空气预热器的种类及应用

一、按工作原理分类

1. 间壁式空气预热器

• 原理：烟气与空气通过固体壁面（如金属管、板式结构）进行热量交换，两者不直接接触。

• 常见类型：

• 管式空气预热器：由许多平行的金属管组成，烟气在管内流动，空气在管外横向冲刷管壁。结构简单、制造方便、运行可靠，但体积较大，传热效率中等。

• 板式空气预热器：由金属薄板焊接成空气和烟气通道，热量通过薄板传递。传热面积大、结构紧凑，但密封性要求高，易积灰堵塞。

• 应用场景：中小型工业锅炉（如蒸汽锅炉、热水锅炉）、热风炉等，对结构稳定性要求较高的场合。

2. 蓄热式（再生式）空气预热器

• 原理：利用固体蓄热体（如蜂窝状陶瓷、金属波纹板）交替吸收烟气热量和释放热量加热空气，烟气与空气在不同时间段流经同一蓄热体。

• 常见类型：

• 回转式空气预热器：分为受热面回转式和风罩回转式。受热面（蓄热体）旋转，交替与烟气、空气接触，实现热量传递。结构紧凑、传热效率高（可达 80% 以上），但制造复杂、漏风率较高（需配备密封装置）。

• 固定式蓄热空气预热器：通过阀门切换烟气和空气的流向，使蓄热体周期性吸热和放热。适用于间歇运行的设备。

• 应用场景：大型电站锅炉（尤其是煤粉锅炉）、垃圾焚烧炉等，对传热效率和设备紧凑性要求较高的场合，可有效减少设备占地面积。

二、按传热方式补充分类

3. 热管式空气预热器

• 原理：利用热管内工质（如氨水、丙酮）的相变（蒸发 - 冷凝）传递热量，热管一端接触烟气（蒸发段），另一端接触空气（冷凝段），热量通过工质循环高效传递。

• 特点：传热效率高（热阻小）、冷热流体流动互不干扰、可实现低温腐蚀防护（通过调整热管工作温度），但成本较高，热管易因工质泄漏失效。

• 应用场景：烟气温度较低（易发生低温腐蚀）的锅炉尾部烟道、工业窑炉余热回收、化工设备尾气热量利用等。

三、各类空气预热器的对比与选择

四、应用中的关键问题

• 低温腐蚀：当空气预热器壁面温度低于烟气露点时，烟气中的硫酸蒸汽会凝结腐蚀金属，需通过控制空气预热温度、采用耐腐蚀材料（如玻璃管、搪瓷管）或热管式结构缓解。

• 积灰堵塞：烟气中的粉尘易在受热面沉积，影响传热效率，需配备吹灰装置（如蒸汽吹灰、声波吹灰）。