概述
目前冶金行业热轧加热炉工艺余热回收系统中，对于空气预热设备一般采用传统的列管式气气换热器形式，其特点是结构简单，制造成本较低，但是其换热效率，使用寿命等性能指标较低。
冶金热轧工艺加热炉预热回收系统一般包含空气预热器和煤气预热器，即将高温烟气的余热热量回收，通过待燃烧的煤气燃料和助燃空气预热，将烟气预热大部分回收到加热炉内，如图1所示。
图1 加热炉系统预热回收装置示意图
冶金热轧加热炉用空气预热器技术要求，烟气入口温度较高，一般超过700℃以上，甚至超过850℃。另外，一般的烟气通过烟囱自然通风，无引风机，对烟气侧压降要求严格;烟气侧运行过程中避免积灰，列管式换热器就是因为积灰严重，造成换热效率衰减明显。最好，由于热轧加热炉空气预热器放置在烟道中，占地空间及其有限，需要换热效率较高的换热器形式。
高温高效板式空预器
全金属焊接板式换热器用于回收烟气热量给空气预热，已经广泛应用于石油化工，电力系统等工业生产过程。板式换热器由于其较大的比表面积和较高的传热系数，是一种高效的换热器技术形式。其原理如图2所示。
图2 板式换热器原理及列管式比较
然而，冶金热轧加热炉由于其特殊的工艺应用场景，以及苛刻空气预热器的技术要求，因此，目前成熟的板式空气预热器技术无法直接应用到冶金行业，主要是前文提到的技术指标要求更高。
基于此，上海瑞晨公司与北京航空航天大学联合研发，开发了可以应用于冶金热轧加热炉的高温高效板式空气预热器技术，如图3所示。
图3 冶金热轧加热炉高温高效板式空气预热器
关键技术
(1)高效低阻丁胞强化换热板技术
(2)高温热防护及热应力解决方案技术
(3)防积灰设计技术
(4)多工况设计技术
(5)大尺度换热板耐高温焊接及其制造技术
技术指标
(1)烟气入口温度大于850℃;
(2)空气出口温度大于600℃;
(3)换热效率大于80%;
(4)5年内换热性能不衰减，最长可以达到8年使用寿命
