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背景概述 任何燃料的燃烧都需要助燃空气，常温的助燃空气进入炉膛，需要加热才能参与燃烧，产生远高于常温的180℃高温烟气，空排大气。一方面空气加热需要能源，另一方面烟气散热浪费能源。如果能用烟气的余热预热助燃空气，肯定能节约能源，这就是空气预热器的设想。
空气预热器简称空预器，是利用锅炉排烟部分的余热对助燃空气进行预加热，提高助燃空气温度的节能设备。遗憾的是广东省几乎所有的燃气锅炉都没有安装空预器，一方面是因为城市锅炉房空间狭小，无法安装传统的体积庞大的壳管式空预器；另一方面是担心过分降低排烟温度会腐蚀换热设备；三方面是现有的锅炉燃烧器大部分都是控制系统比较娇气的，燃气和空气整体喷进的一体化燃烧器，不允许高温空气经过燃烧器，阻碍了空预器的推广应用。
其实，天然气比较燃油和燃煤，其烟气的腐蚀性危害非常非常低，用户完全不必担心降低排烟温度会很快腐蚀换热设备。倒是整体式燃烧器须更换为燃气和空气分路喷进的分体式燃烧器，有些困难，更换的问题可以配合油改气工程同步进行，或者由空预器产生的热风，不作为助燃空气，而作为物料烘烤的热源使用。至于体积问题，完全可以采用换热效率更高的、体积小、重量轻的热管式空气预热器来解决这个问题。
热管工作原理 热管原用于航天卫星，解决受阳面与背阳面的温差问题，使整个卫星表面温度一致。其工作原理是：将一根封闭的中空管抽成真空，内部充装一定比例的液体工作介质（工质），即构成了热虹热管。热管放在热源部分的称为蒸发段，放在冷却部分的称为冷凝段，热侧流体为烟气，冷侧流体为空气，两端之间有隔离层。蒸发段工质吸烟气热量由液体变成气体，发生相变，气体携带潜热由蒸发段流到冷凝段，把热量传递给管外的空气，放出大量潜热后凝结，管内工质由气体变为液体，在重力的作用下，又回流到蒸发段，继续吸热汽化。如此反复循环，通过工质的相变使得热管高效快速传递热能，故又称为超导热管。为了加强热管与气体之间的传热效率，上下段热管均焊有螺旋翅片，以增大换热面积。
热管式空预器 若干条热管纵向排列组合置于箱体内，即构成热管式空预器。箱体被中间隔板分成两个上下区域，上面流动的是空气，下面流动的是烟气。热管式空预器是一种气—气式换热设备，热管内的工质不断吸收烟气中的热量，传导到上面空气中，完成烟气余热的回收工作。
热管式空预器的优越性：
◆ 传热效率高，在热管的吸、放热段均可根据需要采用翅片强化传热，增大换热面积，弥补气体换热系数低的弱点，因此整套设备重量轻、体积小。
◆ 空气和烟气可以逆流换热，换热效率高；烟气和空气都在管外流动，流动阻力较小。
◆ 有效避免烟气和空气的串流，每根热管都是相对独立密封件，中间由隔板密封严格分隔，密封可靠，即使某根或几根损坏或失效，也不会影响其它热管工作，不会产生漏风漏灰现象。
◆ 有效防止酸露点腐蚀，通过调整热管根数或热管吸热段与放热段的传热面积比，可控制管壁温度，有效防止烟气露点腐蚀，使热管式空预器可以适应低温烟气余热回收的技术要求。
◆ 有效地防止积灰，通过调整热管布局结构，控制烟气流速，提高管壁温度等措施，达到自清灰的目的，因此，热管式空预器不需要经常清灰，且清灰方便。
◆ 在烟道末端有可能发生低温酸露点腐蚀的空预器热管表面，喷涂0.5～0.8mm厚防腐涂层材料，以增强热管的防腐性能，如此处理后的热管较同类产品寿命可提高2倍以上，使用更安全。
节能经济效益 燃气锅炉配用热管式空预器，可以将排烟温度降低到100℃烟气酸露点的极限温度，提高锅炉热效率5～10%，提高炉膛燃烧温度，改善锅炉燃烧状况，降低空气过量系数。以4T/h燃气锅炉为例，按最低节能率5％计算，每小时可节约燃气16m3，全年节约燃气11.6万m3，年节约燃气费32万元以上。节能项目的经济效益和社会效益都非常显著，因而具有很好的应用前景。
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