烟气余热利用的热管式换热器设计

热管换热器节能减排技术
热管换热器节能减排技术主要利用热管的高效传热特性来实现能源的节约和减少排放。

热管是一种利用工质相变来强化换热的装置，其传热效率远高于一般换热器。

热管换热器由箱体、热管束、中间隔板组成，箱体分为两侧，一侧流体为烟气，一侧流体为空气，通过热管将热量从烟气侧传递到空气侧，从而提高空气温度，达到预热空气的目的。

在工业应用中，热管换热器可用于锅炉的烟气余热回收，将排出的烟气中的热量回收并用于预热空气或水，从而提高锅炉效率，节约能源。

此外，热管换热器还可用于集中供暖系统中，保证布袋除尘器的运行安全，提高供暖效率。

热管换热器节能减排技术的优点包括传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、利于控制露点腐蚀等。

这些优点使得热管换热器在节能减排领域具有广泛的应用前景。

总之，热管换热器节能减排技术是一种高效、环保的能源利用技术，可广泛应用于工业、建筑等领域，为实现节能减排和可持续发展做出贡献。

净化 ，另一 方面 ，新鲜空 气温度 从 室温提高 到 １ ２ ０ ℃左右 。 提高 了定型机的热能利用率 ， 起到节
能 的作 用 。
用 于 回收热 定 型机 余 热 的 换 热器 可 以采 用 板
式、 管式、 再生式换热器 ， 但热管换热器由于 以下优
【 作者 简 介 】 王海萍， 女， 籍贯 ： 山 东潍坊 ， 出生 年 月 ： １ ９ ８ ８ ． １ ０ ． ４ ， 学历： 硕士在读 ， 学校 ： 东华大学
Ｈｅ ａ ｔ Ｒｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｓｅ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ
Ｗａ ｎ ｇ Ｈａ ｉ ｐ ｉ ｎ ｇ ，Ｚ ｈ ｏ ｕ Ｙ ａ ｓ ｕ ，Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ ｆ ａ ｎ ，Ｘｉ ｎ ｇ Ｊ ｉ ｎ Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｂｒ ｉ ｅ ｆ ｌ ｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｇ ａ ｓ －ｇ ａ ｓ ｈ ｅ ａ ｔ ｐ ｉ ｐ ｅ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｒ ｕ ｓ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｈ ｅ ａ ｔ ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ ｏ ｆ ｈ ｅ ａ ｔ ｓ ｅ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ，ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐｌ ｅ ，ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｄｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｃ ｈ ｏ ｏ ｓ ｉ ｎ ｇ ． Ｂ ｅ ｓ ｉ ｄｅ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｒ ｅ ａｌ ｓ ｏ ｂ ｏ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａｌ ｂ ｅ ｎ ｅ ｆ ｉ ｔ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇｅ ｒ ｗｏ ｕ ｌ ｄ ｂｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｅ ｒ ｉ ｏ ｄ ｏ ｆ ｃ ｏ ｓ ｔ ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ ：Ｈｅ ａ ｔ ｓ ｅ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ，ｈ ｅ ａ ｔ ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ ，ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇｎ ｏ ｆ ｈ ｅ ａ ｔ ｐｉ ｐ ｅ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｒ

PH值通过加NaOH来控制。加药罐液位低时，系统将 给出报警，运行人员应到现场手动加药。
电导率超过5000µS/cm时需要排“污”换水来处理。 手动开启泵房内循环水管道上的放水阀，并开启充水泵。 在此过程中通过调整补水管路上的阀门HND60AA866 的开度来使流出系统的水和补进系统的水相平衡，同时 应注意，如果补水压力过高可能对管束造成损坏，这时 可以关小补水管路上的阀门。
A
3
烟气换热器的结构
A
4
MGGH原烟气冷却器内部一整组管束图
A
5
MGGH内部管束冲洗水管布置图
A
6
MGGH原烟气冷却器
A
7
MGGH净烟气再热器整组管束
A
8
MGGH净烟道顶部管路布置
A
9
循环水系统
该系统的功能是保证循环水在水侧管道系统内不断循环以实现“热量的转移”。循 环水水质为除盐水或凝结水，系统主要由循环水泵，充水泵，稳压系统，以及相关管道， 阀门组成。
1）主循环系统设2台100%循环泵，一运一备，连续运行使闭式循环水在管道中流 动。循环泵设有旁路，旁路上设有小孔径过滤器，旁路流量约在10-15m3/h 左 右， 这样可以长期过滤系统中的微细杂质。过滤器设有压差变送器，当滤网阻塞严重时会给 出报警提醒运行人员清洗滤网。
2） 稳压系统由稳压罐，混水罐，膨胀水箱，以及相关的泵，阀门，管道，仪表组 成，稳压系统的作用是保证闭式系统的压力，防止循环泵汽蚀，防止烟气换热器中的水 汽化。其工作原理是：当系统中水因受热膨胀导致压力过高时， 通过电磁阀将水排 入膨胀水箱以降低系统压力，当系统由于泄露或者温度降 低而压力降低时，通过水泵 将膨胀水箱中的水送回系统以保证系统压力。稳压罐内有个充气皮囊，能够允许系统压 力在一定范围内波动，由于皮囊不能承受高温，所以设有混水罐以确保皮囊中的水不超 70℃。

这样即可以改变热流密度，
解决一些其他方法难以解决的 传热难题。
*热流方向可逆性——一根水平放置的有芯热管，由于其内部循环动
力是毛细力，因此任意一端受热就可做为蒸发段，而另一端向外散热就 成为冷凝段。此特点可用于宇宙飞船和人造卫星在空间的温度展平，也 可用于先放热后吸热的化学反应器及其他装置。
*热二极管与热开关性能——热管可做成热二极管或热开关，所谓热
热管内质量流、压力和温度分布
热管液汽分界面的形状
（a）管起动前的液—汽交界面 （b）热管工作时的液—汽交界面 （c）吸液芯内液—汽界面参数
热管工作过程动画
注意：热管中的水会
因为内部低压而在100℃ 以下就沸腾蒸发。
热量散失
水蒸汽流 水蒸汽冷凝
热量输入 液态水蒸发 液体由于重力 或吸附力回流
4 两相闭式热虹吸管——重力热管、热虹吸管
热管的工作液要有较高的汽化潜热、导热系数，合适的饱和压力及沸 点，较低的粘度及良好的稳定性。工作液体还应有较大的表面张力和 润湿毛细结构的能力，使毛细结构能对工作液作用并产生必须的毛细 力。工作液还不能对毛细结构和管壁产生溶解作用，否则被溶解的物 质将积累在蒸发段破坏毛细结构。
2.2 热管的三个区段的划分 * 根据热管外部热交换情况分：加热段、绝热段、冷却段 * 根据热管内部工质传热传质情况分：蒸发段、绝热段、冷 凝段
7 总结热管的重要特点
*高导热性——热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，
因此具有很高的导热能力。与银、铜、铝等金属相比，单位重量的热管 可多传递几个数量级的热量。 当然，高导热性也是相对而言的，温差总是存在的，不可能违反热 力学第二定律，并且热管的传热能力受到各种因素的限制，存在着一些 传热极限。