气系数的空燃比例阀、带预混腔的无级调速鼓风机及无级调速的直流排风机,设计了多孔板式全预混燃烧器、中部装设多孔陶瓷板的炉膛等,提出了“防空烧”及电路板的控制流程。考虑到全预混燃烧器为灶具设计的重中之重,本文通过数值模拟为其结构参数的确定提供了理论上的建议,并分析其稳焰机理及安全性。全预混灶头由整流器、全预混燃烧器及壳体组成,整流器的目的是使进入燃烧器火孔的气体流速均匀,防止出现局部脱回火,本文模拟了整流器喷嘴孔径5mm、8mm、10mm时的冷态气流组织,认为整流器喷嘴孔径为10mm时整流器性能最优。本文设计的全预混燃烧器采用了多孔金属板的形式,火孔孔径为2mm,模拟了火孔数量110,150,190个时的燃烧工况,认为火孔数量110个时燃烧器整体性能最优。本文加工了零部件并组装了灶具整机,通过实验研究确定灶具合理的过剩空气系数、余热回收系统的余热回收水流量和排风机转速电压、以及灶具的负荷调节比,实验结果表明:对于本文设计的额定热负荷为30kW的中餐炒菜灶,过剩空气系数为1.038时,其效率及烟气排放均符合国标规定一级灶标准;余热回收进水温度为16.4℃时,确定余热回收水流量为5kg/min、排风机转速电压为1V,此时主锅热效率、余热回收效率、总效率分别为48.28%、20.79%、69.07%,余热回收进出水温差为18.8℃,排烟温度为173.3℃;在热负荷为10.32kW~33.04kW的范围内,灶具正常工作且均达到了国标规定的一级灶标准,故可确定该灶具的负荷调节比能达到3:1。