技术介绍
复合相变换执器(简称FXH)专利技术是锅炉、工业窑炉、如热炉等尾部低温余热高效回收和利用(新型热传导)的装置,特别适用
于锅炉排烟温度的余热回收,已经在国内电力、石油、化工、钢铁等数十家企业大中型锅炉上安装应用多年,具有大幅度回收余
热能力,同时保证锅炉不受低温腐蚀,使锅炉节能2% ~ 8% 。该技术装置在保证金属受热面不结露的前提下,可有效地降低排烟
温度和提高锅炉热效率。复合相变换热器最低壁面温度可控可调,并视作通常“热管技术”的有效延伸和深化发展。复合相变换
热器通过改变锅炉尾部烟气温度和最低壁面温度的函数关系,巧妙地化解了降低锅炉排烟温度与酸露点腐蚀的矛盾,解决了锅炉
排烟温度难以降低的世界性难题,为充分利用锅炉余热提供了新的广阔空间,开创了科学可靠的世界性锅炉节能技改新领域。
适用对象
排烟温度偏高有余热利用空间可以节能降耗的锅炉;
采用其它降低排烟温度的方法效果均不显著的锅炉;
冶金、钢铁、电力、石油等行业有低温热源可利用的工业窑炉、加热炉等;
有一定的布置空间。

产品发明背景
锅炉的热损失
众所周知,锅炉的热损失主要体现在排烟损失、飞灰损失、保温散热损失、燃料未完全燃烧损失等等,但排烟损失是最主要的,
约占全部热损失的70~80%,所以排烟温度高是锅炉热损失最主要的指标之一。一般来说,利用锅炉烟气余热,每降低排烟温度15
℃,可提高锅炉热效率1%,如果能将锅炉排烟温度降低30℃-50℃,锅炉的热效率则可以提高2%-3%以上。那么,对于大型锅炉而
言可谓是中低温热源的一次世界性突破。
排烟热损失
排烟温度是指烟囱出口烟气排放温度?
不是指末级空气预热器出口烟气温度?
锅炉烟气的排烟温度是指:烟气经过锅炉的最后一节换热器(通常为空气预热器),其能量(显热)已经无法继续使用时的烟气
温度,它是衡量锅炉热效率的“标志性”参数。
排烟温度高:优点一避免设备低温酸露腐蚀 缺点一浪费能源
排烟温度低:优点一节能减排 缺点一易造成设备低温酸露腐蚀、结露性堵灰
如果锅炉尾部换热器(空气预热器)的最低壁面温度低于烟气的酸露点(露点温度),那么,将发生酸露腐蚀和结露性堵灰,影响锅炉的安全运行。
适当的提高锅炉设计排烟温度,来保证换热器受热面最低壁面温度高于烟气酸露点温度,是目前锅炉设计的通行做法,所以排烟
温度不能够设计的很低,因此也造成了很大的热能损失。

空预器低温酸露腐蚀
复合相变换热器基本原理与核心内涵
设计理念的创新
首先杨教授在换热器设计理念上进行创新,首次提出以最低壁面温度作为第一设计参数,改变了排烟温度和金属壁面温度之间的
函数关系,在世界上首次将换热器的金属壁面温度处于可控可调状态,从根本上解决了低温腐蚀难题,大幅度回收了锅炉余热,
实现了安全可靠、便捷高效的节能目标。

“相变段”的概念是将原来热管换热器中一根根相互独立的热管,构造成整体热管,保证“相变段”受热面最低壁面温度只有微
小的梯度温降;同时,利用“相变段”将被加热介质(如空气、水)温度适当提高;被预热的空气可保证下级空预器的安全,解
决了低温腐蚀问题;被加热介质回收烟气余热,实现节能目的。
通过对“相变段”水量的调节,对受热面最低壁面温度实行闭环控制,实现了壁面温度的恒定和调高调低,使换热器金属受
热面最低壁面温度始终处于可控可调状态,在相当大幅度内适应锅炉传热负荷的变化,使排烟温度和壁温保持相对稳定;保持金
属受热面壁面温度较高的温度水平,远离酸露点的腐蚀区域,从根本上避免了结露腐蚀和堵灰现象的出现;最低壁温不仅
设计时可以任意选取,且在锅炉运行时可通过自控设备非常容易的保持一个恒量。例如70%负荷时,如希望最低壁温保持不变(
仍为105℃)则通过自动控制,排烟温度会自动由105℃升至110℃,而使最低壁温仍保持在110℃-5℃=105℃的水平上。

复合相变换热器的温度曲线图
复合相变换热器技术优势
1、在常规热管换热器的基础上进一步大幅度降低热流体(烟气)的排烟温度,使大量的中低温热能被有效回收,产生十分可观
的经济效益;
2、在降低排烟温度的同时,保持金属受热面壁温处于较高的温度水平,远离酸露点的腐蚀区域,从根本上避免了结露腐蚀和堵
灰现象的出现,大幅度降低设备的维护成本;
3、在世界范围内首次提出并实现了金属受热面最低壁面温度始终处于可控可调状态,能够在相当大幅度内,适应各类锅炉以及
传热负荷的变化,使排烟温度和壁温保持相对稳定;
4、在保留热管换热器具有的高效传热的同时,克服了常规热管换热器在使用一段时间后容易产生不凝气体,从而逐渐老化以至
失效的致命弱点,大大延长了设备的使用寿命。
与传统热管换热器比较

烟气余热利用选例
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选例一 加热除盐水或凝水
适用场合:以供热(汽)为主,热电联产企业。
基本原理:提高进除氧器水的温度,减少了汽机的抽汽,提高了供热能力。 |
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选例二 提高空气预热器进口风温,同时加热除盐水
适用场合:上级空气预热器出口烟温不高,尾部有可能结露,加热除盐水量受限制。
基本原理:从降低排烟温度回收的余热中,一部分用来加热送风,提高上级空气预热器的进口风温,使其尾部最低壁面温度高于
酸露点,防止结露腐蚀;另一部分加热除盐水,综合提高热效率。 |
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选例三 内部循环方式
适用场合:系统对加热除盐水没有用场。
基本原理:一方面,在省煤器后适当增加“复合气水段”、“复合气气段”受热面,用以加热锅炉给水,降低排烟温度提高锅炉
热效率。另一方面,利用相变段整体壁温可调可控不结露的特点,加热送风,确保空预器避免低温结露腐蚀。 |
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选例四 余热锅炉(中、低压)
适用场合:系统给水温度和热风温度较高,用户需要一定量的中、低压蒸汽。
基本原理:一方面,在转向塞增设中、低压蒸发段,生产中、低压蒸汽,用以降低排烟温度提高锅炉热效率;另一方面,利用相
变段整体壁温可调可控不结露的特点,加热送风,提高空预器壁面温度,确保空预器避免低温结露腐蚀。1-自动调节阀,2-低压
蒸汽汽包,3-低压蒸汽汽包安全阀,4-低压蒸汽汽包液位计,5-低压蒸汽上升管,6-低压蒸汽下降管,7-低压蒸汽段,8-原省煤
器,9-原空预器,10-烟道,11-相变换热器下段,12-壁温测试仪,13-相变换热器上段,14-风道,15-自控装置,16-低压给水
泵。 |
产品节能效益技术指标

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