我国的动力使用服从仅为33％，相比兴旺国度低约10％，单元产品的能耗与国际先辈程度相比仍有较大差距。冶金、建材、化工等流程产业能耗大， 约占我国产业总能耗的70％，环球同行能耗的46％；且所含余能大，约占我国产业总能耗的48％。在这些流程产业中，烟气余热占其全体所含余能的35％，相称于3.4亿吨尺度煤，但我国产业烟气余热接纳率仅为29%，比外洋均匀程度低15％~ 20％。
从钢铁行业长流程消费历程来看，简直每一道流程都触及到低温加热的历程，每道工序都排缩小量的低温烟气，分外是前面的加热局部，都市触及少量的低温烟气排放，假如可以把这局部低温烟气的余热接纳过去，可以无效的低落钢铁行业整个长流程的能耗。
三维蜂巢一连蓄换热余热接纳技能次要有三个特点：
（1）超大的比外表积，可完成极限的余热接纳，排烟温度实际上可以到达五六十度。一样平常工程上烟气里含有水分和硫氧化物、氮氧化物等净化物，假如排烟温度低于露点，大概会把这些净化物固结上去从而腐化设置装备摆设，以是一样平常排烟温度坚持在140~150℃左右。三维蜂巢蓄换热器极限余热接纳特征取决于蜂巢体的布局设计，接纳不锈钢金属丝纤维缠成具有三维通孔的类黑体布局，比外表积可以到达1800~2000㎡/m³左右，比惯例的蓄热式换热器比外表积进步60% ~ 70%。
（2）经过对流和辐射的耦合完成一连换热。惯例的蓄热式换热器相称于是格子砖，固然比外表积能到达700~800㎡/m³，但它的传热历程以对流为主，由于格子砖四周都是墙壁，出来的热量不克不及经过辐射的情势传给换热壁面，而是被锁在墙壁内里，只能经过对流的方法来举行换热。而三维蜂巢蓄换热器是具有三维通孔的金属蜂巢布局，它在三个偏向都有很大的换热面，从而具有超高的比外表积。烟气和蜂巢之间先辈行很强的对流换热，蜂巢吸取到低温烟气的热量之后又经过三维通孔以辐射的情势把这个热量立刻辐射到了换热外表上去。以是经过对流和辐射的巧合就可以完成高效的烟气余热接纳。
图一：三维蜂巢蓄换热器一连续蓄换热的机理
别的在对流和辐射耦合的底子之上完成一连的蓄换热，它的一连续蓄换热功效次要使用于像转炉大概其他常常动摇的场景，也实用于一连式的加热炉温度动摇较大的场景。温度热负荷动摇的来流畅过三维蜂巢蓄换热器之后，由于它具有一连蓄换热和稳温的作用，以是接纳的余热可以一连的输入，并且动摇会十分的小。为无效的进步这局部余热的再使用率，将松散的蜂巢层集成到换热管表面，低温烟气走管外，冷流体走管内，把热负荷动摇的烟气余热酿成一连的、动摇小的、波动的余热输入。
（3）换热器表面可集成一个不锈钢金属滤布来完成除尘和换热的一体化。实践工程当中烟气的身分是比力庞大的，不行制止的会含有粉尘，假如粉尘进到蜂巢内里会影响整个换热器的传热历程，梗塞之后会低落它的传热服从。在蜂巢换热器表面面加上一层致密的蜂巢层，便是十分薄的一个不锈钢纤维滤布，它起到一个过滤的作用，把粉尘给挡在表面，不让粉尘进到内里去净化蜂巢体。它的一个利益是只需不是分外黏的平凡粉尘，它都具有自清灰的作用。传统的布袋除尘器是必要举行反吹的，由于布袋的次要身分便是硅酸铝、二氧化硅大概三氧化二铝，跟粉尘的身分都是氧化物，这些类似相溶的氧化物容易互相吸引在一同，必要外力将其离开撤除。三维蜂巢蓄换热器接纳不锈钢纤维丝制造而成，实在质便是金属铁单质，跟粉尘氧化物之间既不类似，也不相溶，以是从机理下去说它就不会粘结粉尘。不锈钢滤布相称是一个低外表能的一种布局，假如粉尘集聚到不锈钢滤布上多了之后，它会在重力的作用下整块整块的往下失。以是在肯定水平上只需粉尘不是分外的黏，它是具有自清灰作用的，不必要像布袋除尘器那样举行反吹。
别的，关于三维蜂巢换热器的阻力，次要包括两局部：外层的不锈钢纤维和内层的蜂巢阻力。外层的不锈钢纤维外部固然十分的精密，但由于它十分的薄，以是它的阻力十分小，在二三十帕左右；内层的蜂巢是依据换热才能来举行设计的，好比来流的烟宇量大，热负荷大就必要设计的厚一点，它的阻力会大一点。假如设计的薄一点，阻力会小一点。一样平常来说的每单元米的蜂巢的阻力也就100帕左右。
实行室研讨效果：要接纳低温烟气的余热，假如冷却介质用的是气体介质，换热管表里都加三维蜂巢，蜂巢相称于是一个强化气体侧传热的元件，假如用水大概是用其他液体作为冷却介质，换热管内里就不必加三维蜂巢，只需在气体测加三维蜂巢。实行后果发明这种集成的管件（如图三所示）跟平凡光管相比，三维蜂巢管件烟气出口温度成反指数急剧降落，出口温度可急剧降落到100℃以下，比惯例光管的换热才能强化了5~8倍左右。关于除尘结果来说，出口的粉尘浓度可以降到10mg/m³以下，到达超低排放的尺度，粉尘的污染服从高达99%以上。三维蜂巢管件的压降大约是在3000帕左右。
图二：三维蜂巢集成管件
中试实行效果：在中试实行安装（如图四所示）上自制低温烟气，入口烟气温度大约700多度，为包管水蒸气和净化物不析出，烟气出口温度控制在150℃左右。中试实行安装烟气余热接纳服从到达72%以上，接纳服从绝对比力高，在国际到达抢先的程度。
图三：超大三维拓展外表蓄\\换热耦合式烟气污染高效余热接纳中试安装
图四：中试实行余热接纳率和除尘率
第三方测试的实行效果：入口的烟气温度均匀800.7℃，烟气含尘浓度约2086~12459mg每立方米。颠末三维蜂巢除尘换热之后，出口烟气的粉尘浓度降到30mg以下，约 5~27mg/m³，余热接纳服从是72%，粉尘污染率是99%。
图五：第三方测试陈诉及专家检察意见
工程树模效果：山西太原太钢建立一套三维蜂巢除尘换热一体化树模性安装，针对精粹炉的低温高含尘烟气举行余热接纳。精粹炉热负荷动摇很大，周期性运转，烟气最低温度为890℃，最高含尘量为74.7g/m³。颠末树模性安装的除尘蓄换热和稳温作用后，出口烟气的粉尘浓度降到10mg/m³以下，污染后烟气均匀含尘量为4.82mg/m³，总压降的变革为2000帕以下，余热接纳服从为70%。
冶金，建材、化工等都属于高耗能、高排放的行业，在动力麋集型的低温消费历程中燃料熄灭发生的绝大局部余热都是经过烟气所排放出去的。烟气所排放的余热相称于整个产业能耗的大约17%~20%左右，折分解尺度煤约为3.4亿吨/年，具有极大的接纳代价。三维蜂巢换热用具有极限化余热接纳、可一连蓄换热和除尘一体化的特点，可普遍使用于钢铁、建材、化工等各种加热炉、竖炉、反转展转窑、转炉等典范窑炉低温高含尘烟气的余热接纳，在产业烟气余热接纳范畴具有宏大的潜力。