距离碳中和跑道的终点还有40年时间,道阻且长,但行则将至。要实施可再生能源替代行动,实施低位能源再利用行动,构建清洁、安全、高效、低碳的能源体系,控制矿产能源总量,着力提高能源效率。我国烟气废热资源丰富,在各种工业炉的能源消耗中,废气排出的热量约占15%~35%,排热损失是所有热损失中最大的,一般在5%~8%之间。特别是在如煤炭等传统能源行业,余热资源约占其燃料总消耗量的17%~67%,其中可回收部分占比高达60%。国内关于余热废热并没有达到合理有效的利用,现阶段余热资源量巨大、能源利用率低、热损失高。基于上述问题,本文以微热管技术为基础,设计研发出一套锅炉尾气余热回收系统,系统包括换热器、数据监测系统、智能控制系统等,对微热管阵列充液工质的选型进行实验分析,并换热器的性能进行评价。结合平板微热管阵列在锅炉烟气余热回收实际项目的环境条件,设计微热管选型方案并搭建微热管性能测试的实验台。分析不同充液工质、不同充液率的平板微热管在不同冷热源下的传热表现。发现在固定的热源区间下,充液工质为丙酮甲醇2:1的微热管阵列传热表现优于丙酮甲醇1:1与丙酮甲醇1:2,其中35%充液率的丙酮甲醇2:1在实验中整体传热性能最好。将微热管进行防腐蚀处理并在脱硫塔前风道内进行腐蚀试验,发现反腐蚀性能良好。提出以微热管技术为基础的气水换热器,对换热器的烟气进出口温度、风速、水进出口温度等参数进行实际测量,分析数据发现烟气换热前后的温差随烟气进口温度增大,而水的温差基本不变。本文采用控制变量法分析不同烟气进口温度与风速对换热量造成的影响,发现换热量最大时的烟气进口温度为190℃,换热效率稳定在0.7以上,高于国家标准要求值。通过引入火积耗散数推导出的无量纲等效热阻R*、热导数N*对换热过程的不可逆程度进行分析,发现烟气温度与风速恒定时,换热器运行稳定;增大烟气温度或风速时,温度到达临界温度之前,适宜使用较小的风速以保持换热性能,达到临界温度后使用较大风速获得更大换热量,并用有效度-NTU法与有效度-热导法对换热性能进行对比分析。