辽宁中创亿达设备制造有限公司

空气加热器、空冷器与烟气余热回收器是工业热能系统中三类关键设备，三者协同工作可实现余热的回收与梯级利用。

一、设备功能定位与区别设备类型核心功能典型应用场景空气加热器利用余热（烟气、蒸汽等）加热助燃空气或工艺空气，提升燃烧效率锅炉、熔炉、干燥设备空冷器通过空气对流冷却工艺流体（如蒸汽、冷凝液），或用于烟气降温防止腐蚀发电厂、化工厂、烟气脱硫系统烟气余热回收器回收高温烟气余热，加热介质（水、空气）或驱动发电，降低能源浪费锅炉烟道、工业窑炉、垃圾焚烧系统二、技术原理与协同工作模式1.空气加热器与烟气余热回收器的联动气-气型余热回收器：高温烟气（如锅炉排烟）通过翅片管或热管换热器，将热量传递给冷空气，预热后的空气（200-400℃）直接送入燃烧器，提升燃烧温度和效率。

案例：某钢厂烧结机烟气余热回收系统，将400℃烟气降温至150℃，同时预热空气至300℃，燃料消耗降低18%。

热管式空气预热器：利用热管快速传热特性，实现烟气与空气的隔离换热，避免交叉污染。

2.空冷器在余热回收中的作用烟气降温防腐：高温烟气（如脱硫前600℃）经空冷器（翅片管结构）冷却至露点以上（如130℃），防止硫酸露点腐蚀。

余热深度回收：空冷器与余热锅炉串联，先通过空冷器初步降温，再进入余热锅炉回收蒸汽，实现热能梯级利用。

3.三者的典型协同流程烟气降温：高温烟气（800℃）→ 空冷器（翅片管）→ 降温至400℃。

余热回收：400℃烟气 → 气-水型余热回收器 → 加热锅炉补水或产生蒸汽。

空气预热：余热回收器出口烟气（200℃）→ 气-气型空气加热器 → 预热助燃空气至300℃。

排放控制：终烟气温度（80-100℃）经空冷器二次冷却后达标排放。

三、核心设备选型与设计要点1.空气加热器选型气-气型：适用于助燃空气预热，优先选择全翅片管结构（传热系数≥50W/m²·K），耐温达800℃。气-水型：用于加热锅炉补水，需配置防腐蚀涂层（如氟塑料）和防堵灰设计（宽间距管束）。

2.空冷器设计关键防腐处理：采用ND钢或陶瓷涂层，应对含硫烟气腐蚀。

低阻力设计：翅片间距≥8mm，烟气流速≤10m/s，压损≤1.2kPa。

防积灰结构：设置清灰孔或脉冲气流吹扫装置。

3.烟气余热回收器技术参数参数气-水型气-气型复合相变型适用温度100-400℃80-300℃50-150℃热效率4%-18%5%-12%8%-15%排烟温度降幅50-100℃30-80℃50-120℃典型应用锅炉补水加热助燃空气预热低温余热深度回收四、典型应用案例与效益1.钢铁厂烧结机余热回收系统配置：烟气余热回收器（气-水）+ 空气加热器（气-气）+ 空冷器。

效果：

回收400-600℃烟气余热，年产蒸汽1.5万吨；

助燃空气预热至350℃，烧结燃料消耗降低15%；

排烟温度从500℃降至80℃，年减排CO₂ 2.1万吨。

2.电厂脱硫系统改造流程：烟气→余热回收器（降温至130℃）→ 空冷器（进一步冷却至70℃）→ 湿法脱硫。

效益：

减少GGH（烟气再热器）腐蚀风险；

回收热量用于厂区供暖，综合节能率提升12%。

3.化工反应釜余热利用方案：反应废气（200℃）→ 气-气型余热回收器 → 预热原料气；

冷凝水余热 → 空气加热器 → 干燥工序供热。

结果：蒸汽消耗减少20%，年节省能源成本300万元。

五、技术挑战与发展趋势材料创新：开发耐高温（>1200℃）陶瓷换热器、耐腐蚀镍基合金，延长设备寿命至15年以上。

智能化控制：通过AI算法实时调节烟气流速与介质流量，优化换热效率（如动态平衡露点温度）。

多技术耦合：与ORC发电、制冷系统结合，实现余热发电与工艺冷却一体化。

六、总结

空气加热器、空冷器与烟气余热回收器构成工业余热回收的“黄金三角”，通过协同设计可显著提升能源利用率（综合节能率10%-30%），同时降低碳排放与运营成本。未来随着材料科学与智能控制技术的突破，其将在钢铁、电力、化工等领域发挥更核心的作用。