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高爐熱風(fēng)爐的煙氣溫度為250--350℃，排煙中含有大量余熱。將高爐熱風(fēng)爐余熱回收利用，來預(yù)熱熱風(fēng)爐燃燒所需燃?xì)夂椭�燃空氣，可有效地提高風(fēng)溫、增加高爐噴煤量和降低燃料比。高爐熱風(fēng)余熱回收技術(shù)類型較多，我國使用的高爐熱風(fēng)爐余熱回收裝置及技術(shù)有多種型式，如單體式熱管換熱器、分離式熱管換熱器、回收式換熱器、熱媒式（水或油）換熱器、板式換熱器，以及熱風(fēng)爐自身預(yù)熱技術(shù)等。 一、 單體式熱管換熱器的結(jié)構(gòu)。熱管是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的，

具有結(jié)構(gòu)簡單、導(dǎo)熱性能高效等特點(diǎn)。熱管為一根抽成真空（或裝有吸液芯）的密封金屬管，該金屬管作為管殼，其內(nèi)壁貼附有絲網(wǎng)吸液芯，利用毛細(xì)作用力使液體在吸液芯內(nèi)不受熱管位置的限制而移動。管殼兩端完全密封，在密封前管內(nèi)先封裝適量的液態(tài)工質(zhì)。熱管分為蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段。其兩端分別為蒸發(fā)段和冷凝段。工作時，蒸發(fā)段（吸熱段）的工作液體被熱管外的熱流體加熱，吸收潛熱蒸發(fā)，其蒸發(fā)經(jīng)絕熱段（保溫）流向冷凝段（散熱段），工作液蒸氣釋放潛熱，凝結(jié)為液體。蒸氣液化釋放出來的潛熱通過管壁傳遞給管外側(cè)冷流體。匯集在冷凝段的吸液芯中的凝結(jié)液借助于重力、表面張力或吸液芯的毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段；工質(zhì)蒸氣冷凝放出的熱量通過管壁加熱環(huán)境。通過工質(zhì)吸熱蒸發(fā)在冷凝放熱熱量，將熱量從加熱段傳遞到冷凝段。 

由于熱管利用了相交傳熱原理，熱管內(nèi)部傳熱速度極快，因此元件傳熱速度卻決于管壁與氣流間傳熱的快慢。一般在熱管兩端裝設(shè)翅片，增大傳熱面積，改善熱管的換熱效果。目前，大多數(shù)鋼鐵企業(yè)使用的均為單體式熱管重力型熱管，即工作液依靠重力回流的熱管。單體式熱管換熱器通常布置于熱風(fēng)爐煙道上。其內(nèi)部分為上下兩個換熱室，其外觀為一大箱體。下部換熱室通過熱煙氣，上部換熱室流過煤氣或助燃空氣：上下?lián)Q熱室其間由縱貫上下兩室的單體式熱管管束來傳遞熱量。熱管換熱器的密封性能好，可用于空氣和煤氣的預(yù)熱。 

換熱器內(nèi)的熱管元件各自獨(dú)立，分別安裝，在積灰嚴(yán)重或需要更換檢修時，可以打開上蓋取出單根損壞的熱管。由于熱風(fēng)爐的換熱器采用了鋼-水熱管，熱管中的蒸氣壓力隨溫度的升高而增加。為了防止煙溫過高引起熱管破裂，往往在設(shè)計時要采用溫控措施。當(dāng)溫度超過規(guī)定值時，自動減少流動換熱器的煙氣量。保證熱管的工作溫度始終處于正常范圍。 

二、 分體式熱管換熱器。采用分體式布置，燃燒爐、換熱器各成一

體，保證了燃燒充分、換熱完全，量大供熱量能做到1.05KW。分體式熱管的結(jié)構(gòu)為：制作成管排的蒸發(fā)部和冷凝段分別放置于煙氣流和空氣流（或煤氣流）中，冷凝段在高處，加熱蒸發(fā)段的位置較低，中間用兩根以上的流通管和回流管相連接。受熱蒸發(fā)的工質(zhì)蒸氣經(jīng)流通管上升到冷凝段放熱，冷凝的液態(tài)工質(zhì)依靠重力經(jīng)流管回到加熱蒸發(fā)段，重新吸熱參與再一次的換熱循環(huán)。冷凝段和蒸發(fā)段的距離可達(dá)30—50m，方便了換熱器在使用現(xiàn)場的布置和安裝。換熱系數(shù)采用逆叉流換熱方式，即煙氣走管外，空氣走管內(nèi)。一方面有效控制了換熱器的積灰，即使積灰也容易清理；另一方面強(qiáng)化了換熱，降低系統(tǒng)阻力，減少風(fēng)機(jī)功耗。同時在整個系統(tǒng)中采用自動上煤、自動除渣，配備了具有電力驅(qū)動、控制、監(jiān)測等功能的電控設(shè)備，保證系數(shù)正常工作。 

三、 板式換熱器。板式換熱器的特點(diǎn)：板式換熱器是以波紋板為傳

熱面的新型、高效換熱器，具有以下特點(diǎn)：1.傳熱系數(shù)高。由于波動板片相互倒置，在流通中形成網(wǎng)狀觸點(diǎn)，流通交叉變化，流體方向多變，在臨界諾數(shù)約為200時就能達(dá)到湍流，使膜傳導(dǎo)系數(shù)顯著提高，增強(qiáng)了傳熱；2.體積小，占地面積小，質(zhì)量輕，特別適用于空間有限的場合。板式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，占地面積僅為列管換熱器的1/5—1/10；3.組裝靈活，拆裝清洗方便。國內(nèi)中小高爐爐體軟水冷卻大多采用空冷器，由于空冷器以空氣為冷媒，受季節(jié)影響大，進(jìn)高爐軟水溫度隨季節(jié)變動而波動。在夏天時最高進(jìn)高爐水溫達(dá)到70℃以上，遠(yuǎn)高于最佳供水溫度35--40℃。空冷器管束易腐蝕、漏水，而對腐蝕管術(shù)采用“盲死”措施后，空冷器換熱面積減少，更使進(jìn)入高爐的軟水溫度升高。隨著煉鐵工藝的完善及高爐利用系數(shù)的提高，空冷器冷卻能力不足的矛盾日益突出，已嚴(yán)重影響高爐的安全高產(chǎn)和使用壽命。 

四、 高溫噴流換熱器。采用國際上冶金行業(yè)較為先進(jìn)的氣-氣換熱結(jié)

構(gòu)，換熱管由外管和噴流內(nèi)管組成。來自噴流內(nèi)管的高速氣流沖擊在換熱管的弧形內(nèi)壁，具有破膜作用，較大地提高了內(nèi)壁的傳熱系數(shù)。可達(dá)到950W/(m2 • ℃)以上，并使換熱管的平均工作溫度降低，提高換熱器的使用壽命。通過選取不同材質(zhì)和布置方式，可使供熱溫度到達(dá)到500℃以上。 

五、 熱媒式換熱器。這種換熱器的工作原理是利用熱媒（水、油）

的循環(huán)，將煙氣的余熱不斷地傳送給需要預(yù)熱的煤氣或空氣。熱換煤換熱器由煙氣換熱器、煤氣換熱器和空氣換熱器、循環(huán)泵、膨脹罐、儲液罐及管路組成。這些設(shè)備組成一個熱媒的循環(huán)回路。在循環(huán)泵的驅(qū)動下，熱媒在煙氣換熱器（裝于煙道之中）中吸熱煙氣余熱升溫，高溫?zé)崦椒謩e被送入煤氣換熱器和空氣換熱器中，對煤氣和空氣進(jìn)行預(yù)熱，變冷的熱媒被重新送入煙氣換熱器進(jìn)行新一輪的加熱和換熱循環(huán)。 

六、 油熱煤換熱器。油熱煤換熱器通常采用高溫導(dǎo)熱油為熱媒介質(zhì)，

可在320℃以下正常工作，工作壓力較低，由于熱煤油比熱容小于水的比熱容。所以在熱媒供出與回送溫度差相同時，油熱煤的循環(huán)量較水熱媒大50%，循環(huán)所需的動力消耗高50%左右。油熱煤換熱器有如下技術(shù)特點(diǎn)：1.油熱煤壓力波動小。在熱媒的吸熱放熱循環(huán)過程中，由于熱媒的溫度在不斷變化，因此其體積也在不斷改變。熱媒膨脹箱可吸收熱媒體及變化引起的壓力改變，確保不出現(xiàn)壓力過高而破壞設(shè)備，或壓力過低使系數(shù)發(fā)生到空現(xiàn)象2.運(yùn)行穩(wěn)定3.維修方便