为了提高油循环温度控制机的热效率，设计时就要进行各种分析研究通过研究及多年经验发现，通常采用下述四种方法中的某一种方法或它们之间的组合方法，就能达到提高热效率的目的。
1、增加对流段传热面积。增加传热面积可以提高热效率。但是一般来说辐射段传热面积因炉排的尺寸或燃烧器的形状而有一个适当的范围，过分增加辐射段传热面积并非上策。所以，通常采用增加对流段传热面积的方法，从而达到提高热效率的目的。
2、设置空气预热器。提高油循环温度控制机的热效率有效的措施之一是采用空气预热器进行热回收。但是采用空气预热器的问题是当使用含硫燃料时容易发生材料低温腐蚀。为了把这种腐蚀控制在一定程度，应根据燃料内含硫量的多少，对低温区的金属温度设定一个低的界限。为此对烟气在空气预热器出口的温度也要有一个制约。这样就可以确定出能够达到的热效率。
3、采用废热锅炉进行热回收。采用废热锅炉是利用从油循环温度控制机排出的烟气废热中的热量来加热水或产生蒸汽。设置这种不会改变本身的燃料消耗量，废热锅炉产生的热水或发生的蒸汽可以用于生产和采暖，从而可以间接地节省燃料。置废热锅炉有如下效果:一是由于用水进行热回收，所以容易提高热效率，二是由于可以将数台油循环温度控制机的烟气集中进行热回收，因此可以减少单位回收热量的建设费用。
4、降低过剩空气率。在油循环温度控制机设计时可以通过降低过剩空气率来提高热效率。为了降低过剩空气率，通常设置空气入口挡板，以便进行燃烧空气的调节。对燃油或燃气型的热油炉，可以采用低过剩空气型烧嘴。
通过以上的方法可以提高油循环温度控制机的热效率，燃料费用会降低，操作运行费用也会减少，但是设备制造费用要增加。油循环温度控制机专家建议油循环温度控制机设计师应综合这些因素进行评价分析以决定热效率。所谓热效率，就是油循环温度控制机的制造费用、燃料费用、操作运行费用与导热油使用费用之和达到小的效率。
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