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锅炉烟气余热回收简介：工业燃油、燃气、燃煤锅炉设计制造时，为了防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰，标准状态排烟温度一般不低于180℃，最高可达250℃，高温烟气排放不但造成大量热能浪费，同时也污染环境。
热管余热回收器可将烟气热量回收，回收的热量根据需要加热水用作锅炉补水和生活用水，或加热空气用作锅炉助燃风或干燥物料。
节省燃料费用，降低生产成本，减少废气排放，节能环保一举两得。
改造投资3-10个回收，经济效益显著。
RYRHS-A型热管余热回收器（气-水）简介:RYRHS-A型热管余热回收器是燃煤、油、气锅炉专用设备，安装在锅炉烟口，回收烟气余热加热生活用水或锅炉补水。
其构造下部是烟道，上部为水箱，中间有隔板，水箱有进出水接口和排污口。
工作时，烟气流经热管余热回器烟道冲刷热管下端，热管吸热后将热量导至上端，热管上端放热将水加热。
为了防止堵灰和腐蚀，余热回收器出口烟气温度一般控制在露点以上，即燃油、燃煤锅炉排烟温度≮130℃，燃气锅炉排烟温度≮100℃，节约燃料4-18％。
性能参数:安装方式：可根椐烟道走向灵活安装，如图所示：热管余热回收系统工作：RYRHS-B型热管余热回收器（气-气）简介:RYRHS-B型热管余热回收器是燃油、煤、气锅炉专用设备，安装在锅炉烟口或烟道中，将烟气余热回收后加热空气，热风可用作锅炉助燃和干燥物料。
其构造如图所示：四周管箱，中间隔板将两侧通道隔开，热管为全翅片管，单根热管可更换。
工作时，高温烟气从左侧通道向上流动冲刷热管，此时热管吸热，烟气放热温度下降。
热管将吸收的热量导致右端，冷空气从右侧通道向下逆向冲刷热管，此时热管放热，空气吸热温度升高。
余热回收器出口烟气温度不低于露点。
安装方式：冷凝余热回收器：简介：LYRHS型冷凝余热回收器源自德国技术，具有快速升温，高效、节能、环保等特点，适用于天燃气锅炉、热风炉和窑炉等烟气余热回收。
将170-180℃烟气降至30-40℃，利用回收的热量加热锅炉补水或生活用水，节能达14％-18％，在欧洲已被广泛使用。
燃气热水锅炉烟气余热利用研究针对燃气热水锅炉的排烟余热量较大和烟气视觉污染，本文分析了烟气余热回收和“烟气消白”原理，主要介绍了间壁式换热器和直接接触式换热器两种回收技术，为燃气锅炉烟气余热回收奠定了基础。
标签：燃气热水锅炉;烟气余热;换热器;消白普通燃气锅炉的排烟温度较高，蒸汽锅炉排烟温度约为100～150℃（省煤器后），热水锅炉排烟温度约为80～110℃（省煤器后），造成了能源浪费和环境污染。
烟气中的余热有很大一部分存在于水蒸气潜热之中，因而在降低烟气温度，回收显热的同时，将烟气中的水蒸气潜热回收才能做到真正的烟气全热回收。
燃气锅炉高温烟气的水蒸气处于未饱和的状态，因而必须通过降温使水蒸气冷凝析出。
如果要将水蒸气冷凝，必须将烟气温度降低到对应的露点温度以下。
因此，这要求烟气余热回收装置必须具备较强的热交换能力，将高温烟气降低到足够低的温度，将烟气中的水蒸气尽可能多地凝出，释放尽可能多的潜热。
此部分烟气的低温余热量较大，如何回收低温余热成为节约能源的重要措施。
吴佳蕾等[1]通过对烟气冷凝余热低温技术的研究得出当排烟温度由160℃降至30～50℃时，节能10%～13%;单台锅炉（70 MW）回收烟气冷凝水70～160 t/d，除水率达27%～60%，减少了雾气排放量，减排二氧化碳和氮氧化物10%以上。
大型燃气锅炉烟气冷凝余热深度回收节能、节水、减排和净化潜力巨大，经济社会效益十分可观。
1 燃气锅炉烟气余热回收烟气冷凝热回收原理是在燃气锅炉之后设置烟气冷凝热换热器，利用锅炉尾部的低温烟气的余热进行低温换热，通过系统中介水，置换出烟气的低温余热，同时，采用天然气燃烧驱动吸收式热泵技术吸收中介水的热量。
燃气锅炉的燃料是天然气，主要成分是CH4，因此燃烧后的烟气中会含有大量的水蒸汽，占烟气比例的约16-17%（空气过量系数1.1-1.25），当烟气温度降低时，尾气中的水蒸气饱和湿度也随之降低;当温度降低时，燃气锅炉尾气中的水蒸气随之冷凝出，同时释放大量的汽化潜热，约占消耗燃气低位发热量的10%左右。
锅炉烟气余热回收方案引言在传统锅炉中，燃料的燃烧会产生大量的烟气，其中包含大量的热能。
然而，在传统的锅炉运行中，烟气中的余热往往被直接排放至大气中，导致能源的浪费和环境的污染。
为了充分利用和回收这部分烟气余热，提高能源利用效率和减少环境污染，研发锅炉烟气余热回收方案成为工程技术领域的热点之一。
本文将介绍几种常见的锅炉烟气余热回收方案及其工程应用。
1. 锅炉烟气余热回收原理锅炉烟气余热是指在锅炉燃烧过程中，未能被充分利用的热能。
烟气中的余热主要包括高温烟气和烟气中的水蒸气。
回收锅炉烟气余热的原理是通过烟气与工作介质（如水、空气等）的热交换，将烟气中的热能传递给工作介质，在回收烟气余热的同时实现能量的转换和利用。
2. 锅炉烟气余热回收方案2.1 烟气余热锅炉烟气余热锅炉是常见的一种烟气余热回收设备。
它通过在锅炉尾部增设余热回收器，在烟气经过锅炉尾部时，将高温烟气中的余热传递给工作介质，实现烟气余热的回收和再利用。
烟气余热锅炉可以将烟气中的余热转化为蒸汽、热水或其他工质，用于供热、发电或其他生产用途。
这种方案具有回收效果好、能源利用率高的优点，目前在工业领域得到广泛应用。
2.2 烟气换热器烟气换热器是另一种常见的烟气余热回收设备。
它通过在烟气管路上增设换热器，将烟气中的余热传递给工作介质，实现余热的回收和再利用。
烟气换热器可以将烟气中的高温热能转化为低温热能或其他形式的能量，例如热水、蒸汽等。
这种方案适用于烟气温度较高的情况，可以有效提高热能利用率和能源利用效率。
2.3 烟气余热发电系统烟气余热发电系统是将烟气余热转化为电能的一种方案。
它通过在锅炉系统中增设烟气余热发电装置，将烟气中的余热转化为蒸汽，并通过蒸汽发电机组发电。
这种方案适用于需要大量电能的场景，如工业厂房、发电厂等。
烟气余热发电系统可以充分利用烟气中的余热，提高能源利用效率，同时减少对传统能源的依赖，具有良好的经济和环境效益。
3. 烟气余热回收方案的应用案例3.1 石化行业在石化行业中，烟气余热回收方案得到了广泛应用。
一、锅炉烟气余热回收简介：工业燃油、燃气、燃煤锅炉设计制造时，为了防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰，标准状态排烟温度一般不低于180℃，最高可达250℃，高温烟气排放不但造成大量热能浪费，同时也污染环境。
热管余热回收器可将烟气热量回收，回收的热量根据需要加热水用作锅炉补水和生活用水，或加热空气用作锅炉助燃风或干燥物料。
节省燃料费用，降低生产成本，减少废气排放，节能环保一举两得。
改造投资3-10个回收，经济效益显著。
（一）气—气式热管换热器（1）热管空气预热器系列应用场合：从烟气中吸收余热，加热助燃空气，以降低燃料消耗，改善燃烧工况，从而达到节能的目的；也可从烟气中吸收余热，用于加热其他气体介质如煤气等。
设备优点：*因为属气/气换热，两侧皆用翅片管，传热效率高，为普通空预器的5-8倍；*因为烟气在管外换热，有利于除灰；*因每支热管都是独立的传热元件，拆卸方便，且允许自由膨胀；*通过设计，可调节壁温，有利于避开露点腐蚀结构型式：有两种常用的结构型式，即：热管垂直放置型，烟气和空气反向水平流动，见图1；热管倾斜放置型，烟气和空气反向垂直上下流动，见图2。
（二）气—液式热管换热器应用场合：从烟气中吸收热量，用来加热给水，被加热后的水可以返回锅炉（作为省煤器），也可单独使用（作为热水器），从而提高能源利用率，达到节能的目的。
设备优点：*烟气侧为翅片管，水侧为光管，传热效率高；*通过合理设计，可提高壁温，避开露点腐蚀；*可有效防止因管壁损坏而造成冷热流体的掺混；结构型式：根据水侧加热方式的不同，有两种常用的结构型式：水箱整体加热式（多采用热管立式放置）和水套对流加热式（多采用热管倾斜放置），如图3所示（三）气—汽式热管换热器应用场合：应用热管作为传热元件，吸收较高温度的烟气余热用来产生蒸汽，所产生的蒸汽可以并倂入蒸汽管网（需达到管网压力），也可用于发电（汽量较大且热源稳定）或其他目的。
对钢厂，石化厂及工业窑炉而言，这是一种最受欢迎的余热利用形式。
燃气锅炉烟气余热回收技术浅析随着我国现代科学技术不断进步，社会发展中人们更加注重绿色环保及节能减排。
本文笔者通过对燃气锅炉烟气余热回收技术的研究，归纳了现阶段我国燃气锅炉烟气余热回收技术的优势与劣势，并总结出各种回收技术的适用范围。
在我国大部分地区，天然气已经逐渐取代煤，但我国大部分的天然气都来自外来出口，因此天然气使用效率的提升十分重要。
标签：燃气锅炉；烟气余热；回收技术；分析引言：在我国以往传统的燃气锅炉烟气余热回收技术中，热量的回收与利用并没有达到理想的状态，存在匹配问题，导致回收的热量不能直接利用。
为了满足我国新时期下绿色环保、节能减排的理念，进一步提高天然气的使用效率是重点，对燃气锅炉烟气余热回收技术的分析与提升是有价值的。
一、燃气锅炉烟气余热回收技术存在的问题第一，烟气对技术设备的污染损害较大，会影响技术设备的使用周期。
某些技术的运用中烟气会进入到热泵的发生器或者蒸发器中，会使得工质受到一定程度的污染，导致设备逐渐开始被腐蚀。
第二，热量回收后的利用问题没有进行良好的匹配，换热设备的合理有效使用温度有一定的约束，想要技术运用的更加高效经济，则温度的控制范围更加明确，而回收的余热温度不适用于这个范围。
某些技术中，进入到热泵蒸发器中的水的温度太高，热泵的最佳工作状况不能持续性的保持。
而一些煙气在进入到直接接触式的换热器中时温度降低缓慢，高温的烟气会导致水分的汽化蒸发。
二、燃气锅炉烟气余热回收技术（一）直接接触式换热器和燃气驱动吸收式热泵系统我国有关学者在实验中通过直接接触式换热器以及燃气驱动吸收式热泵的合理有机融合，在烟气余热回收的过程中良好的解决了全热回收的难题，但也存在着一定的缺陷，即直接接触式换热器中，若喷淋水与高温烟气产生了直接性的接触就容易导致水的蒸发和汽化，从而降低了整个换热的效率。
研究中发现，若要使得热泵运作达到最佳工况，则整个热泵机组蒸发器中，水的温度最好小于等于30℃。
供水温度的超线会使得其中冷凝的压力以及温度随之升高，水蒸气便不易在整个发生器中出现。
浅论锅炉烟气余热回收的意义及技术措施我国能源利用率较低，大部分企业产生的能量，尤其是热量被浪费。
锅炉烟气余热回收工作，就是把锅炉燃烧后释放出来的烟气余热和水蒸气进行回收再利用，进一步减少二氧化碳等碳氧化物的排放，从而实现节能减排的目的。
本文简述了锅炉烟气余热回收的意义及主要技术措施，并进一步分析了当前锅炉烟气余热回收的发展建议。
标签：锅炉烟气；余热回收；技术措施；发展建议一、烟气回收的意义（一）烟气回收提高了资源利用率改造过的燃气锅炉，其排烟温度降低，锅炉热效率得以提高，每年可节约燃气，减少氮氧化物排放。
简而言之，烟气余热回收工作，就是把锅炉燃烧后释放出来的烟气余热进行回收再利用，从而实现节能减排的目的。
锅炉排烟温度较多，通过烟气余热回收装置后，温度降低，这意味着中间所产生的热量已被回收利用。
说得简单一些，就是尽可能地“变废为宝”。
回收烟气余热，可以提高水温，换成热水，用于锅炉补水、取暖、洗浴等，达到降低排烟温度，节能减排降耗，提高锅炉热效率，节约能源的目的。
也可以换成热风，用于烘干，或者暖风，在生产线直接利用。
（二）烟气回收减少了污染物的排放烟气中往往含有大量的灰粉和粉尘，比如燃煤、生物质锅炉中，大量的粉尘随着烟气进入烟气余热回收装置，有时每立方米烟气中粉尘含量很高，甚至最高能达到200克，粉尘覆盖我们的余热回收装置后，导致我们的余热回收效率降低，烟气排出阻力加大。
燃气烟气余热是工业余热中的一种。
烟气余热回收，是提高余热资源利用率、挖掘节能潜能的一个新途径。
天然气的主要成分是甲烷（CH4），燃烧后排出的烟气中含有大量水蒸气，占排放烟气比例的18%。
燃气锅炉没改造前，大部分烟气被排放到空气中，水蒸气遇室外冷空气后凝结，随着烟气排放，形成“白烟”。
烟气回收技术减少了烟气中NOx、SO2等污染物排放。
二、技术措施为了利用燃气锅炉的烟气余热，国内外科研单位进行了研究。
目前，针对燃气锅炉烟气余热回收的技术，主要集中在采用加装冷凝换热器和空气预热器来降低排烟温度，并对余热加以利用。
烟气余热回收技术方案一、引言工业生产过程中产生的烟气中含有大量的余热能量，如果能够将这部分余热回收并有效利用，不仅可以提高能源利用率，减少能源消耗，还可以减少对环境的污染。
因此，烟气余热回收技术的开发和应用对于企业的可持续发展具有重要意义。
二、烟气余热回收技术的原理烟气余热回收技术主要包括两个方面的内容：烟气的热量回收和余热的利用。
烟气的热量回收主要是通过烟气净化设备对烟气中的热量进行回收，常见的技术有烟气换热器、烟气脱硫设备等。
余热的利用则需要通过适当的设备将余热转化为可用能源，常见的方式有蒸汽循环、制冷循环等。
三、烟气换热器的设计和应用烟气换热器是烟气余热回收的核心设备，其主要功能是通过换热器将烟气中的热量传递给工艺流体，从而实现能量的转化。
烟气换热器的设计应考虑以下几个因素：1.换热器的材料选择：应根据烟气中存在的腐蚀物质和工艺流体的特性选择合适的材料，常见的材料有不锈钢、碳钢等。
2.换热器的热交换效率：应通过优化换热器的结构和流体的流动方式，提高热交换效率。
可以采用流体的迂回流动、增加流体的速度等方式提高换热效率。
3.换热器的清洁方式：由于烟气中含有灰尘和颗粒物等杂质，容易在换热器的表面形成污垢，影响换热效果。
因此，应考虑对换热器进行清洗和维护。
四、余热利用技术方案1.蒸汽循环技术：将回收的余热用于蒸汽发生器中，产生蒸汽用于工艺或供暖等用途。
蒸汽循环技术的优点是热效率高，适用于大量余热的回收利用。
2.制冷循环技术：将回收的余热用于制冷设备中，通过制冷设备产生低温热能，可用于制冷或其他低温工艺需求。
制冷循环技术的优点是适用于低温余热的回收利用。
3.热泵技术：热泵是一种将低温热能转化为高温热能的装置，通过热泵技术可以将回收的低温余热升温并利用于工艺流程。
热泵技术的优点是能够实现高效率的能量转化，适用于低温余热的回收利用。
五、烟气余热回收技术应用案例1.钢铁行业：钢铁生产中烟气中含有大量高温余热，可以通过烟气换热器将余热回收并用于烧结热风炉、蒸汽发生器等设备，提高能源利用率。
燃气锅炉烟气余热回收利用技术浅析摘要：随着经济与科技的发现，党和国家积极推进建设节约型社会的步伐，为了推进中央国家机关节能改造工程项目和新建建筑项目节能技术与产品的应用，节能降耗，国管局曾在全国范围内公开征集先进节能产品与技术，锅炉余热回收技术就属于本次征集的第一批征集范围中的供暖系统节能技术与产品。
关键词：燃气；锅炉烟气；余热回收我国经济发展迅速，但是我国人口众多，人均资源分配少，而能源作为人们生活工业发展的基础，人们对能源的需求却越来越大，我国能源供需矛盾突出。
工业锅炉排烟温度较高，可达160 - 240℃，烟气中含大量热态水蒸气，携带热量可占排烟温度的55％ -75％，使得锅炉热量损失严重，余热回收技术的出现，不仅能够减少有害气体排放量，而且很大程度上缓解了能源供需矛盾。
一、烟气余热回收工作原则有些燃气锅炉设备会排出大量高温烟气，导致大量的热能量损失，为了实现节能减排，一是要提高这些设备的效率，二是将这些余热回收起来再利用，尽量减少能量损失。
一般情况下会提前加热物体和加入预热助燃空气使燃料充分燃烧，使余热能够被本设备和本系统充分利用。
对于本设备和系统无法利用的余热则要借助其他设备进行回收，将回收过程产生的热水或者蒸汽，转变为生产动力。
不同的余热特点、排出情况、排出量、可利用性和介质温度都是不同的，在余热回收过程中，要根据余热具体的性能进行科学的可行性分析，科学地选择余热回收设备类型和规模，在余热回收过程中必须对固态高温、高低温液体、冷凝水进行严格规范的处理，防止高压高热等问题造成的安全隐患，最大限度地进行余热回收再利用。
二、燃气锅炉烟气余热回收利用技术（一）相变换热器相变换热器从理论上而言是能够达到控制低温腐蚀的。
相变则是指热管换热器在温度梯度在很小的范围内，能够根据相变时水量参数进行调节，以达到精准控制壁面温度的目的。
其原理是：上、下管式换热器分别连接在汽水分离装置的两端，下端的蒸发段吸收锅炉尾部的烟气余热后，会使内部介质发生相变，蒸汽上升至管内再进入汽水分离装置后，再上升至上部的冷凝段，这时蒸汽变为液态就能够沿着管壁流入汽水分离装置，不断的循环进行吸热与放热的目的。
烟气余热回收利用改造项目技术方案*** 节能科技有限公司二O 一二年、运行现状锅炉房配备2.1MW 锅炉2 台（一用一备），供热面积5 万m2；** 炉配备2.1MW 锅炉2 台（一用一备），供热面积4.5 万m2。
经监测，** 锅炉房2 台锅炉正常运行排烟温度在150--170℃，平均热效率在89%，** 锅炉房2 台锅炉正常运行排烟温度在160-180℃，平均热效率在88%，（标准应不高于160℃）。
锅炉系统运行进出水温差较小，排烟热损失较大，同时影响锅炉热效率的提高，回收利用潜力明显。
二、技术介绍烟气冷凝回收利用技术是国家第一批特种设备节能技术推荐目录中的成熟技术。
有着显著的节能效益。
主要原理：1m3天然气燃烧后会放出9450kcal 的热量，其中显热为8500kcal,水蒸气含有的热量（潜热）为950kcal。
对于传统燃气锅炉可利用的热能就是8500kcal的显热，供热行业中常规计算天然气热值一般以8500kcal/nm3 为基础计算。
这样，天然气的实际总发热量9450kcal 与天然气的显热8500kcal 比例关系以百分数表示就为：111%，其中显热部分占100%，潜热部分占11%，所以对于传统燃气锅炉来说还是有很多热量白白浪费掉。
普通天然气锅炉的排烟温度一般在120--250℃，这些烟气含有8%--15%的显热和11%的水蒸气潜热。
加装烟气冷凝器的主要目的就是通过冷凝器把烟气中的水蒸气变成凝结水，最大限度地回收烟气中含有的潜热和显热，使回收热量后排烟温度可降至100℃左右，同时烟气冷却后产生的凝结水得到及时有效地排出（ 1 nm3 天然气完全燃烧后，可产生1.66kg水），并且大大减少了co2、co、nox 等有害物质向大气的排放，起到了明显的节能、降耗、减排及保护锅炉设备的作用。
从而达到节能增效的目的。
三、改造方案3.1、设备选型烟气余热回收器选用瑞典爱瑞科板式烟气热回收器（AIREC）瑞典AIREC公司是世界上唯一一家钎焊式模块化非对称流量板式换热器的专业生产制造商，凭借独到的设计理念，雄厚的产品开发能力和多年行业丰富的实践经验使AIREC成为在非对称流量换热领域的真正领导者。
锅炉烟气余热回收处理技术摘要：我国明文规定，社会的生产发展必须建立在节能的基础上，倡导对节能技术进行开发研究，从而达到节约能源的作用。
通过不同方面探讨锅炉（循环流化床锅炉）烟气余热回收处理技术，对其它锅炉的烟气余热回收节能技术起到一定借鉴作用。
关键词：资源有限锅炉烟气余热回收节能技术对锅炉烟气余热进行回收处理技术，有利于我国资源长远使用。
循环流化床锅炉（以下简称CFB，Circulatiefluidicsbed的英文缩写），比起别的锅炉节能性能强、适用各种燃烧材料的特点，所以在我国乃至世界各国的工业中大范围使用。
CFB锅炉是在原有的锅炉技术水平上，不断改进和提高。
再加上锅炉承受热量的表面出现磨损、排烟难等问题得到了解决，CFB锅炉效率更有明显提高。
例如广东凤岗发电厂的CFB锅炉能够不停工作362天，创下我国锅炉史上最长记录。
CFB锅炉的研发使用是效仿传统燃煤锅炉，如何才能彻底打破燃煤锅炉的使用原理，按照CFB的不同特点进行改善是将来CFB锅炉研究的方向。
下面根据CFB锅炉特点，研究锅炉烟气余热回收处理技术。
1阐述循环流化床锅炉概念循环流化床锅炉简称CFB锅炉，它具有工作效率高，尾气排放危害低的特点。
CFB锅炉是现代化的高科技产物。
世界各个工业国家普遍在发电站、垃圾回收厂等领域使用CFB锅炉。
最初的CFB锅炉运转快速，也叫高速流化床锅炉。
因为高速流化床锅炉的使用时间比CFB锅炉久远，有一定的实践经验，所以CFB锅炉结构设计原理是参照高速流化锅炉的程序设计。
它和传统的锅炉设计原理大致一样，却又在结构和使用上存在一定差异，是传统锅炉结构和创新技术的结合。
要彻底明白CFB锅炉的工作理论，首先就要对高速流化床锅炉工作原理、构建材料有一定的认识，同时要了解高速流化床锅炉在不同运转速度下的运动特点、热量传播特点和燃烧特点。
概括来讲，燃烧物在锅炉中反复燃烧，称之为循环。
燃烧物在锅炉中进行燃烧时，高温使燃烧物形成流动的状态，称之为流化。
燃气锅炉烟气冷凝余热回收系统简介目前，我国天然气能源消费比例日益增加，天然气消耗总量正在逐年提升，尤其是冬季采暖期的日消耗量，国内天然气供应存在巨大缺口。
就北京市而言，燃气供热锅炉天然气消耗量约占全市天然气消耗量的14%，燃气供热锅炉作为天然气的主要消耗设备，提高燃气锅炉的热效率，对锅炉烟气余热进行深度回收利用是降低天然气消耗总量，解决天然气供不应求的重要手段。
近年来，随着我国不断加大对环境保护的投入，并且将其纳入“五位一体”总体布局中，将环境保护摆在突出位置大力推行清洁能源改造，调整国家能源利用结构，从源头上控制煤、石油等易造成污染的化石燃料的使用，提高天然气以及可再生能源的利用比例，已改善日益严重的大气污染等空气品质问题，从根源上减少雾霾天气产生，合力走出一个高使用效率、低污染排放的中国特色的、生态环境良好型的环境治理之路。
实施煤改天然气是清洁能源改造的重要手段之一。
天然气在我国能源消费结构中的比例日益加大，如图1-1 所示。
2015 年，天然气消费比重已由去年的 5.7%上升至8%。
根据国家2014-2020 年的能源发展的战略计划，据预测，2030 年，我国天然气消费比重将到达11%。
但由于我国的能源资源呈富煤、缺油、少气的结构，目前国内传统天然气产量与页岩气、煤层气等其他形式的天然气产量已远远无法满足消费需求，造成国内天然气的进口总量逐年增加，如图1-2 所示。
2016 年中国天然气消费量中净进口占到了34%，进口的管道天然气380 亿立方米，进口液化天然气（LNG）343 亿立方米，据统计，2017 年 1 月份至8 月份，LNG 的进口量309.2 亿立方米，同比上升了35%预计全年LNG 进口量将超过450 亿立方米。
根据2016 年版本的中国能源的统计年鉴以及国家能源局发布的相关数据，2016年天然气消费总量为2083 亿立方米，同比增长了6.6%。
天然气消费总量中各个消费结构占比如图1-3 所示，其中2016 年集中供热系统天然气的消耗量占消耗总量的14%。
因此在供暖期间，天然气消费的短时期需求量巨大，又考虑到2017 年全国北方各省进行的农村煤改气的清洁能源供热政策推行，国内用气量会进一步增大。
就北京市而言，2016 年天然气累计消费量160 亿立方米，2017~2018 年采暖期间最高峰的用量达到了 1.27 亿立方米。
目前北京市的总体供热面积8.4 亿平方米，其中居民供热为 6.2 亿平方米，公共建筑供热为 2.2 亿平方米，供热管线总长度约为 2 万公里。
全市的大小区域锅炉房约为3400 座，其中以燃气作为燃料的锅炉占比97%。
目前就北京城六区约3400 座的燃气锅炉房每个采暖季天然气的耗量达到了约344000 万立方米。
政府出台了一系列政策意见，严格控制天然气消费总量，加强能源运行过程中的精细化管理，提高天然气的资源化合理利用以及利用效率。
燃气锅炉作为集中供热的消费设备，提高锅炉热效率即提高天然气热能利用效率，进行节能改造能够有效减少天然气的使用总量，缓解国内天然气供给的压力。
在提高燃气锅炉热效率中，烟气余热回收利用是重要的手段，目前许多专家学者都针对烟气余热回收利用的方式、设备形式都做了深入的研究。
1.烟气余热回收技术现状随着北京市“煤改气”工作的不断推进，至2016 年北京市燃气锅炉达到9635 台，大部分燃气锅炉只做了初步的节能改造，只能简单的回收烟气中的显热，烟气中大部分热量随烟气排出，易造成“烟囱雨”、“白烟”等问题。
目前，随着技术的更新，已有通过改进燃烧器，提高燃烧性能的方式来提高燃气锅炉热效率，但是，烟气余热回收仍然是提高其热能利用率的重要方式。
天然气中主要组成成分为甲烷（CH4），其体积分数达90%以上，其燃烧后生成的烟气中含有大量水蒸气，在过量空气系数为 1.2 时，其体积分数约占16~18%（烟气水分含量取决于天然气的成分、湿度和过量空气系数以及燃烧用空气含湿量），烟气露点温度约在55℃左右，目前，大多数燃气锅炉的烟气排放温度在150℃左右，在排放的烟气中蕴含着大量的显热以及汽化潜热，如果将150℃的烟气降低至露点温度55℃以下的全部热量回收，锅炉热效率将提高约10%左右。
因此，如何将烟气温度降低至烟气露点温度以下成为目前典型余热回收方式中的关键。
国内外对锅炉烟气余热回收的技术研究由来已久，其发展经历了由简单显热回收利用到复杂的潜热回收机理研究的过程，余热利用的程度也一步步深入。
初期余热回收利用方式主要是利用烟气直接预热锅炉的进口空气及锅炉的循环回水，常用的设备为空气预热器和省煤器；但是由于空气的比热较小，空气预热器只能吸收较少的烟气热量；对于省煤器，由于锅炉的循环回水温度较高，造成其与烟气的换热温差较小，使得其对省煤器的换热面需求较大，因此受经济性和安装空间限制，初期只能将烟温降低至150℃左右，远高于燃气锅炉烟气平均露点温度55~60℃，烟气中仍然有大量的热量未能回收利用，尤其是烟气所蕴含的大量冷凝热量。
随着烟气余热回收利用技术研究的不断深入，在初期余热回收方式的基础上，提出了冷凝式烟气余热回收利用方式，其主要包括换热器型烟气余热回收技术、热泵型烟气余热回收技术以及其他余热回收技术等。
（1）换热器型烟气余热回收技术换热器型烟气余热回收技术的关键部件是换热器，根据换热器内部烟气与其他换热介质的换热方式不同可分为间接式换热器、直接接触式换热器和蓄热式换热器。
1）间接式换热器间接式换热器因为其内部换热过程烟气与水分不直接接触，因此其换热的水质没有污染，并且烟气与水由换热器分离两端，相对独立，对温度控制能力较强。
但是由于换热壁面有一定的换热热阻，其换热效果相对较低，这使得要达到相同换热效果，其换热面积要求更大，容易受安装空间限制，并且烟气在换热器内发生冷凝时，烟气中易容于水的酸性气体会使冷凝水呈酸性，对换热器造成腐蚀，因此此类换热器一般都要求具有较高的防腐能力。
目前典型的间接式换热器有翅片管式、热管式和板式三种。
翅片管式换热器是继光管式和螺旋管式之后发展而来的，其表面较为粗糙，增大了换热器的传热面积，并且能够将换热器管外流动的层流破坏成为紊流，从而达到强化换热的效果，在相同的流体流动条件下，其换热性能与光管式和螺旋管式换热器相比增强了50%以上。
翅片管式换热器引起表面特征的不同，其传热性能也有所不同，并且其加工工艺也有所不同。
尤风霞针对相邻管间不同间距的H 型翅片换热器的传热性能及阻力特性进行了数值模拟，结果表明管束流通面积最小处的平均流速影响着其传热性能和阻力特性，流速增加，传热性能增加，但阻力也随之增大。
HacıMehmet Şahin等人研究了不同翅片角的翅片管式换热器的传热性能以及传热过程中的阻力特性，结果显示最佳的斜翅角度为30°，此时将获得最佳的传热效果。
何雅玲等人对圆管和四种椭圆管型的翅片换热器的传热与流动热性进行了数值模拟研究，结果显示，与圆管相比，四种椭圆管型换热器的平均Nu 数都提高了10%以上。
热管式换热器一般有多根热管按照一定的排列顺序组成，中间用隔板将冷热流体隔开，利用热管内部工质的蒸发、冷凝过程中的相变实现热量传递，并且每根热管都能够独立运行。
目前由于热管换热器具有换热速率大、结构简单、阻力小、管壁温度可控等特点，在烟气余热回收中得到了广泛的应用。
王璐提出了一种热管式气气换热器，并结合实际工程案例进行研究分析，结果表明利用这种换热器进行余热回收后，锅炉天然气消耗量减少24%~28%。
Wei-Keng Lin等人针对金属波纹板有无热管，实验研究分析了层流热管换热器的性能，结果显示，热管金属波纹板的升温速度比没有热管的钢板快，添加热管能够迅速提高波纹板的温度提升速度，这也意味着热管为层流热管换热器传热速率的一个重要参数。
板式换热器有水-水换热，汽-水换热等形式，主要利用换热器内部带有波纹的金属板片进行换热，其内部结构较为精密，传热性能好，体积小，由于这两个特点使其受安装空间影响较小，应用范围更广。
目前学者针对板式换热器性能提升、结构优化设计等进行了多方面的研究，包括换热与压降性能研究、波纹板形式优化提升换热研究等。
2）直接接触式换热器直接接触式换热器为高低温换热介质直接接触的混合换热。
由其换热的形式又被叫做混合式换热器。
目前，常见的接触式换热器有填料型、鼓泡型、折流板型。
相对于间接式换热器，接触式换热凭借其热阻小，换热效率高，换热面积大，且具有一定的污染物减排的特点，其在石油、化工、城市供热等领域有着广泛的应用，也有大量的国内外研究学者在结构优化改造，实际应用效果等方面进行了大量的研究。
刘华在分析研究了直接式接触式换热器中烟气与水的换热效率影响因素之后，给出了其热工计算方法，并且将其应用到实际示范工程设计中，实际运行数据显示换热性能达到了预期效果。
姜小敏对直接接触式换热器填料段内的热质交换进行了分析研究，建立了填料段热质交换微分方程组，改进了热质交换过程参数分布于高度计算方法，并进行了试验验证，结果表明，数值计算结果与试验数据一致。
李峰研究了直接接触式换热器内雾化水滴的运动特征和烟气与水的热质交换热性，建立了烟气-水热质交换的微分方程，求得了数值解，结果表明，影响换热器内烟气-水热质交换性能的主要因数为换热器高度，喷淋水雾化粒径、水汽比。
有学者对鼓泡型换热器进行了深入研究，并且为了进一步强化换热，将其与其他形式进行整合，魏士超以正戊烷和水为换热介质，对采用了填料的鼓泡型换热器进行了实验研究，结果表明，以23.868L/min 的正戊烷流量，2.5mm 的分布器孔径进行实验时，其体积换热系数的大小约为未加时的 2 倍。
目前还有大量科研人员对烟气余热回收技术进行了对比研究，陈冲对间接式与直接接触式两种换热方式的技术特点进行研究，并且以一个电厂为例详细阐述了直接接触式换热方式对烟气余热回收的显著效果，并且指出换热后产生冷凝水的腐蚀性是这一方式应用推广的一大难点。
另外有些研究人员对小型燃气热水锅炉本体的换热结构进行改造，引入了浸没式燃烧技术，即首先将燃气与助燃空气进行混合，燃气燃烧后的高温烟气直接通入水中，使高温烟气与水直接进行热量交换。
浸没式燃烧换热锅炉的本质是将锅炉本体内部原有的间接加热的方式改造成为直接接触式的换热方式。
孟柳娟对浸没式燃烧锅炉的特性进行了分析，为燃气热水锅炉进行浸没式的改造设计、工程示范应用等提供了相关基础。
但这技术存在着一定的局限，锅炉出水温度不能太高、空气进风阻力较大，调节需求更加严格。
3）蓄热式换热器蓄热式换热器是利用换热器内蓄热体的蓄、放热来进行热量交换的。
其工作原理为冷热流体依次交替进入换热器内，热流体进去时将热量传递储存在蓄热材料内，冷流体通过时，蓄热材料放出热量传递给冷流体，如此反复。
