工業(yè)鍋爐是我國當前主要的熱能動力設備之一，隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，能源消耗日益增加，城市大氣質(zhì)量日益惡化的問題越發(fā)突出。在熱能動力方面能耗高、污染高的主要原因之一就是鍋爐的煙氣排放，鍋爐排煙問題一方面在于煙氣污染物造成的環(huán)境污染，另一方面就是排煙溫度過高，大量的燃燒煙氣帶走了可觀的熱量，造成了能源的大量浪費。為此，利用煙氣的余熱對助燃空氣預熱，減少耗量，達到提高鍋爐效率，節(jié)省成本的顯著效果。本文簡要介紹了熱管技術及熱管換熱器的原理、特點，通過熱管換熱器回收利用鍋爐尾氣余熱加熱助燃空氣，對提高鍋爐的熱效率取得了顯著效果。

1、 熱管換熱器特點

熱管的傳熱與傳統(tǒng)的換熱器的傳熱有著本質(zhì)的不同，其熱段和冷段分別與熱冷流體接觸，冷熱流體均在管外流動，這就同時提高了冷熱流體兩側分界面上的對流換熱系數(shù)。同時，它是依靠真空下的介質(zhì)相變傳熱，因而傳熱速度快，傳熱效率高，因此，傳輸相同的熱量，其所需體積和重量可大為減少。總言之，熱管換熱器具有下列特點：

(1)熱管換熱器可以通過換熱器的中隔板使冷熱流體完全分開，在運行過程中單根熱管因為磨損、腐蝕、超溫等原因發(fā)生破壞，也只是單根熱管失效，而不會發(fā)生冷熱流體的摻雜。所以熱管換熱器用于易燃、易爆、腐蝕等流體的換熱場合具有很高的可靠性。

(2)熱管換熱器的冷、熱流體完全分開流動，可以比較容易的實現(xiàn)冷、熱流體的完全逆流換熱；同時冷熱流體均在管外流動，由于管外流動的換熱系數(shù)遠高于管內(nèi)流動的換熱系數(shù)，且兩側受熱面均可采用擴展受熱面。用于品位較低的熱能的回收非常經(jīng)濟。

(3)對于含塵量較高的流體，熱管換熱器可以通過熱管結構尺寸，擴展受熱面形式，以解決換熱器的磨損堵灰問題。

(4)熱管換熱器用于帶有腐蝕性的煙氣的余熱回收時，可以通過調(diào)整蒸發(fā)段、冷凝段的傳熱面積來調(diào)整熱管管壁溫度，使熱管盡可能避開最大的腐蝕區(qū)域。熱管換熱器耐低溫腐蝕性能好，在同樣煙氣溫度條件下，壁溫較高，結構緊湊、體積小、重量輕，煙氣側阻力可以設計得較小。熱管換熱器在鍋爐中進行的熱交換有氣——液、氣——氣熱交換，它利用鍋爐、加熱爐等排涸余熱、預熱進入爐內(nèi)的水、蒸汽、過熱蒸汽、助燃空氣，不僅可以提高爐子的熱效率，還可以減輕對環(huán)境的污染。因此，熱管換熱器在余熱回收利用中得到非常廣泛的應用。

2熱管換熱器的應用

熱管換熱器的結構原理是利用熱管元件的特性把管式空氣預熱器傳統(tǒng)的煙氣管內(nèi)流動轉化為管外橫掠換熱，煙氣在管外，空氣也在管外通過一個壁面分別經(jīng)上、下兩段間接進行換熱，其下段的煙氣側放熱和上段的空氣側吸熱均為管內(nèi)介質(zhì)利用相變(沸騰、冷凝)完成的。它的最低金屬壁溫可設計成趨近于熱側流體的溫度，且熱管兩端具有優(yōu)良的等溫性能，測試資料表明，熱管冷熱兩端的壁溫之差運行時不超過5。熱管較高的壁溫高于煙氣的水露點，甚至酸露點，從而使受熱面免于或減小含硫煙氣的酸腐蝕。當煙塵落于具較高溫度的壁面時，不結硬灰垢，呈疏松狀態(tài)，可隨煙氣流進入除塵器，也可用其它簡單方式除去。

3熱管換熱器作用

   (1)改善并強化燃燒。當經(jīng)過換熱器后的熱空氣進入爐內(nèi)后，加速了燃料的干燥、著火和燃燒過程，保證爐內(nèi)穩(wěn)定燃燒，起著改善、強化燃燒的作用。

(2)強化傳熱。由于爐內(nèi)燃燒得到改善和強化，加上進入爐內(nèi)的熱風溫度提高，爐內(nèi)平均溫度水平也有提高，從而可強化爐內(nèi)輻射傳熱。

(3)減小爐內(nèi)損失，降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率。由于爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定，輻射熱交換的強化，可以降低化學不完全燃燒損失；另一方面，空氣預熱器利用煙氣余熱，進一步降低了排煙損失，因此，提高了鍋爐熱效率。根據(jù)經(jīng)驗，當空氣在預熱器中溫度升高1．5。C時，排煙溫度可降低1。在鍋爐煙道中安裝空氣預熱器后，如果能把空氣預熱150～160，就可以降低排煙溫度110—120，可將鍋爐熱效率提高7％～7．5％，可節(jié)約燃料11％一12％。

(4)熱空氣可以作為燃料的干燥劑。對于層燃爐，有熱空氣，可以使用水分和灰分較高的燃料?？墒褂貌糠至淤|(zhì)煤，減少燃料費用。

   熱管換熱器在鍋爐中的利用，將有效避免能源的浪費和減少廢氣的排放，達到節(jié)能環(huán)保的雙重目的。節(jié)能缺果顯著．為社會節(jié)約大量能源。此外只要有熱量、溫差的存在，需要傳導或交換熱量的領域都可以運用熱管換熱器進行余熱回收利用。