印染行业属于高耗能、高耗水、高污染的行业，目前其能源成本约占总成本的30%～40%，且仍有上升趋势；同时，印染行业又是一个余热资源丰富的行业，在生产过程中，产生大量的热废气、热废水，其余热资源总量约占企业能源总量的15%～20%。因此抓好余热回收利用工作，是企业行之有效的节能降耗措施之一，本文着重介绍几种成熟的热管技术在印染行业余热回收领域中的应用。
热管技术是发明于上世纪六十年代初，并于七十年代广泛应用于工业领域的一项传热技术，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热管一般分为高温热管（500℃以上）、中温热管（300~500℃）、低温热管（300℃以下），印染行业广泛应用的是低温热管技术。
1.热管式蒸汽发生器、热管式省煤器、热管式空气预热器在导热油炉和工业锅炉上的应用
导热油炉是印染厂最常用的设备之一，原煤经过燃烧，加热导热油，产生高温导热油，供热定型机使用。原煤在燃烧过程中，产生大量的高温烟气，排入大气，其排烟温度通常高达300℃。
针对该部分的高温烟气，可由三种回收方式：
(1)用热管式蒸汽发生器进行回收，产生蒸汽，供车间使用。热管式蒸汽发生器的工作原理类似于余热蒸汽锅炉，是气(烟气)-汽（蒸汽）转换装置。经过测算，该套装置的余热资源回收率可达44%，一台12.55GJ (300万大卡)的导热油炉的烟气热量（满负荷状态下），通过热管式蒸气发生器转换，每小时可产生0.6 MPa的饱和蒸汽500kg。
(2)热管式省煤器进行回收。它是一种气(烟气)-水(热水)转换装置，通过调节供水量，将水温控制在汽化温度以下，直接产生热水，供车间或生活使用。据测算，一台12.55GJ(300万大卡)的导热油炉的烟气（满负荷状态），通过热管式省煤器，每小时可产生80℃的热水6000kg。
(3)利用热管式空气预热器回收。这是一种气(烟气)-气（空气）转换装置，通过热管式空气预热器来加热空气，将加热后的热空气送入导热油炉炉膛，作为炉子的进风，供原煤燃烧使用。一台12.55GJ (300万大卡)的导热油炉在满负荷状态时，其排出的烟气可将4000m3/h的空气加热到200℃以上,折合标煤40kg。
上述三种回收装置，既可单独使用，也可根据具体情况串联使用。工业锅炉的烟气余热回收方法与导热油炉的回收方法相似，这里不再重复叙述。
2.定型机分散式余热回收装置在热定型机上的应用
该装置是将热定型机排出的高温废气中的热量交换给新鲜空气，然后将这部分被加热的新鲜空气再送回定型机烘箱内，从而实现余热回收目的。
热定型机的余热资源主要为废气，以一台8节烘箱的定型机为例，其排风量（排出废气）约为18000m3/h，废气温度约为150℃。通过该套余热回收装置，可加热120℃的空气达7000m3/h，折热量80万kJ/h。
上述的回收形式是气(废热空气)-气（新鲜空气）转换，企业也可以根据需要进行气(废热空气)-水（自来水）转换，产生热水，供生产和生活使用。
该装置也可以应用于预缩机、烘干机等设备的余热回收。
3.热污水余热回收装置的应用
在退浆、煮练、漂洗、蒸碱、轧染、卷染等生产工艺过程中，会产生大量的废热水，热量就通过废热水在无形中流失掉，造成大量的能源浪费。
其余热回收的主要过程如下：将生产过程的废热水集中到集水池内，用泵将废热水送至该装置内，以水(废热水)-水（清洁水）的交换形式加热清洁水，清洁热水供生产和生活使用，回收利用后的低温废热水，再被送往污水处理站。
以一个日产1 000 t废热水的印染厂为例（废热水温为80℃），通过热污水余热回收装置，可将800t20℃的清洁水加热到70℃，其回收热量折标煤为6t/d，节能效果非常显著。
在市场上还有其他形式的余热回收装置，虽然结构有所不同，但工作原理基本一致，都是采用低温热管技术。企业在进行余热回收技术改造时，可请当地的节能服务机构对企业的余热资源量、投资回收期等经济性数据进行测试对比分析，选择符合企业实际情况的余热回收装置，采用合同能源管理的模式，相信能够取得良好的节能效果和经济效益。
热管工作原理
超导热管的工作介质由多种无机活性金属及其化合物混合而成，具有超常的热活性和热敏感性，遇热而吸，遇冷而放。这种热超导工质在一定温度下被激活，并以分子震荡形式来传递热量，它超强导热性能使其导热系数是一般金属的一万倍左右，是水热管的十倍左右，在传导方向上几乎没有温度的衰减并能以极快的速度传递(超音速传递)。
二、特点
超导热管与普通热管相比具有如下特点：
(l)适用范围广。适用温度为60一1000℃，而一般液体工质如水，只能用于100一350℃。
(2)安全可靠。不存在管内超压问题，不怕干烧。液体工质汽化后，随着温度升高饱和蒸汽压也升高，而超导介质热管的内压儿乎不随温度度的变化而变化
(3)节省钢材，优化传热。设计上可不考虑耐压强度，只考虑传热性能、耐腐蚀和稳定性即可。
(4)可消除导热死区。水及其它液体工质在高温相变过程中和母管金属有不同形式的化学反应，如水热管内就易产生氢气等不凝气体，从而在热管上部形成导热死区，影响传热效果，而超导介质热管不存在此问题。
(5)安装方便，不受安装位置限制。一般热管必须依靠重力实现液体的循环(称重力式热管)。超导热管可任意安装，只要有温差就可传热。
(6)良好的导热性。导热速度快，强度大，效率高，超导热管热量的传递随着温差增加而增加，一般液体工质其汽相速度不能超过音速，一旦达到音速，即出现“阻塞”现象
(7)具有良好的等温性。试验证明，一根长4M的超导热管，其一端置于100℃的热水中，另一端置于无风的大气中，热、冷两端温差不大于1℃；而同样条件下的一般液体工质热管，热、冷两端温差高达3～4℃。这说明超导热管具有良好的等温性，即可在很小的温差下，传递很大的热通量，传热阻力小。
(8)由于不考虑内压，超导热管形状具有更大的灵活性，具有更广泛的应用领域。
余热回收系统改造后的运行及效果
一、余热回收系统运行情况
余热回收系统改造后安全运行了近两年，未出现任何故障，节能效果良好，排烟温度降低了35~70℃，空气预热器温度提高了60~100℃，炉子热效率提高了5~8个百分点。
二、经济效益
(1)更换为超导热管空气预热器后，原预热系统除鼓、引风机外其它动力系统及润滑油系统全部不需要，节省动力费4×RMB￥，节省运行维护费20×RMB￥。
(2)过去回转预热器每次检修需进行蓄热片的更换，备件需20×RMB￥左右，而热管一般在5年内不需修理。
(3)采用热管预热器后将能有效地防止露点腐蚀及灰堵，从而避免了因预热器故障造成的预热系统切除，因此产生较好的效益。
(4)超导热管预热器年节约燃料油1500t，折合人民币150×RMB￥左右。投资回收期只有8个月。
存在问题
超导热管空气预热器设计上未考虑吹灰设施，机构上虽可防止集灰，但效果不大，运行一段时间后，发现空气入炉温度有所下降，而烟气出炉温度稍有上升，判断为热管积灰。以后设计上应当考虑安装合适的吹灰设施。
结论
通过多年来的工业应用证明，超导热管空气预热器具有技术先进，节能效果显著，运行安全可靠，故障率低，传热效率高，热回收率高等优点，是一项极具潜力的新技术，具有国际领先水平和广阔的工业应用前景。
热管技术是发明于上世纪六十年代初，并于七十年代广泛应用于工业领域的一项传热技术，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热管一般分为高温热管（500℃以上）、中温热管（300~500℃）、低温热管（300℃以下），印染行业广泛应用的是低温热管技术。
1.热管式蒸汽发生器、热管式省煤器、热管式空气预热器在导热油炉和工业锅炉上的应用
导热油炉是印染厂最常用的设备之一，原煤经过燃烧，加热导热油，产生高温导热油，供热定型机使用。原煤在燃烧过程中，产生大量的高温烟气，排入大气，其排烟温度通常高达300℃。
针对该部分的高温烟气，可由三种回收方式：
(1)用热管式蒸汽发生器进行回收，产生蒸汽，供车间使用。热管式蒸汽发生器的工作原理类似于余热蒸汽锅炉，是气(烟气)-汽（蒸汽）转换装置。经过测算，该套装置的余热资源回收率可达44%，一台12.55GJ (300万大卡)的导热油炉的烟气热量（满负荷状态下），通过热管式蒸气发生器转换，每小时可产生0.6 MPa的饱和蒸汽500kg。
(2)热管式省煤器进行回收。它是一种气(烟气)-水(热水)转换装置，通过调节供水量，将水温控制在汽化温度以下，直接产生热水，供车间或生活使用。据测算，一台12.55GJ(300万大卡)的导热油炉的烟气（满负荷状态），通过热管式省煤器，每小时可产生80℃的热水6000kg。
(3)利用热管式空气预热器回收。这是一种气(烟气)-气（空气）转换装置，通过热管式空气预热器来加热空气，将加热后的热空气送入导热油炉炉膛，作为炉子的进风，供原煤燃烧使用。一台12.55GJ (300万大卡)的导热油炉在满负荷状态时，其排出的烟气可将4000m3/h的空气加热到200℃以上,折合标煤40kg。
上述三种回收装置，既可单独使用，也可根据具体情况串联使用。工业锅炉的烟气余热回收方法与导热油炉的回收方法相似，这里不再重复叙述。
2.定型机分散式余热回收装置在热定型机上的应用
该装置是将热定型机排出的高温废气中的热量交换给新鲜空气，然后将这部分被加热的新鲜空气再送回定型机烘箱内，从而实现余热回收目的。
热定型机的余热资源主要为废气，以一台8节烘箱的定型机为例，其排风量（排出废气）约为18000m3/h，废气温度约为150℃。通过该套余热回收装置，可加热120℃的空气达7000m3/h，折热量80万kJ/h。
上述的回收形式是气(废热空气)-气（新鲜空气）转换，企业也可以根据需要进行气(废热空气)-水（自来水）转换，产生热水，供生产和生活使用。
该装置也可以应用于预缩机、烘干机等设备的余热回收。
3.热污水余热回收装置的应用
在退浆、煮练、漂洗、蒸碱、轧染、卷染等生产工艺过程中，会产生大量的废热水，热量就通过废热水在无形中流失掉，造成大量的能源浪费。
其余热回收的主要过程如下：将生产过程的废热水集中到集水池内，用泵将废热水送至该装置内，以水(废热水)-水（清洁水）的交换形式加热清洁水，清洁热水供生产和生活使用，回收利用后的低温废热水，再被送往污水处理站。
以一个日产1 000 t废热水的印染厂为例（废热水温为80℃），通过热污水余热回收装置，可将800t20℃的清洁水加热到70℃，其回收热量折标煤为6t/d，节能效果非常显著。
在市场上还有其他形式的余热回收装置，虽然结构有所不同，但工作原理基本一致，都是采用低温热管技术。企业在进行余热回收技术改造时，可请当地的节能服务机构对企业的余热资源量、投资回收期等经济性数据进行测试对比分析，选择符合企业实际情况的余热回收装置，采用合同能源管理的模式，相信能够取得良好的节能效果和经济效益。
热管工作原理
超导热管的工作介质由多种无机活性金属及其化合物混合而成，具有超常的热活性和热敏感性，遇热而吸，遇冷而放。这种热超导工质在一定温度下被激活，并以分子震荡形式来传递热量，它超强导热性能使其导热系数是一般金属的一万倍左右，是水热管的十倍左右，在传导方向上几乎没有温度的衰减并能以极快的速度传递(超音速传递)。
二、特点
超导热管与普通热管相比具有如下特点：
(l)适用范围广。适用温度为60一1000℃，而一般液体工质如水，只能用于100一350℃。
(2)安全可靠。不存在管内超压问题，不怕干烧。液体工质汽化后，随着温度升高饱和蒸汽压也升高，而超导介质热管的内压儿乎不随温度度的变化而变化
(3)节省钢材，优化传热。设计上可不考虑耐压强度，只考虑传热性能、耐腐蚀和稳定性即可。
(4)可消除导热死区。水及其它液体工质在高温相变过程中和母管金属有不同形式的化学反应，如水热管内就易产生氢气等不凝气体，从而在热管上部形成导热死区，影响传热效果，而超导介质热管不存在此问题。
(5)安装方便，不受安装位置限制。一般热管必须依靠重力实现液体的循环(称重力式热管)。超导热管可任意安装，只要有温差就可传热。
(6)良好的导热性。导热速度快，强度大，效率高，超导热管热量的传递随着温差增加而增加，一般液体工质其汽相速度不能超过音速，一旦达到音速，即出现“阻塞”现象
(7)具有良好的等温性。试验证明，一根长4M的超导热管，其一端置于100℃的热水中，另一端置于无风的大气中，热、冷两端温差不大于1℃；而同样条件下的一般液体工质热管，热、冷两端温差高达3～4℃。这说明超导热管具有良好的等温性，即可在很小的温差下，传递很大的热通量，传热阻力小。
(8)由于不考虑内压，超导热管形状具有更大的灵活性，具有更广泛的应用领域。
余热回收系统改造后的运行及效果
一、余热回收系统运行情况
余热回收系统改造后安全运行了近两年，未出现任何故障，节能效果良好，排烟温度降低了35~70℃，空气预热器温度提高了60~100℃，炉子热效率提高了5~8个百分点。
二、经济效益
(1)更换为超导热管空气预热器后，原预热系统除鼓、引风机外其它动力系统及润滑油系统全部不需要，节省动力费4×RMB￥，节省运行维护费20×RMB￥。
(2)过去回转预热器每次检修需进行蓄热片的更换，备件需20×RMB￥左右，而热管一般在5年内不需修理。
(3)采用热管预热器后将能有效地防止露点腐蚀及灰堵，从而避免了因预热器故障造成的预热系统切除，因此产生较好的效益。
(4)超导热管预热器年节约燃料油1500t，折合人民币150×RMB￥左右。投资回收期只有8个月。
存在问题
超导热管空气预热器设计上未考虑吹灰设施，机构上虽可防止集灰，但效果不大，运行一段时间后，发现空气入炉温度有所下降，而烟气出炉温度稍有上升，判断为热管积灰。以后设计上应当考虑安装合适的吹灰设施。
结论
通过多年来的工业应用证明，超导热管空气预热器具有技术先进，节能效果显著，运行安全可靠，故障率低，传热效率高，热回收率高等优点，是一项极具潜力的新技术，具有国际领先水平和广阔的工业应用前景。
