热管技术在余热回收中的利用
热管换热器在烟道气余热回收中的应用_刘纪福
热水器遇到的主要危险是露点腐蚀,因其壁温
太低;而热管余热锅炉遇到的主要问题是传热
温差过低,管子根数过多,使其经济性和投资回
收年限加长;而热管空气预热器基本上能满足
各项要求。所以,对于低温烟气的余热回收,采
范围内工作,这就要求相应改变热管的工质,遗
憾的是,在200一500℃的温度范围内,除了水
之外,目前尚没有非常理想的工质可供大规模
地选用。这还是一个正在研究的课题。
3.露点腐蚀在烟道气中总会含有一定量
的硫酸蒸气,当热管的表面温度低于硫酸蒸气
的露点时,硫酸蒸气将在壁面上凝结成液体(硫
酸)而形成对壁面的腐蚀。称为露点腐蚀。露
现冷热流体的纯逆向流动,而一般的预热器则
不能。
(3)结构紧凑。金属消耗量少,占地面积
小o
(钓热管换热器的传热元件具有单根可拆
换性。
(5)热管换热器具有较高的抗露点腐蚀能
力。
(6)热管换热器中的冷热流体都是管外换
热,便于清理和维护。
热管换热器在烟道气余热回收中的应用主
要有三种:
最最高管内温度度3邪℃℃190℃℃210℃℃
月月曰启口合目J民J‘‘140℃℃110℃℃190七七,,曰.一、】旧月又,卒卒卒卒卒
管管壁沮度度度度度
换换热器型式式气一气气气一液液气~汽汽
(((((空气预热器)))(热水器)))(余热锅护)))
冷冷流体进出口口空气气水水蒸气气
温温度度0℃一250℃℃0℃一100℃℃250℃(40巴)))
传传热温差差420℃℃500℃℃29000
热热管根数数12000800012000
热管在锅炉烟气余热回收中的节能应用
热管在锅炉烟气余热回收中的节能应用
余热回收再利用，是将生产过程中排出的具有高于环境温度的物质所带有的热能，通过热管热回收装置进行回收并加以利用。
当高温烟气经过排烟入口进入换热设备中，热管中的工质受热发生相变变为气态，将烟气中的热量带走，同时烟气温度降低，工质在压力差作用下从蒸发端到冷凝端；当气态工质到达冷凝端后，释放热量再变成液态，在重力作用下回流到蒸发端，如此往复，就完成了热量的传递。
热管因为具有热流密度可变性，从而能够以较大的传热面积输入流量、以较小的冷却面输出热量，在热传递的过程中比较高效灵活。
热管在锅炉烟气余热回收中的节能应用主要体现在以下几个方面：
1. 高效吸收烟气余热：热管是一种高效传热元件，能够快速吸收烟气的余热，使烟气的温度降低，从而减少燃料的消耗。
2. 烟气处理：热管可以有效地处理烟气，降低烟气的排放温度和烟气中的有害物质，符合环保要求。
3. 节能改造：热管技术可以用于锅炉的节能改造，提高锅炉的热效率，减少能源的浪费。
4. 自动控制：热管回收系统可以与锅炉控制系统相结合，实现自动控制，保证锅炉的正常运行和能源的有效利用。
5. 减少环境污染：热管技术可以有效地气中的余热，减少能源的浪费和废气的排放，降低环境污染。
总的来说，热管在锅炉烟气余热回收中的应用，能够提高锅炉的热效率，减少能源的浪费和废气的排放，实现节能减排的目标，符合环保要求和社会经济发展的需要。
热管换热设备在余热回收上的应用
系列相关法规 ，节能 已成 为全社 会共同关注பைடு நூலகம்大事 。
提高热能 设备的热效率和热 力系统的能源利用率 ，
是 目前节 能工作 的重 点之一 。在我 国 ，数以万 计的锅
炉 、窑炉 、高炉 、热风炉 、干燥 器 、反应器 、内燃 机等
热能设备每天将 大量 高 、中温烟 （ ）气排 到大气中 ， 废 这些平均温度高 达 ２ ０ ０ ￣ ０ ～５ ０Ｃ的烟 （ ）气 ，排放时 废 带走 了大量热能 ，既浪 费能源 又加剧 了温 室效 应和环 境 污染。 因此采用先进 的热 回收技术和热 回收设 备 ， 降 低各种热 力设备 的排烟 （ ）温 度 ，有效地 回收 余热 、 气
水平 ， 虽然 能源资源不丰富 ， 但是在能源效率 、 源强 能 度 、单位 产品能 耗等方 面却大 大落后于 发达 国家。 目 前 我国的能源利用效率 为 ３ ％，比发达 国家低 ｌ 个百 ３ ０ 分点 ， 产值能耗是 世界平均水平的 ２ 多 ， 倍 主要产品单 位能耗 比国外先进水 平高 ４ ％。为促 进我 国经济的可 ０ 持续发展 ， 近年来 ，国家 十分重视节能 工作 ，并颁布 了
用于不带 引风机 的燃油 、燃 气锅炉 。配置热管省
煤 器后 可使锅炉排 烟温度 降低 ６ ～１ ０ ０ ６ ℃，给水 温度提高 ２ ～５ ￣ ０ ０ Ｃ，锅炉效 率提高 ３ ％～８ ％。 传统的铸铁式 或钢管式省煤 器用于锅炉烟气 余热 回收存在 以下缺 陷 ：
（ ）最低壁温 。热管 省煤器为 １ ５ ，而铸铁 省 ２ ３℃
的 比较 结 果 。
表 １ 热管省煤 器与铸铁省煤 器的比较
２热管换热设备 热管换热设 备是 由若干热管元 件组 成的高效 换热设 备 ，根据 用途的不 同 ，常 用的热 管换热设
热管在陶瓷工业窑余热回收工程中的应用初探
热管换热器（ 蒸汽发生器 、 热水发 生器 、 空气预热器 ） 由多
根热管组成 ， 具有传热效率高 、 构紧凑、 结 重量轻 、 维护简单等
优点 ， 其结构如 图 ２所示 。
作提出有一些有实用价值 的意见 。
２ 热 管的 结构 与 原 理 简介
典型热管是密闭的管 内抽 成一 定真空后 ， 通入工作介质
从而提高 了炉子的热效率和燃料的利用率。
图 １ 重力式热管结构原理 图
Ｆｇ． Ｓｔ ｃｕｅ ａ ｄ ｅｅ ｅ ｔ ｒ ｉｇ ａ ｏ ｉ １ ｒ ｔ ｒ ｎ ｌｍ ｎａｙ ｄａ ｒ ｍ ｆ ｕ
ｇ ａ ｉ ｅ ｔ ｉｅ ｒｖｔ ｈ ａ ｐ ｙ ｐ
图 ２ 热管式余热蒸汽发生器 图
气余热 回收上的应用做初步的探索 ，期 盼对 陶瓷 窑的节能工
Ｒ １３ 通常也可 由多种 无机 活性金属及其化合物混合而成 。 － １。 重力式热管的结构和原理如图 １ 所示。热管的导热性能是优 良导热金属如铜 、 铝等的几十倍 、 百倍甚至上千 、 几 万倍 ， 具有
“ 超导热体” 之称。
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中国 陶 瓷工 业
２１ ０ ０年 ２月 第 １ ７卷第 １期
ＣＨｌ ＮＡ ＣＥＲＡＭ Ｉ Ｉ Ｃ ＮＤＵＳ ＴＲＹ Ｆ ｂ ２ １ １１ ． ． ｅ ． ０ ０ Ｖｏ ． ７ Ｎｏ １
文章 编 号 ：０ ６ ２７ （００ ０ — ０ ４ ０ １０ — ８ ４２ １ ）１ ０３ － ３
热管技术在余热回收中的应用研究进展
有序 的利用现有能源 ，和谐 的与环境相处是我 国节能技术发展 的 目标 。近年来 ，我国举 办了多次国际热管会议 ，并对热管技
ห้องสมุดไป่ตู้术在节能与能源的合理利用方面 ，进行 了深入的研究和广泛的
应用。
它们 的工作 温度范 围依 次为・ ℃ 以下 ，・３２７ ７ ３ ７￣ ７℃和 ２ ７ ７￣ Ｃ以
近年来 ，随着热管技术研究 的不 断成熟与深入 ，特别是 中 温热 管与高温热 管应 用领 域的扩大，热 管技术 已广泛应用于工 业 、民用和 国防等各个领域。 我 国是一个发展中国家 ， 能源的综合 利用水平较低 。 合理 、
无法解决 的传热难题…。
１热管的类型 、组成与特点
热管是一种具有极高热导 的装置 ，根据热管 的使 用温度， 可将热管分为低温热管 （ｒｏ ｅｉ ｈ ａ ｐｐ ） ｃ ｇ ｎｃ ｅｔ ｉｅ ，中温热管 （ ｗ ｙ １ ｏ ｔ ｅａ ｒ ｈａ ｉｅ ｅ ｒｔ ｅ ｅｔ ｐ ）和高温热 管 （ｉｈ ｅ ｅａ ｒ ｅｔ ｉｅ 。 ｍｐ ｕ ｐ ｈｇ ｍｐ ｒ ｕｅ ａ ｐｐ ） ｔ ｔ ｈ
Ｓａ ｄｒｉａ ｏ ， ｕ ｎ ｚ ｏ １２ ０ Ｃ ｉａ ｔ ａｄｚｔ ｎ Ｇ ａ ｇ ｈ ｕ５ ２ ， ｈｎ ） ｎ ｉ ０
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｒ ｒ ｔｏ ａｕ ｂ ｅｒ ｃ ｖ ｒｅ ｆｗａ ｔ ｅ ｔ ｎ ｔ ｅ ｃ ｅ ｃ ｌ ｎ ｕ ｔ ｒ ａ Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒ ｎ ｌ ｓ ｓ ｈ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｓｅ ｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｅａ ｅ ａ ｌ ｆｖ ｌ ａ ｌ ｏ ｅ ｉ ｓｏ ｓｅｈ ａ ｈ ｍｉａ ｄ ｓ ｙ ａ ｅ ． ｉ ａ ｅ ａｙ ｅ ｅｓｔ ｔ ｆｗａ ｔ ｏ ｅ ｉ ｈ ｉ ｒ ａ ｔ ｕ ｏ ｈ ａ ｅ ｏ ｅ ｎ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓｔ ｅａ ｐ ｉａ ｉ ｎ ａ ｖ ｎ ｅ ｆ ｅ ｔ ｉ ｅｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｉ ｈ ｎ ｆ ｃ ｕ ｅ ｅ ｏ ｏ ｉａ ｓ ｆｅ ｅ ｇ ， ｎ ｉｏ ｍｅ ｔｌ ｅ ｔ ｃ ｖ ｒ ａ ｄ ｉｔｏ ｕ ｅ ｈ ｐ ｌ ｔ ｄ ａ ｃ ｓｏ ａ ｐ ｅ ｈ ｉ ｕ ｎ ｔ ｅ ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ， ｃ ｎ ｍ ｃ ｌ ｅ ｏ ｎ ｒ ｙ ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｒ ｙ ｃ ｏ ｈ ｐ ｕ ｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｐ ａ ｔ ａ ｅ ｈ ｉｕ ｆ ｔ ｅ ｉ ｄ ｓｒａ ｗａ ｔ ｅ ｔｒ ｃ ｖ ｒ ｒａ ｈ ｉ ｅ ｅ ｃ ｓ ｂ ｔ ｅ ｈ ｅ ｔ ｐ ｐ ｘ ｈ ｎ ｅ ｄ ｔ ｅ ｒ ｔｃ ｉ ｎ ｒ ｃ ｉ ｌｔ ｃ ｑ ｅ ｏ ｎ ｕ ｔｉ ｌ ｓｅ ｈ ａ ｅ ｏ ｅ ａ ｅ ．Ｔ ｅ ｄ ｆ ｒ ｎ ｅ ｅ ｗｅ ｎ ｔ ｅ ｈ ａ ｉ ｅ ｅ ｃ ａ ｇ ｒａ ｈ ｏ ｃ ｎ ｈ ｙ ｎ ｔ ｄ ｔ ｎ ｌ ｘ ｈ ｇ ｒａ ｅａｓ ｉｃ ｓ ｅ ． ｒ ｉ ｏ ａ ｃ ａ ｅ ｌｏｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ａ ｉ ｅ ｎ ｒ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｅ ｔ ｉ ｅｔｃ ｎ ｑ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｔ ｅ ｏ ｅｙ； ｈ ａ ｉ ｅｅ ｃ ａ ｇ ｒ ｅ ｏ ｏ ｉａ ｓ ｆ ｎ ｒ ｙ ｙ ｒ ｓ ｈ ａ ｐ ｈ ｉ ｕ ； ｐ ｅ ｓｅｈ ａ ｃ ｖ ｒ ｒ ｅ ｔ ｐ ｘ ｈ ｐ ｎ ｅ ； ｃ ｎ ｍ ｃ ｌ ｅｏ ｅ ｅｇ ｕ
热管技术在工业锅炉余热回收上的运用
热管技术在工业锅炉余热回收上的运用热管技术是一种基于热管原理的传热技术，利用热管的热导性能，将高温热源处的热能传递到低温处，实现了热能的有效利用。
在工业锅炉中，热管技术可以被用来回收排放出的高温烟气中的余热，将其转化为有用的热能，用于加热水或发电等用途。
下面我们将从热管技术在工业锅炉余热回收中的运用、优势及发展趋势等方面进行分析。
在工业锅炉中，热管技术可以应用在烟气余热回收系统中。
当工业锅炉燃烧燃料时，会产生大量的高温烟气，其中蕴含着大量的热能。
传统的余热回收设备多采用换热器，但常常存在换热效率低、结构复杂、维修成本高等问题。
而采用热管技术可以有效地解决这些问题。
热管技术可以将高温烟气中的余热迅速传递到工业锅炉需要加热的介质中，实现了热能的有效回收利用。
热管技术具有结构简单、传热效率高、维护方便等优点，能够有效地提高能源利用率，减少能源消耗。
热管技术还可以在工业锅炉烟气脱硫、除尘等设备中发挥重要作用。
利用热管技术将高温烟气中的余热用于辅助设备加热，不仅可以提高设备的效率，还可以降低设备运行成本，延长设备寿命。
热管技术的优势热管技术具有结构简单、体积小、重量轻的特点，可以方便地嵌入到现有的工业锅炉系统中，无需改变原有的结构。
这为工业锅炉的现场改造提供了便利。
热管技术工作稳定可靠。
热管内部没有运动部件，无需外部动力输入，因此工作稳定可靠，维护成本低。
热管技术适用于高温、高压等工况下的热能回收。
在工业锅炉中，热管技术可以适应高温高压的工作环境，具有很强的适用性和稳定性。
热管技术在工业锅炉余热回收中的发展趋势第一，热管技术的智能化发展。
随着传感技术和智能控制技术的不断成熟，热管技术的智能化水平将会不断提高，能够更好地根据工业锅炉的工况和需求进行自适应调整，提高系统的整体性能。
第二，热管技术的多元化应用。
热管技术不仅可以用于工业锅炉余热回收，还可以应用于石化、电力、冶金等多个行业的余热回收及传热领域，将会得到更广泛的应用。
热管及其换热器在烟气余热回收中的应用_王斌斌
利用热管能够方便地在热源与冷源间实现热传递， 把 若干支路热管组装成一体，中间用隔板把热管的蒸发段 和凝结段隔开，形成了冷、热介质的流道，把热源中的 热量源源不断地传给冷源，这种热管元件的组装体就是 热管换热器。 典型的热管换热器，其外形一般为长方体，主要部 件为热管管束、外壳、隔板。热管的蒸发段和凝结段被
2 2.1
热管换热器的结构和基本特性 热管换热器的结构 热管换热器是常见的结构，如图 2 所示。
图2
热管换热器结构图
严格， 冷热流体不能相互污染的情况下进行热交换时， 热 管换热器自然是理想的换热设备。 (4) 热管换热器有较高的防积灰堵灰能力：热管是烟 气在管外壁流动横掠换热，烟气的扰动性加强。再加上 热管壁温高，管壁壁温高，管外始终呈干燥状态，因此， 也就不会结焦不易粘附烟灰， 因而它就能有效地防止堵塞。 (5) 热管换热器有较高的抗低温腐蚀能力：烟气进入 低温受热面后，其中的水蒸汽可能由于烟温降低或在接 触温度较低的受热面时发生凝结。烟气中水蒸汽开始凝
1＝ 1
ln
1
1 1 1 1
式中： 为烟气的放热量： ＝
38
加热设备
结的温度称为水露点。水露点一般比较低，所以一般不 易在低温受热面发生结露，但如果凝结时可能使受热面 金属产生氧腐蚀。 当燃用含硫燃料时，硫燃烧后形成二氧化硫，其中 一部分会进一步氧化成三氧化硫。三氧化硫与烟气中水 蒸汽结合成硫酸蒸汽。烟气中硫酸蒸汽的凝结温度称为 酸露点。它比水露点要高很多。烟气中三氧化硫含量愈 多，酸露点就愈高。烟气中硫酸蒸汽本身对受热面的工 作影响不大。但当它在壁温低于酸露点的受热面上凝结 下来时，就会对受热面金属产生严重腐蚀作用。这种由 于金属壁低于酸露点而引起的腐蚀称为低温腐蚀。强烈 的低温腐蚀通常发生在低温级空气预热器中空气和烟气 温度最低的区域。烟气对受热面低温腐蚀常用酸露点的 高低来表示。露点愈高，腐蚀范围愈广，腐蚀也愈严重。 其腐蚀速度与金属壁面温度有很大关系，如图 3 所示。 由图 3 可见，随着金属壁面温度的降低，出现了两 个严重腐蚀区和两个相对安全区。对于一定的煤种及运 行方式，腐蚀曲线也是一定的。对于一般的管式空气预 热器采用诸如提高排烟温度和热风再循环以及暖风机提 高入口风温等措施，可以避开第一个严重腐蚀区，但是， 第一个严重腐蚀区是难以避免的。而对于热管空气预热 器，在设计中，可根据锅炉工况特点调整热管加热段和 冷凝段的长度，以及调整低温处热管冷、热两段翅片的 间距、数量等办法来调整烟气侧与空气侧的热阻比，从 而达到控制热管壁温。使烟气侧壁温高于运行工况酸露 点温度，而避开硫酸蒸汽的结露。 所以 ＝ 式中：
焦化热管余热回收系统的结构设计
焦化热管余热回收系统的结构设计
焦化热管余热回收系统是一种利用焦化炉废热进行能源回收的热能利用设备。
其结构设计主要包括余热烟气管道、余热烟气换热器、余热循环泵、余热蒸汽发生器、余热蒸汽管道、余热蒸汽负荷设备等组成部分。
1. 余热烟气管道
余热烟气管道是将焦化炉产生的热烟气引入到余热回收系统的管道，其设计要考虑到烟气的温度、流量和化学成分等因素。
管道应该具有耐高温、耐腐蚀的特性，同时要考虑到管道布置的合理性和安全性。
2. 余热烟气换热器
余热烟气换热器是将余热烟气中的热能传递给工作介质的设备，其设计应该考虑到换热器的材质、换热面积、换热效率以及清洗和维护的方便性等因素。
3. 余热循环泵
余热循环泵是用来将余热烟气换热器中的工作介质循环输送的泵，其设计应考虑到泵的扬程、流量、耐高温和耐腐蚀的特性，以及泵的运行稳定性和维护方便性等因素。
5. 余热蒸汽管道
余热蒸汽管道是将余热蒸汽输送到热负荷设备的管道，其设计要考虑到蒸汽的温度、压力和流量等参数，同时要考虑到管道的材质、布置和绝热措施等设计要求。
6. 余热蒸汽负荷设备
余热蒸汽负荷设备是利用余热蒸汽进行能源利用的设备，如锅炉、蒸汽发动机、热水供应系统等，其设计要考虑到设备的热效率、传热面积、蒸汽负荷和控制系统等设计要求。
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工作原理
1、下端高温烟道气进入余热回收系统 使得热管的下端工作介质汽化吸热从 而将高温烟道气的热量吸收。 2、上端的气态工作介质在冷水中冷凝 放热而变成液体 3、液体下流至热管下端继续进行汽化 吸热从而达到回收废热的目的。
谢谢
热管技术在余热回收中的利用
焦炉废气显热利用
焦炉余热目前在煤气显热和废气显热部分 未得到有效利用。从它们所占余热比例以 及回收难度来看，焦炉废气余热回收是更 可行的方法。 利用热管技术，回收焦炉废气中的一部分 显热，用来产生中低压蒸汽，替代原有的 蒸汽锅炉，节约锅炉燃料，实现节能和增 收