通常将热流体温度高于800℃的换热器称为高温换热器。它们主要用于工业炉窑高温烟气的余热回收。高温换热器按材质可以分为金属和非金属两大类，按操作原理则有换热式和蓄热式之分，按传热原理又可将其分为对流式和辐射式。

金属高温换热器与非金属高温换热器相比，其密封性好且可承受一定的压力。缺点是耐高温性不如非金属，且价格较高。

图7-22　双面加热的环缝式辐射换热器

由于高温时辐射传热与温度的四次方成正比，因此对排烟温度很高的窑炉应首先选用辐射式的高温换热器。辐射式高温换热器与对流式相比，其热负荷高，预热空气的温度也高，且器壁最高温度与预热空气出口温度差值甚小，烟气流道不易堵塞，适用于烟气温度高于900℃的工业炉窑。辐射式高温换热器有环缝式和管式两大类。环缝式结构简单，它通常由内筒、外筒、导向片、集热箱、波形膨胀节等组成。高温烟气在内筒通过，预热空气在内、外筒之间的环缝通过。这种环缝式辐射换热器又有单面加热和双面加热之分。图7-22为双面加热的环缝式辐射换热器的示意图，通常为了强化换热可在环缝内筒的外壁上焊上直肋片或螺旋导向肋片。这种环缝式辐射由于结构简单，不易堵灰，在工业窑炉中应用较多。

为了充分利用烟气的余热，进一步提高空气的预热温度，在工业窑炉中也常常采用环缝式辐射换热器和光管列管式对流换热器的组合（见图7-23），从而充分利用两种类型换热器在不同温度段的各自特点和优势，来实现高效的换热。

图7-23　环缝式辐射换热器和光管列管式对流换热器的组合(www.daowen.com)

1—环缝式辐射换热器；2—光管列管式对流换热器；3—上管板冷空气入口；4—清扫孔；5—空气连接管道；6—烟气连接管道

非金属的陶瓷高温换热器，近十年来得到迅速的发展。陶瓷材料由于其耐温、耐腐蚀、价格低、寿命长等优点，非常适合于用作高温换热器的元件，但它也有导热系数小、热阻大、加工性能差、不易密封等缺点，这些缺点阻碍了它的应用。陶瓷高温换热器中应用最多的是黏土换热器，通常又称为四孔砖换热器，它是用耐火黏土或掺有碳化硅的耐火黏土先制成各种换热元件（各种形状的异性砖或管），而后根据需要再将这些元件组合成换热器。图7-24即为四孔砖黏土换热器的示意图。这种换热器能用于排烟温度超过1000℃的窑炉，可使空气预热温度高达450～750℃。其缺点是体积大，砌筑时接缝多，密封性差。

由于碳化硅的性能（如导热性、热稳定性）远优于一般的耐火材料，因此近几年碳化硅高温列管式换热器得到很大的发展。碳化硅管是以不同粒度的碳化硅粉为原料，通过浇铸成型、固化、高温烧结等工序制作而成，它导热系数大、热稳定性好、耐腐蚀，在高温下有足够的强度，是高温换热器比较理想的元件，目前世界各国都在大力研究碳化硅高温换热器。

图7-24　四孔砖黏土换热器