立式燃油燃气蒸汽锅炉 上海炫风实业集团：专注节能环保设备研发，提供余能余压利用技术交流平台

立式燃油燃气蒸汽锅炉 上海炫风实业集团：专注节能环保设备研发，提供余能余压利用技术交流平台

专注于烟气余热利用及余能余压利用的技术交流，提供相互学习、沟通的平台。

宣峰节能是一家专注于节能环保设备研发、制造和销售的公司，致力于为社会提供高效、环保的节能设备。

公司成立于2013年，主营压力容器、超导热管、余热锅炉、余热回收设备、工业窑炉节能设备、空压机节能设备的研发、制造；锅炉安装、销售；工业节能改造工程、水暖、电安装工程、环保工程施工；节能环保技术领域的技术开发、技术服务；合同能源管理等。

宣丰能源拥有一批专业的管理和技术人才，不断进行技术创新，提高服务质量，开发多领域的产品，为客户创造更大的经济效益，为社会节约大量能源，保护环境。

摘要：本文介绍的“超导热管换热器余热回收技术”是锅炉中具有国内先进水平的节能环保技术，传热快，导热效率高，采用此超导余热回收技术可以减少能源的浪费，达到节能环保的双重目的。

公司研究开发锅炉节能超导热管换热器技术，生产节能减排新产品，旨在节约能源、减少污染物排放、保护环境，通过创新开发研究，生产出传热效果更好、使用寿命更长、温度适应范围更广的新型热管换热器，该类产品的应用使锅炉等设备的余热得到充分回收利用，达到节约燃料、减少污染、保护环境、降低成本的目的。

1、超导热管换热器锅炉应用价值分析

煤炭是目前最主要的传统燃料，其燃烧会对环境造成严重的污染，据有关统计，每节约一吨煤炭，可减少CO2排放量约2.6吨；减少二氧化硫排放量约8.5千克；减少氮氧化合物排放量约7.4Kg；减少一氧化碳（CO）排放量约0.5Kg（CO按国际排放标准计算）。

传统的管壳式省煤器经常因结露而产生硫酸腐蚀，甚至经常发生穿孔，严重影响锅炉的安全运行，目前锅炉都是通过提高排烟温度来缓解结露腐蚀，导致锅炉排烟温度居高不下。我们正在开展超导热管换热器在锅炉余热回收中的应用研究，通过开发新型、高效的超导热管换热器，替代传统的省煤器、空气预热器和普通热管换热器，充分回收利用各种锅炉烟气等余热，从而提高锅炉等设备的热效率，达到节能减排、环保的目的。

2、热管换热器的结构特点及工作原理

热管是一种传热性能优良的导热元件。常用的热管由三部分组成：主体为一根密闭的金属管，内腔内装有少量工作介质及毛细结构。工作时保持真空。热管一般由壳体和内部工作流体组成。壳体为钢制、抽真空的密封壳体；工作流体为选定与壳体相容的液体。

热管换热器由两端密封的翅片管组成，热管元件按一定的排数排列，捆扎在框架壳体内，热管的加热段与散热段之间用中隔板隔开，组成热管换热器，中隔板采用有效的密封装置，防止泄漏，热管组件易于装拆、清洗和更换。

超导热管的工作原理是当热管一端受热时，管内的工作流体汽化，汽化后的蒸汽流到另一端，遇冷凝结，向散热区释放潜热，凝结后的液体在重力作用下回流，继续被加热，往复循环把大量的热量从加热区传递到散热区，热管内的热量传递是通过工作流体的相变，以潜热的形式进行的。

3、超导热管换热技术的优越性

超导热管技术的优势体现在以下几个方面：

3.1应用范围广：超导介质适用温度范围为60-1000℃。

3.2节省钢材，优化传热。设计时不需要考虑抗压强度，只需考虑传热性能、耐腐蚀性能和稳定性。

3.3可消除导热死区。水及其他液态工质在高温相变过程中与母管金属发生不同形式的化学反应，如水热管中易产生氢气等不凝性气体，从而在热管上部形成导热死区，影响传热效果，但超导介质热管不存在此问题。

3.4超导热管安装方便，不受安装位置限制。一般热管必须依靠重力来循环液体。超导热管可以安装在任何地方，只要有温差的地方就能传热。

3.5导热性好。传热速率快、强度高、效率高。超导热管的传热量随温差的增大而增大，一般液态工质的汽相速度不能超过音速，一旦达到音速就会发生“堵塞”现象（图：热管的传热速率）。

3.6等温性能好。试验表明，当一根2m长的超导热管一端置于80℃的热水中，另一端置于无风的空气中时，其冷热端温差不大于1℃。在同样的条件下，采用一般液体（如水）工质的热管，其冷热端温差高达4℃。这说明超导热管等温性能好，传热热阻小。

4.超导热管换热器运行特性

由热管组成的热管换热器具有以下特点：

4.1热管换热器冷、热流体完全分开流动，可以很容易地实现冷、热流体的完全逆流换热：同时，冷、热流体均在管外流动，由于管外流动的传热系数远高于管内流动的传热系数，而且两侧受热面可采用延伸受热面，因此对回收低品位热能十分经济。

4.2对于含尘量较高的流体，热管换热器可以通过调整热管结构尺寸，扩大加热面来解决换热器磨损，粉尘堵塞等问题。

4.3当采用热管换热器回收腐蚀性烟气余热时，可以通过调节蒸发段和冷凝段的传热面积来调节热管壁温，使热管尽可能避开腐蚀最严重的区域。我们根据不同的温差、工艺参数和管壳材料对工质的选择进行试验、研究和优化，以达到提高传热效率、延长换热器使用寿命的目的。

我们新研发的新型热管换热器通过采用新材料、碳钢热管内壁涂层、选择新的工作流体，在保持高效传热的同时，具有新的优点。这种超导体的热活性和热敏感性是它在热的时候吸收热量，在冷的时候释放热量，这种热超导体在一定的温度下被激活，以分子振动的形式传递热量，它的超强导热性使得它的导热系数是普通金属的约10000倍，是水热管的约10倍，在传导方向上几乎没有温度衰减，并能以极快的速度传输（超音速传输）。

5、超导热管换热器的应用范围

该设备可广泛应用于燃气、燃油锅炉，立式、卧式燃煤锅炉及其它利用余热回收的设备。

只要存在温差，需要传递或交换热量的地方，都可以采用超导余热回收技术来解决，而且比传统方法能大幅节约能源和资源，新型超导热管换热器还可用于蒸汽冷凝水、锅炉排气、污水等低热液体的热回收，应用范围十分广泛。

6、超导热管换热器在锅炉节能中的应用效果分析

超导热管换热器主要用于回收工业锅炉的余热，如锅炉烟气余热、蒸汽冷凝水余热。

我们研制的超导热管换热器取得了良好的效果，新型超导热管换热器已在各地锅炉尾部烟道安装投入使用，节能效果十分理想。某公司蒸汽锅炉使用超导热管换热器已近半年，对其应用效果进行了全面的测试。经过计算，得出以下结论：安装余热回收装置前平均热效率为72.01%，安装后平均热效率为78.21%，锅炉热效率提高6.2%，节油率达9%以上。再如山东B公司于2010年6月在一台6t/h蒸汽锅炉尾部安装了超导热管换热器，经过调试检测，证明使用该设备后，锅炉热效率可提高6%，节煤约8.7%。该项目于2010年5月通过国家质量监督检验检疫总局组织的专家鉴定，超导热管换热器技术的传热和节能效果达到国内先进水平。

7. 结论

超导热管换热器余热回收技术是一项具有国内先进水平的环保节能技术，具有超导传热、节能效果显著、运行安全可靠、故障率低、传热效率高、热回收率高等优点，在锅炉余热回收方面具有国内领先水平和广阔的应用前景。在锅炉上使用这种超导余热回收技术，将有效避免能源浪费，减少废气排放，达到节能环保的效果。节能效果显著，热效率提高6%左右，节能效果达到节煤10%以上，为社会节约了大量的能源。此外，超导热管技术余热回收的具体应用还有很多，只要有热量存在的地方，凡是存在温差、需要进行热量传导或交换的地方，都可以采用超导余热回收技术来解决，与传统方法相比，可以节省大量的能源和资源。