[科普中国]-陶瓷换热器

背景

近十年来，由于能源紧张，随着节能工作进一步开展。各种新型，节能先进炉型日趋完善，且采用新型耐火纤维等优质保温材料后使得炉窑散热损失明显下降。采用先进的燃烧装置强化了燃烧，降低了不完全燃烧量，空燃比也趋于合理。然而，降低排烟热损失和回收烟气余热的技术仍进展不快。为了进一步提高加热炉的热效率，达到节能降耗的目的，回收烟气余热也是一项重要的节能途径。1

发展历程国内从五十年代开始在工业炉窑上采用预热空气的预热器，其中主要形式为管式、圆筒辐射式和铸铁块状等形式换热器，但交换效率较低。

八十年代，国内先后研制了喷流式，喷流辐射式，复台式等换热器，主要解决中低温的余热回收。在100度以下烟气余热回收中取得了显着的效果，提高了换热效率。但在高温下仍因换热器的材质所限，使用寿命低，维修工作量大或固造价昂贵而影响推广使用。

21世纪初国内终于研制出了碳化硅质陶瓷换热器。其生产工艺与窑具的生产工艺基本相同，导热性与抗氧化性能是材料的主要应用性能。这一新技术将工业窑炉原来用的冷空气变成了热空气，不仅提高了工作效率还节约了大量能源。由于陶瓷换热器是提高能源利用率的主要设备之一，工业用途广泛，因而其推广应用前景十分可观。1

原理它的原理是把陶瓷换热器放置在烟道出口较近，温度较高的地方，不需要掺冷风及高温保护，当窑炉温度1250-1450℃时，烟道出口的温度应是1000-1300℃，陶瓷换热器回收余热可达到450-750℃，将回收到的的热空气送进窑炉与燃气形成混合气进行燃烧，这样直接降低生产成本，增加经济效益。

优点1、陶瓷换热器的使用方法直接、简单、快捷、高效、环保、节能。不需掺冷风及高温保护，维修成本低，无需对陶瓷换热器进行任何操作。适用于各种环境的燃气工业窑炉的余热回收利用，尤其解决了各种高温工业窑炉余热温度过高无法利用的难题；

2、国家要求陶瓷换热器温度≥1000℃，由于它耐高温，所以就可以放在高温区域，温度越高，换热效果越好，节能越多；

3、高温情况下替代金属换热器；

4、解决化工行业热交换、耐腐蚀的难题；

5、陶瓷换热器适应性强、耐高温、抗腐蚀、高温强度高、抗氧化性能好、热震性能稳定、使用寿命长。

换热器的价格性能比较：2

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安装注意事项1、烟道改造：因为陶瓷换热器比烟道宽，所以烟道必须加高加宽，保证烟气流量，减小烟气阻力。

2、选择位置的原理：应在烟道出口较近的地方，放的太远，烟道温度低，换热效果差。

3、 陶瓷换热器放置位置砌筑办法：陶瓷换热器应有旁路付烟道,以便在换热器停风时旁流高温烟气，不至于使换热器温度太高；换热器停风时应关闭换热器的烟气闸板，并打开换热器进冷风闸板，这样一来可以保证换热气久烧不坏。

应用陶瓷换热器广泛用于钢铁、机械、建材、石化、有色金属冶炼等行业的各种加热炉、热风炉、热处理炉、裂解炉、烘烤器、熔化炉、均热炉、油气锅炉等炉窑中，该技术是通过换向装置使两个蓄热室交替吸热放热，最大限度地回收烟气的热量，再将助燃空气和煤气加热到1000℃以上，即使低热值的劣质燃料（如高炉煤气）也能实现稳定着火和高效燃烧，可节省燃料40～70%。产量提高15%以上，钢坯氧化烧损下降40%以上，NOx排放小于100ppm，烟气排放温度低于160℃，大大降低了地球的温室效应。3