工業(yè)鍋爐是我國耗能較多的設備之一，全國約有工業(yè)鍋爐50余萬臺，蒸發(fā)量總計90余萬噸／時，年耗煤量約占我國原煤產(chǎn)量的三分之一。目前工業(yè)鍋爐的平均熱效率約70%，能源利用率低下，浪費巨大。

我國工業(yè)鍋爐的設計熱效率一般是比較高的，通常可達75～80％。但是，鍋爐的運行熱效率卻普遍較低，根據(jù)大量測試統(tǒng)計，通常要比設計熱效率低8～10%以上，其中排煙熱損失占4～6％。

一般，根據(jù)理論計算，當空氣溫度由20℃提高到100℃時，爐膛理論燃燒溫度約可提高60℃左右。在實際鍋爐運行中，由于采用熱風助燃后，可使鍋爐出力提高，因而爐膛溫度的提高往往超過100℃ 。同時采用熱風助燃時，由于熱風通過整個煤層，使煤層溫度提高，所以，采用熱風燃燒對降低機械和化學不完全燃燒損失是十分有效的。由于鍋爐燃燒得到改善，爐膛過量空氣系數(shù)可以減少，加上空氣預熱器吸收鍋爐排煙余熱，使排煙溫度降低，因而排煙熱損失可顯著減小，這樣就使鍋爐熱效率得到很大的改善。

在鍋爐尾部加裝空氣預熱器是一個非常有效的措施。根據(jù)我們對40噸／時熱水鍋爐上加裝熱管式空氣預熱器的經(jīng)驗，將風溫提高到80℃，即可使爐膛溫度從1250℃提高到1450℃，排煙溫度170～220℃，鍋爐效率提高約8%。

另外，集中供暖鍋爐，為保證排放達標，一般會采用布袋除塵器，在除塵器前加裝熱管空氣預熱器，利用熱管換熱技術，保證布袋運行所需溫度，確保布袋除塵器的運行安全。

一、熱管和熱管換熱器

1.1熱管特點<

熱管啟動快速：數(shù)秒鐘即可將熱量傳遞到另一端；等溫性能好：傳熱元件內(nèi)部軸向溫差趨于零，使元件表面溫度基本保持一致；當量導熱系數(shù)大、熱阻小：當量導熱系數(shù)是純銀的2.5～3.2倍，是銅的50倍以上，熱阻趨于零；傳熱能力大：軸向熱流密度27.2MW/m2，徑向熱流密度158 MW/m2：適用溫度范圍廣：工質分為高溫工質，中溫工質和低溫工質。

1.2熱管換熱器

熱管式空氣預熱器采用重置放置形式，煙氣和空氣反向水平流動形成氣—氣換熱，最大限度提高煙氣換熱效率。熱管式空氣預熱器由箱體、熱管束、中間隔板組成。箱體分為兩側：一側流體為煙氣，一側流體為空氣。熱管空氣預熱器充分利用熱管傳熱速度快、傳熱效率高的特點，有效克服了氣體間換熱時換熱系數(shù)不高的問題。熱管兩端的外壁傳熱面積利用翅片可作適度擴展，這樣處理，不僅強化了管外傳熱，也有效地減少了換熱器的體積和重量，節(jié)約了金屬耗材，可以得到一個高性價比的換熱器。同時，通過調整熱管加熱側和放熱側的熱流密度，改變加熱側和放熱側的傳熱面積，可有效避免流體對換熱管的酸露點腐蝕，提高設備使用壽命。

1.3熱管換熱器的經(jīng)濟效益

熱管空氣預熱器應用于鍋爐，可將鍋爐進風溫度提高150℃以上，預熱空氣溫度的提高有利于爐膛內(nèi)燃料的充分燃燒，爐膛溫度大幅度提高，燃料使用量相應減少，鍋爐熱效率提高7%以上，節(jié)能經(jīng)濟效益相當顯著。

1.4熱管換熱器的特點

安裝方便：熱管煙氣余熱回收裝置的安裝不需要對原鍋爐或工業(yè)窯爐進行改動。安裝可靠：熱管煙氣余熱回收裝置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損壞不影響熱管換熱器運行及整體換熱效果。用在易燃、易爆、腐蝕性強的流體換熱場合具有更高的可靠性。占地少:熱管煙氣余熱回收裝置結構緊湊，傳熱效率高，熱管的冷、熱側均可根據(jù)需要采用纏繞翅片來增加傳熱面積。抗腐蝕、積灰少：熱管煙氣余熱回收裝置在設計時單根熱管蒸發(fā)段的翅片螺距已作調整，以調節(jié)熱管的傳輸功率，從而控制熱管壁溫，防止酸露點腐蝕，積灰少。使用壽命長：熱管式煙氣余熱回收裝置使用壽命10年以上，需維護簡單成本低。