近几十年来，能源需求逐年增加、急剧增加的现象也将成为大势所趋。在全球火力发电设备日新月异的未来高科技时代背景下，“高效用能”技术可能成为未来十年国内外专家公认的未来能源和电力技术应用研究领域的新热点，尤其是锅炉尾部烟气余热回收领域的余热回收技术。

1影响锅炉效率及制约余热利用的因素

1.1影响锅炉效率的因素

从我国锅炉技术现状分析，在我国目前总体技术状况下，锅炉系统循环换热系统的效率基本只能保证达到热效率的90%左右。就具体应用而言，最高锅炉效率一般意味着最高热效率应该是整个锅炉系统的蒸汽锅炉热输出占整个锅炉的蒸汽锅炉总热输入的一定百分比，因此可以说，如果一个锅炉系统在其他热源蒸汽的回收技术方面做得很好，效率最高，甚至可以说热效率直接超过100%（燃烧产生的水凝结潜热可以利用）。目前，锅炉系统回收和输出的热蒸汽能量利用率的初始参数水平已逐步开发和完善，达到并接近30mpa/600℃/620℃的设计参数水平，在此基础上可以计算出锅炉效率已初步达到甚至达到或超过90%以上的设计水平。

1.2制约余热利用的因素

（1） 制约电厂余热回收指标的主要因素是烟气能量温度。通过能量等级分析，烟气能量温度主要分为三种类型：极低温、中温和高温。对于中低温系统的烟气能量等级，通常采用湿法脱硫除尘系统。然而，近年来，由于烟气脱硫除尘系统设备和材料的组成相对特殊，烟气温度受到了更严格的环境要求。（2） 中低温介质腐蚀条件也可能影响锅炉余热利用性能。① 低温氧化腐蚀也会残留在烟道壁上，导致焦化燃烧恶化，减少和扩大烟气在烟道中的流动面积，并容易导致烟气燃烧成灰质。② 在运行循环过程中形成的高温回热器元件及其传热循环过程将对系统产生很大程度的有害影响。③ 低温腐蚀还会导致大量空气与有害烟气混合，导致烟气在炉膛内严重不均匀、完全燃烧。

2常见的锅炉尾部烟气余热利用方案及其优点

2.1热管换热器

通常，在我们使用的加热元件的设计方案中，有这样一种热管换热器。顾名思义，热管换热器结构中使用的加热部件的主体结构通常通过由金属管等组成的主体部件的串联来实现。作为一种用于提高传热介质效率和产生更高效燃烧性能的加热元件，热管广泛应用于我国一些现代或大型现代工业火力发电厂的热力设计和热管应用中。热管换热器是锅炉实现自身传热转化为热能的主要手段。它依靠传热的作用原理，主要进行传热层之间介质的对流换热和循环。在高效利用锅炉余热和余热回收的锅炉工艺优化设计方法中，良好的节能导热系数设计方法使热管技术在燃煤电厂余热回收利用中发挥作用。它是一种具有良好性价比的换热技术，可以达到节能、增效、减排的效果。热管换热器的壳体通常配备另一种金属管或金属壳体，该金属管或壳体已预先密封并固定，作为密封件。密封热管壳体具有多种几何形状和结构。它将在密封的热管壳体表面镶嵌一层带有多真空液体的厚毛细管芯，一旦壳体中的空气被泵入多真空流体，具有一定热容压力的热工质可以直接填充到表面，密封的热管壳体本身将自动转换为热管。对于锅炉供暖等特殊形式，是锅炉余热的高效回收工作或节能回收工作，锅炉在这种循环作用下的工作原理一般是：当热源为整个锅炉的吸热直管段提供一定的热循环工况时，吸热蒸发发生在整个锅炉管段内，低温气态液体低于其沸点温度。

2.2相变换热器

除了传统的热管换热器外，目前我们广泛使用的还有其他各种规格的管式换热器，以及其他基于传统热管换热器技术的新型相变换热器。与传统的普通热管换热器相比，相变换热器技术最突出的设计和特点之一是首次提出了“相变”的新概念。如果需要进一步深入和理解，则具体涉及有效控制锅炉壁温变化过程的基本工作原理。从锅炉设计的理论本质来看，其目的之一是确保可以有效控制锅炉低温区表面金属的腐蚀。这里提到的所谓热管的相变模块主要是指的应该也就是热管换热器的内部温度的一个整体化的优化设计，保证整个热管温度梯度都分布在这个相对的很是狭小的温度空间范围内，并由此能够实现集合换热器对相变温度与时水量参数之间的高度灵活地调节，来就真正地达到实现了换热器对整体传热壁面温度分布的一种高度灵活精准控制。相较于热管换热器，它最为主要特征的地方是它工作原理结构上它是指在这两个锅炉上、下式换热器之间的中间部分所能连接上锅炉的中间部分实际上是一个高温汽水分离装置，蒸发段也就是位于内部锅炉尾部的锅炉尾部就是整个锅炉换热分离装置系统中的一个中下端，用于自动蒸发并吸收来自整个锅炉尾部烟气道内产生的高温余热，使整个锅炉它尾部与锅炉内部整个锅炉尾处于另一个端相变态，蒸汽还会通过自动循环沿着锅炉冷凝管道内壁逐级上升直到尾端进入了一个汽水自动分离系统的换热分离装置中而去。对于高温相变换热器，它亦同样也具备其诸多独特优点。① 高温余热回收与换热具有较强的市场适应性。由于其独特的结构，可以快速有效地降低锅炉排汽壁的温度，也可以大大提高锅炉效率和经济效益。② 它可以更准确地避免低温下的腐蚀。水量等控制温度参数，因此其对锅炉管壁温降的动态控制效果也应更准确。因此，通过科学、正确、合理地使用低温相变换热器，我们应该能够快速有效地减少低温介质腐蚀对人体造成的巨大物理影响。③ 整体化。相变换热器系统的目的是通过优化合理的设计，在单热管换热器的原始结构中建立和连接两个部分，这两个部分可以相互独立连接，使整个相变换热系统的整体结构变得越来越清洁，集成设计的复杂度越来越高。④ 可以相应地提高材料自身性能的耐久性。相变热交换器材料不仅延续了传统热管热交换器材料固有的一些优良传热结构特征，而且旨在在此基础上更有效、更好、更快地解决固体气体不可逆冷凝引起的一些未知潜在健康危害，因此，也可以说，重要的意义是进一步显著提高相变材料产品的独特安全性、效率和耐久性。

3结语

作为当今我国洁净能源领域在近两几年以来的国家重点节能发展研究项目，烟气余热循环利用系统技术主体将由集热管换热器方案和高效相变换热器方案设计两种技术节能新方案共同组成。随着当代中国和人们对节能减排技术概念认识的逐步深入，国内外对中小火电厂锅炉尾部余热合理利用的研究逐渐开始引起国内外的高度重视。这两项新技术的试验已逐步得到应用，并取得了许多可喜的新成果。然而，为了确保烟气节能再利用的新效果达到更高水平，我国火电厂锅炉尾部烟气余热利用新技术的开发仍需要进一步的研究和探索。

参考文献

[1]于长琴，刘建民，张凤龙.复合相变换热器在电厂节能改造中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（14）.

[2]张红，杨峻，庄骏.热管节能技术[M].化学工业出版社，2009.