文 献 综 述

我国既是能源的消费大国，也是能源的生产大国。虽然1990年以来能源生产总量已经名列前茅，但人均占有能源消费量只有发达国家的5%#8212;10%；但在另一方面，每万美元国民生产总值能耗方面则为世界各国之首，为印度的2.2倍，为发达国家的4#8212;6倍；使用能源的设备效率偏低，又造成能源的浪费，能源利用效率不高。我国能源现状主要包括：（1）储量丰富，以煤为主；（2）分布不均，煤炭运输紧张；（3）煤炭储量丰富，但品质不高。所以能有效的利用能源显得十分重要[1-3]。

热管空气预热器利用锅炉尾气的余热回收，提高锅炉的热效率有明显效果。实际运行中，锅炉的热效率往往比设计效率低8%~10%。针对这个问题，在锅炉中安装热管空气预热器，用以回收烟气余热，降低排烟温度、提高燃烧效率、降低灰渣含碳量，提高锅炉效率，降低CO#8322;排量，达到了良好的节能效果[4]。

1、热管

1.1 热管简介

热管是一种导热性特别好的传热元件，于20世纪60年代开始研发，70年代逐渐成熟并开始投入工业使用，它具有极高的导热性能，即使是导热性最好的金属如Ag、Cu，Al等，其导热系数也不及热管的万分之一，因此热管被谓之为”热超导体”[5-6]。

用热管组成的各种规格的热管换热器，广泛应用于工业锅炉、高炉热风炉等工业炉窑中低温烟气的余热回收。其中热管空气预热器是一种重要的余热回收装置。它的工作温度基本上覆盖了工业余热回收的整个温度范围。在钢铁企业中使用热管换热器是节能的有效途径之一，特别在高炉热风炉中，热管换热器被广泛应用[7]。

1.2 热管的工作原理

热管的工作原理比较简单，主要是靠封闭在其内部管子中工作液体（也成为工质）自身的反复相变来实现传热作用的，即管内工质首先吸收外界热量发生相变并蒸发，然后在管内另一头某一位置放热给换热体而自身又冷凝成液态，紧接着在无任何外加动力的作用下，仅仅借助于管内的毛细吸液芯所产生的毛细力（或借助自身重力）冷凝液体又回到原始相变蒸发位置，然后吸收外界热量发生相变并蒸发，如此反复循环，从而达到热量从一处输送到另一处的目的[8-9]，如图1所示。