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有机热载体液相炉通过燃料在炉膛中燃烧放热或电加热使有机热载体从低温被加热到高温，依靠循环油泵将高温有机热载体输送到用热设备中释放热量，降温的有机热载体又流回锅炉再次被加热，循环往复，达到对外供热目的。
对于气相供热有机热载体炉，其工作原理是通过燃料在炉膛中燃烧放热，将有机热载体从低温加热到高温并气化，依靠气液二相比重差，在气体压力作用下，有机热载体蒸汽自动流向用热设备释放热量；放热后有机热载体因为降温冷凝又成液体状态，自动流回锅炉再次被加热，循环往复，达到对外供热目的。

物体受热后，其体积就要膨胀，有机热载体炉也不例外。如1m长的管子从20℃被加热到200℃过程中，伸长约1.9mm；当被加热到500℃时，伸长约6.6mm，可见有机热载体炉受热元件的膨胀量之大。如果这些受热元件得不到膨胀补偿，则温度每升高1℃，就会产生2.46MPa的热应力，引起受热元件的损坏，甚至酿成锅炉事故。为了受热元件的自由膨胀，应从以下2个方面加以考虑：
1.从有机热载体炉部件本身的结构考虑由于管子上的弯头、管板上的呼吸距离、管板与简体连接的管板扳边、带有膨胀节或波纹管等结构易于自由膨胀，在部件结构设计时应予考虑。
2.从有机热载体炉整体结构上考虑
在结构设计中除考虑部件能自由膨胀外，还要考虑包括与外围管网、附属装置、地基连接上有机热载体炉整体的膨胀。

铸铁属于脆性材料，不能用于受压元件。有色金属与有机热载体接触时，有色金属中的分子会自行向有机热载体中扩散，加速有机热载体的老化变质，从而缩短有机热载体的使用寿命，造成受热面的过热，影响有机热载体炉的运行。此外，联苯对有色金属有腐蚀作用。所以，有机热载体炉的受压元件及管道附件不宜采用铸铁或有色金属制造。