焦化加熱爐所耗燃料的能耗約占焦化裝置（不含焦化富氣壓縮和下游單元）總能耗的70％左右，可見要實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效之目標(biāo)，必須首先提高焦化加熱爐的熱效率。國內(nèi)目前所有的焦化加熱爐均設(shè)置了余熱回收系統(tǒng)，利用出對流室的煙氣來預(yù)熱燃燒空氣，降低了*終的排煙溫度，設(shè)計(jì)熱效率一般均在90%以上。
余熱回收系統(tǒng)一般由空氣預(yù)熱器、風(fēng)機(jī)、吸風(fēng)口及煙風(fēng)道組成，根據(jù)空氣預(yù)熱器布置位置可分為上置式和下置式兩種方案,見圖10和圖11。

圖10、上置式空氣預(yù)熱器 圖         11、下置式空氣預(yù)熱器

上置式方案將空氣預(yù)熱器設(shè)置在加熱爐對流室上部，出對流室熱煙氣直接進(jìn)入空氣預(yù)熱器與空氣換熱，一般不考慮設(shè)置旁通煙道及煙氣引風(fēng)機(jī)，冷煙氣由爐頂煙囪排入大氣，因此煙囪高度設(shè)計(jì)應(yīng)考慮克服空氣預(yù)熱器內(nèi)的煙氣阻力。由于加熱爐煙囪高度受到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的限制，一般來說空氣預(yù)熱器內(nèi)的煙氣阻力應(yīng)小于50~60Pa，這樣必然造成空氣預(yù)熱器內(nèi)煙氣流速不能過大，管排數(shù)也不能太多，不僅使得煙氣側(cè)傳熱系數(shù)較小，空氣預(yù)熱器的吸熱量的大小也受到限制。該種方案的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小、投資較小，缺點(diǎn)是加熱爐爐頂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空氣預(yù)熱器及附屬設(shè)備維護(hù)難度大，當(dāng)回收系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備出現(xiàn)故障須進(jìn)行維修時(shí)加熱爐必須停車，適用于小型焦化爐的熱量回收。
下置式方案將空氣預(yù)熱器設(shè)置在地面，出對流室熱煙氣經(jīng)下行熱煙道進(jìn)入空氣預(yù)熱器與空氣換熱，出預(yù)熱器的冷煙氣由引風(fēng)機(jī)經(jīng)冷煙道排入爐頂煙囪或位于地面的獨(dú)立煙囪，空氣則由鼓風(fēng)機(jī)送入空氣預(yù)熱器與煙氣換熱，而后經(jīng)熱風(fēng)道至燃燒器供燃燒使用。由于空氣預(yù)熱器內(nèi)空氣及煙氣側(cè)阻力均可以由風(fēng)機(jī)來克服（一般可選擇1000~2000Pa），因此煙氣側(cè)阻力不受到煙囪抽力的限制，煙氣及空氣側(cè)均可以選擇較大的設(shè)計(jì)流速，從而強(qiáng)化了傳熱，減少了空氣預(yù)熱器的傳熱面積及設(shè)備投資，而且空氣預(yù)熱器的吸熱量也不會受到限制。該種方案的優(yōu)點(diǎn)是操作靈活，設(shè)備維修方便，焦化爐可獨(dú)立操作而不受回收系統(tǒng)限制，缺點(diǎn)是占地面積大、投資較多，適用于大型焦化爐的熱量回收。
余熱回收設(shè)備的類型較多，目前較為在焦化加熱爐上廣泛采用的有熱管式和列管式空氣預(yù)熱器。由于熱管式空氣預(yù)熱器可以在煙氣側(cè)和空氣側(cè)均采用擴(kuò)大表面，從而大大提高了換熱效率，其應(yīng)用也比列管式空氣預(yù)熱器更為普遍。
在燃料中含硫的情況下，確定加熱爐設(shè)計(jì)熱效率時(shí)要考慮露點(diǎn)腐蝕的問題。可（應(yīng)）根據(jù)燃料中硫含量確定露點(diǎn)溫度，一般應(yīng)保證尾部換熱面的*低金屬溫度比露點(diǎn)溫度高15-20℃為宜。避免空氣預(yù)熱器內(nèi)發(fā)生露點(diǎn)腐蝕一般有如下幾種措施：
?尾部換熱面采用耐低溫露點(diǎn)腐蝕的材料，如陶瓷管或耐低溫腐蝕鋼（ND鋼）。
?采用熱空氣循環(huán)方案提高空氣進(jìn)空氣預(yù)熱器溫度，但該方案將增大空氣鼓風(fēng)機(jī)能量消耗。
?采用冷空氣旁通方案減少進(jìn)空氣預(yù)熱器空氣流量，從而提高煙氣出預(yù)熱器溫度，該方案*為簡單，但其代價(jià)是降低了加熱爐熱效率。
?采用其他熱源（如蒸汽）先將進(jìn)空氣預(yù)熱器的空氣預(yù)熱。
以上幾種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)裝置實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化選擇。