1、鍋爐尾部煙氣高中溫排放的背景
    燃煤作為我國發(fā)電機組最主要的燃料，由于其中含有不同程度的硫(S)，因此經(jīng)過鍋爐燃燒后，會在煙氣中產(chǎn)生不同濃度的SO2及SO3氣體。SO2及SO3氣體本身幾乎不會對設(shè)備造成影響，而一旦溫度降低到一定程度后，與煙氣中水蒸汽結(jié)合，在尾部煙溫較低區(qū)段凝結(jié)成為酸液滴，將會對設(shè)備造成強烈的腐蝕，這一現(xiàn)象被稱為硫酸露點腐蝕。
     由于低溫腐蝕的原因，大小鍋爐設(shè)計的排煙溫度都很高，尤其是中小型鍋爐為了避免腐蝕和灰堵，設(shè)計排煙溫度都在160℃——230℃，大型鍋爐一般在120℃——160℃，而排煙溫度損失是鍋爐熱損失最大的一項，占鍋爐熱損失的80%或更高，影響排煙熱損失的主要原因是排煙溫度過高。在鍋爐節(jié)能上降低排煙溫度是科技工作者首選，但是，降低排煙溫度必須解決以下三大難題：
第一，低溫腐蝕問題。在低溫腐蝕過程中主要解決硫酸、氯酸、鹽酸、氫氟酸等強酸的腐蝕。
第二，灰堵的問題。當硫酸蒸汽在預(yù)熱器受熱面上凝結(jié)后，則會發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，隨著腐蝕的進一步發(fā)展，它與受熱面上的積灰形成了酸性粘結(jié)灰，由于其具有較強的粘接性，一旦形成，比較難以通過吹灰吹掉。在預(yù)熱器的腐蝕過程中，首先低溫段覆蓋了粘結(jié)灰的受熱面變得粗糙，更加有利于硫酸的凝結(jié)和腐蝕，隨著腐蝕的加劇，將進一步向中溫段蔓延，最終造成預(yù)熱器堵灰腐蝕，而且大幅度降低其傳熱能力。
第三，磨損的問題。攜帶有灰粒和未完全燃燒燃料顆粒的高速煙氣通過受熱面時，粒子對受熱面的每次撞擊都會剝離掉極微小的金屬屑，從而逐漸使受熱面的管壁變薄，這就是飛灰對受熱面的磨損過程。煙速越高，灰粒對管壁的撞擊力就越大；煙氣攜帶的灰粒越多（飛回濃度越大），撞擊的次數(shù)越多。結(jié)果都將加速受熱面的磨損。長時間受磨損而變薄的管壁，由于強度降低很容易造成管子損壞。這不僅會引起受熱面管子漏泄，影響鍋爐的安全運行，而且檢修時還要花費大量的工時和鋼材來修復(fù)或更換被磨損的部件。
2、如何降低鍋爐尾部的煙氣溫度，回收廢熱再利用，提高鍋爐熱效率？
如何降低鍋爐尾部的煙氣溫度，回收廢熱再利用，提高鍋爐熱效率，這成為鍋爐節(jié)能減排工作更深層次的研究與發(fā)展，繼省煤器、空預(yù)器后，進一步回收尾煙溫度再利用，同時保證尾部煙道及設(shè)備不被腐蝕，保證設(shè)備正常運行。
常用的換熱器
一般常用的換熱器為管式換熱器，其金屬受熱面最低壁面溫度與熱流體排放溫度之間大致處于一種倍數(shù)關(guān)系，即排煙溫度為140℃時相應(yīng)的最低壁溫僅為70℃左右。
對于熱管換熱器，“如果金屬受熱面壁面溫度要求不低于77.8℃時，其排煙溫度通常不得低于155℃，否則必引起低溫結(jié)露腐蝕”（參見顧維藻等著《強化傳熱》，科學(xué)出版社）；
上述換熱器的壁溫只能作為校核溫度，也就是說，當運行工況因運行需要必須進行調(diào)整時，即便知道必然會發(fā)生低溫腐蝕也無法避免，沒有任何辦法直接對壁溫進行調(diào)整控制。
3、LYQ相變換熱器（專利技術(shù)）
該換熱器和一般熱管換熱器以及其他節(jié)能技術(shù)不同,傳熱介質(zhì)內(nèi)部獨立循環(huán)相變傳熱,以設(shè)計構(gòu)造成一個相互關(guān)聯(lián)的整體，“相變換熱”與“煙氣橫掠管束”相比其換熱能力具有“量級性(102以上)提高”的傳熱特征，實現(xiàn)了相變換熱器換熱表面金屬壁溫分布均勻,加之換熱器換熱壁溫可調(diào)性?？杉訙爻}補水、供熱回水、冷凝水及冷空氣等,既節(jié)約了能源又避免了上一級和一下級設(shè)備的腐蝕。
3.1  相變換熱器與普通熱管換熱器對比
作為同樣利用相變原理實現(xiàn)熱量高效傳導(dǎo)的技術(shù)應(yīng)用，相變換熱器與熱管換熱器都被用于鍋爐換熱器設(shè)計中，他們之間的技術(shù)對比見下表：

對比項		相變換熱器		熱管換熱器
相變原理相同，模塊化結(jié)構(gòu)不同		相變換熱器是在多根并聯(lián)的密閉管排束構(gòu)件內(nèi)利用相變工質(zhì)汽化潛熱傳遞熱量，相變下段的水吸收熱量汽化為飽和蒸汽，蒸汽在一定的壓差下上升到相變上段，放出熱量，然后凝結(jié)成液體，飽和水經(jīng)汽水分離器回到相變下段，并再次汽化，往復(fù)循環(huán)，完成了把熱量從高端向低端的單向?qū)帷?		熱管是在相對獨立的密閉單根構(gòu)件內(nèi)利用相變工質(zhì)汽化潛熱傳遞熱量，在熱管下端加熱，水吸收熱量汽化為飽和蒸汽，在微小的毛細管壓差作用下上升到熱管上端，向外界放出熱量，然后凝結(jié)成液體，飽和水沿管壁回流到受熱段，并再次汽化，往復(fù)循環(huán)，完成了把熱量從高端向低端的單向?qū)帷?
使用 壽命		在保證鍋爐不停爐的情況下，可及時排放不凝氣體，并能夠?qū)υO(shè)備進行注水和重啟，克服了傳統(tǒng)熱管逐漸老化以至失效的致命弱點，從而大大延長了設(shè)備的使用壽命。		由于熱管的制造特性，容易產(chǎn)生不凝氣體，只要其中部分熱管的不凝氣體超出許可極限，熱管換熱器整體換熱效率就會下降，加之使用時不能排氣和重啟，因此使用壽命較相變換熱器的使用壽命短。
壁溫調(diào)控能力		相變換熱器由多根并聯(lián)互通的密閉管排束構(gòu)件組成，通過調(diào)節(jié)其放熱或吸熱量，控制壁面溫度，使壁溫始終保持在酸露點之上１0-１5℃，即使負荷和燃料種類發(fā)生變化也不會產(chǎn)生酸露腐蝕。		熱管換熱器的每根熱管都是獨立的換熱單元，這使其無法實現(xiàn)整體壁溫可控可調(diào)，因此當排煙溫度較低或負荷和燃料種類變化時，極易發(fā)生酸露腐蝕。
腐蝕與 灰垢	相變換熱器由多根并聯(lián)互通的的密閉管排束整體構(gòu)件組成，壁面溫度整體均勻，可控可調(diào)，能夠始終控制在酸露點溫度以上，從機理上根本解決設(shè)備腐蝕問題。同時不會產(chǎn)生結(jié)露性灰垢。其配備的吹灰器只作備用。		由數(shù)根相互獨立的密閉單根熱管構(gòu)件組成，壁面溫度不能實現(xiàn)在線可控可調(diào)且整體不均勻，當負荷和燃料種類變化時，無法防止設(shè)備不腐蝕。一旦產(chǎn)生結(jié)露性灰垢，即使增加吹灰器或沖洗裝置，也很難處理，除非進行拆除
回收 熱量	當壁面溫度高于酸露點時，LYQ相變換熱器排煙溫度可以降到比壁面溫度高10-15℃，而不產(chǎn)生酸露腐蝕，故回收的熱量比傳統(tǒng)熱管大了很多。		當壁面溫度高于酸露點時，傳統(tǒng)熱管的排煙溫度與壁面溫度之間必須是倍數(shù)（大約2倍）關(guān)系，故回收熱量相對相變換熱器小得多。
維護 成本	如因不凝氣體而導(dǎo)致相變換熱器換熱效率下降，可按照操作規(guī)程在線進行注水重啟，從而解決前面所出現(xiàn)的問題，幾乎沒有運行維護成本。		熱管使用一段時間后，因不凝氣體增多而超過熱管承受極限或因酸露腐蝕導(dǎo)致失效時，必須停爐更換，而不能在線維護，所以維護成本大。