图1 空气预热器工艺流程示意图空预器在节能降耗中重要作用【2】体现在：1、改善并强化燃烧：当经过预热器后的热空气进入炉内后，加速了燃料的干燥、着火和燃烧过程，保证炉内稳定燃烧，起着改善、强化燃烧的作用。

2、强化传热：由于炉内燃烧得到改善和强化，加上进入炉内的热风温度提高，炉内平均温度水平也有提高，从而可强化炉内辐射传热。

3、减小炉内损失，降低排烟温度，提高锅炉热效率：由于炉内燃烧稳定，辐射热交换的强化，可以降低化学不完全燃烧损失；另一方面，空气预热器利用烟气余热，进一步降低了排烟损失，因此，提高了锅炉热效率。

根据经验，当空气在预热器中温度升高1.5℃时，排烟温度可降低1℃。

在锅炉烟道中安装空气预热器后，如果能把空气预热150-160℃．就可以降低排烟温度110-120℃，可将锅炉热效率提高7％-7.5％，可节约燃料11%-12%。

三、空气预热器的分类从工艺上，将空气预热器分为烟气间接预热空气和直接预热空气【3】两种：间接预热空气的主要有早期的工艺分支物流预热空气，冷进料-热油预热空气，热载体预热空气，这些方案在上世纪80年代在常减压蒸馏装置得到应用，并取得了很好的经济效益，现在由于优化换热流程技术的完善，将炉子和空气预热器加入，反而使工艺控制复杂化，因此较少使用。

烟气直接预热空气的方案就是直接将热量传递给空气，它虽然有气-气传热效果差的弱点，但自成系统，与其它工艺过程无关，当空预器出现故障时，不会影响整个工艺过程，因此在炼油加热炉上得到了广泛的应用。

按其换热特点，空预器分为管式（钢管、铸铁管、玻璃管、搪瓷管）空预器，热管式空预器，板式空预器、水热媒空预器、回转式空预器等。

各式各样的空预器的结构、工作原理、设计计算方法各不相同，适用范围也不相同。

就石油化工行业而言，欧洲国家比较喜欢钢管-铸铁管-玻璃管三段组合式空气预热器，美国用回转式空预器较多【4】，国内则是热管式空气预热器用的最为普遍。

管式空气预热器管式空气预热器是最早使用的空气预热器，为气-气换热，制造简单，维护成本低，存在传热效率率低、质量大【5】。

存在严重的露点腐蚀问题，目前应用的搪瓷管、玻璃管预热器都是管式空预器变代升级。

热管式空气预热器热管式空气预热器开发于上世纪60年代，利用水的相变进行热交换，传热效率高，安装方便，性价比较高，是目前国内应用最多的一种空气预热器【6】。

板式空气预热器采用波纹板片作为传热元件,一定数量的波纹板片叠合成板束,烟气-空气通过板片直接换热, 目前在用的都是单程强制换热，换热面积大，热效率高【7】。

水热媒空气预热器利用除氧水或除盐水作热媒,建立一个闭路循环系统。

热媒水通过放置在加热炉对流室出口的烟气换热器吸收烟气的热量,再通过布置在鼓风机出口的空气预热器放出热量,加热空气，如此循环将烟气热量传递给加热炉所需的空气【8】。

回转式空气预热器回转式空气预热器内置蓄热元件，放置在扇形隔仓内，交替与烟气和空气进行换热。

是一种动设备，拥有控制系统【9】。

四、空气预热器的发展围绕着降低露点腐蚀，提高热效率，各种空预器纷纷进行了改进，甚至跨类别进行复合，以适应炼油行业的发展。

1、管式空预器：近40 年来, 国内外对钢管换热器进行了大量的强化传热研究, 取得了丰硕的成果。

目前已有的强化传热管技术不下百余种，通过强化传热能提高换热效率达50%以上，但抗露点腐蚀能力差，冷风端管壁金属温度低，存在典型的三角形区域腐蚀【10】，由此演变出玻璃管或搪瓷管空气预热器，它是钢管空预器的升级产品，搪瓷管空气预热器在低温段钢管外表面烧镀搪瓷来防止低温露点的腐蚀,即在普通碳钢管外涂一层耐酸搪瓷。

与碳钢管相比,传热系数相对降低率小于5%，搪瓷表面光滑,不易结垢和积灰,又耐磨损、抗腐蚀。

但缺点也是明显的，一次投资过大，且制造工艺有待规范，搪瓷管如果存在针眼、掉瓷等缺陷，腐蚀依然不可避免。

如果克服搪瓷管的制造、运输、安装方面存在的问题，应该有较强的发展空间。

2、热管空预器：热管空预器是六十年代出现的一种空气预热器，热管一般由管壳和内部工作液体(工质)组成。

石化行业中常用的热管为常温热管，换热效果强，但工作温度一般为0-250℃，在高于300℃的烟气中应用效果较差【11】，易出现爆管和产生不凝气。

近几年，高温热管已经开始使用，另外根据热管和管式空预器的综合特性开发出复合式热管空气预热器，其工作原理是在高温部位用管式空预器进行热交换，在低温部位用热管进行热交换，有效避开烟气的露点腐蚀，已经得到应用，能在露点的临界点工作，将来的发展方向应该在传质上继续努力，解决好热管的不凝气的集聚，热管容易失效的问题【12】。

3、水热媒空气预热器：利用除氧水或除盐水作热媒,建立一个闭路循环系统。

为了防止烟气换热器发生低温露点腐蚀,在水热媒空气预热器进口和循环水泵入口之间设置旁路调节阀，控制空气预热器的换热量，保证进烟气换热器热媒水的温度高于露点温度，即烟气换热器的最低壁温高于露点(一般设计值)为130～150℃【13】。

水热媒空气预热器需要与装置外(或内)的水系统相连，因此流程长，在加热炉区要增加热水泵，旁路调节系统，安全阀等设备，增加了操作的复杂性。

由于工质水的沸点只有100℃，加热后的空气温度不高，能量等级（火用值）低，今后的发展方向是从热媒介质上继续改进，目前发现有将水热媒空预器和管式空预器进行组合的实例，和热管空预器类似【14】。

4、板式空气预热器：板式空气预热器采用单程强制换热，换热面积大，热效率高。

目前针对大型换热器采用模块设计、分模块制造，便于运输、现场组装并可以单独更换模块。

根据流体特点可实现十字流，错流、逆流、以及错流和逆流混合组合布置，以及单流程与多流程组合布置【15】。

根据烟气温度以及选用材料特点，可实现高温预热与低温预热多级组合布置。

设备采用全焊式结构，密封性能好，很好的避免了介质的泄漏，板片焊接采用自动轮焊技术，并及时对焊接图2 抗露点腐蚀空气预热器结构示意图抗露点腐蚀空气预热器，采用传统结构，烟气从侧面进出，可根据加热炉的承载情况布置于加热炉顶部或底部，其核心技术就是抗露点腐蚀钢管，为锡合金复合材料，据介绍，该钢管具有钢材的强度和锡的抗腐蚀性，使用温度在280°C 以下，通过钢管外部翅片内部增加扰流子进行强化传热，得到了良好的应用。

与现有技术相比，热传导效率高，结构简单，制造方便。

由于解决了露点腐蚀的难题，能将排烟温度降低到100°C以下【21】，将设计部门定下的排烟温度不能低于150°C的指导原则直接打破，颠覆了传统空气预热器的设计理念，能根据环保和节能、工艺的要求，尽量低的设定排烟温度，提高加热炉热效率，减少碳排放。

五、空气预热器的展望长期的实践表明：空预器的发展进步，其动力就是围绕提高热效率、克服烟气露点腐蚀，保证设备长周期运行所展开，为避开露点腐蚀，工程技术人员想尽各种方案，从管式至热管至水热媒，再至板式空预器，其核心就是避免露点腐蚀，提高热效率。

将来的空气预热器将从材料的角度，直接选择真正的抗露点腐蚀材料，将使空预器的结构大大简化，从根本上解决露点腐蚀问题，再结合工艺上传热技术的改进，将来的空气预热器将逐步过渡到操作简便，免维护，长周期运行的轨道上来，一批新型的抗露点腐蚀预热器将更好地服务于炼油化工行业。

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第一作者简介：阎西祥男，1968年10月出生，浙江宁波人，学士学位，工程师，多年从事石油化工设备管理工作，现主要致力于石化电力专有设备的开发。

发表论文10余篇，拥有专利5项。

Development and Prospect of air preheater refining furnace Yan xixiang ningbo zhenhai best petrochemical equipment co., Ltd.Dong shaoping Zhenhai Refining & Chemical Co., Ltd.(Abstract) Air preheater is an important equipment in oil refinery furnace, mainly playing the role of energy saving and emission reduction. As the national energy policy and environmental policy is increasingly strengthened, its importance is more and more prominently. In this paper, through the comparison of species to the。