一、空氣預熱器概述

空氣預熱器是煉油廠加熱爐節能降耗的重要設備，其通過對爐內高溫煙氣與燃燒所用空氣進行熱交換，達到降低排煙溫度，提高空氣溫度的目的，進而提高熱效率，降低燃料消耗，減少有害氣體(如二氧化硫、氮氧化物等)的排放。但過低的排煙溫度會引起設備露點腐蝕，降低空預器使用壽命。為此，以避開煙氣露點腐蝕，提升熱效率為動力，推動了各種類型空氣預熱器功能的不斷提升和完善，使得各種類型的空預器在煉油化工行業輪番應用，帶動了空預器行業的發展。
 

二、空氣預熱器原理

空氣預熱器的工作原理是：受熱面的一側通過煙氣、另一側通過空氣進行熱交熱，結果是空氣吸熱，煙氣放熱，從而使煙氣排煙溫度下降，提高煙氣余熱的利用程度。經過多年來的發展，空預器的結構變得復雜多樣，就位置而言，有放置在爐頂上，也有安放在地面上；就結構而言，有回轉、列管、板式、熱管之分。

三、空氣預熱器作用

空預器在節能降耗中重要作用體現在：
  1、改善并強化燃燒：當經過預熱器后的熱空氣進入爐內后，加速了燃料的干燥、著火和燃燒過程，保證爐內穩定燃燒，起著改善、強化燃燒的作用。
  2、強化傳熱：由于爐內燃燒得到改善和強化，加上進入爐內的熱風溫度提高，爐內平均溫度水平也有提高，從而可強化爐內輻射傳熱。
  3、減小爐內損失，降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率：由于爐內燃燒穩定，輻射熱交換的強化，可以降低化學不完全燃燒損失；另一方面，空氣預熱器利用煙氣余熱，進一步降低了排煙損失，因此，提高了鍋爐熱效率。根據經驗，當空氣在預熱器中溫度升高1.5℃時，排煙溫度可降低1℃。在鍋爐煙道中安裝空氣預熱器后，如果能把空氣預熱150-160℃,就可以降低排煙溫度110-120℃，可將鍋爐熱效率提高7％-7.5％，可節約燃料11%-12%。

四、空氣預熱器的分類

從工藝上，將空氣預熱器分為煙氣間接預熱空氣和直接預熱空氣兩種：

間接預熱空氣的主要有早期的工藝分支物流預熱空氣，冷進料-熱油預熱空氣，熱載體預熱空氣，這些方案在上世紀80年代在常減壓蒸餾裝置得到應用，并取得了很好的經濟效益，現在由于優化換熱流程技術的完善，將爐子和空氣預熱器加入，反而使工藝控制復雜化，因此較少使用。煙氣直接預熱空氣的方案就是直接將熱量傳遞給空氣，它雖然有氣-氣傳熱效果差的弱點，但自成系統，與其它工藝過程無關，當空預器出現故障時，不會影響整個工藝過程，因此在煉油加熱爐上得到了廣泛的應用。

按其換熱特點，空預器分為管式（鋼管、鑄鐵管、玻璃管、搪瓷管）空預器，熱管式空預器，板式空預器、水熱媒空預器、回轉式空預器等。各式各樣的空預器的結構、工作原理、設計計算方法各不相同，適用范圍也不相同。就石油化工行業而言，歐洲國家比較喜歡鋼管-鑄鐵管-玻璃管三段組合式空氣預熱器，美國用回轉式空預器較多，國內則是熱管式空氣預熱器用的最為普遍。

1、管式空氣預熱器是最早使用的空氣預熱器，為氣-氣換熱，制造簡單，維護成本低，存在傳熱效率率低、重量大。存在嚴重的露點腐蝕問題，目前應用的搪瓷管、玻璃管預熱器都是管式空預器變代升級。

2、熱管式空氣預熱器開發于上世紀60年代，利用水的相變進行熱交換，傳熱效率高，安裝方便，性價比較高，是目前國內應用最多的一種空氣預熱器。

3、板式空氣預熱器采用波紋板片作為傳熱元件,一定數量的波紋板片疊合成板束,煙氣-空氣通過板片直接換熱, 目前在用的都是單程強制換熱，換熱面積大，熱效率高。

4、水熱媒空氣預熱器利用除氧水或除鹽水作熱媒,建立一個閉路循環系統。熱媒水通過放置在加熱爐對流室出口的煙氣換熱器吸收煙氣的熱量 ,再通過布置在鼓風機出口的空氣預熱器放出熱量,加熱空氣，如此循環將煙氣熱量傳遞 給加熱爐所需的空氣。

5、回轉式空氣預熱器內置蓄熱元件，放置在扇形隔倉內，交替與煙氣和空氣進行換熱。

五、空氣預熱器的展望

長期的實踐表明：空預器的發展進步，其動力就是圍繞提高熱效率、克服煙氣露點腐蝕，保證設備長周期運行所展開，為避開露點腐蝕，工程技術人員想盡各種方案，從管式至熱管至水熱媒，再至板式空預器，其核心就是避免露點腐蝕，提高熱效率。將來的空氣預熱器將從材料的角度，直接選擇真正的抗露點腐蝕材料，將使空預器的結構大大簡化，從根本上解決露點腐蝕問題，再結合工藝上傳熱技術的改進，將來的空氣預熱器將逐步過渡到操作簡便，免維護，長周期運行的軌道上來，一批新型的抗露點腐蝕預熱器將更好地服務于各行各業。