CN212451484U - 一种组合式煤气预热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于冶金领域，涉及一种组合式煤气预热系统，包括至少两级预热器及热风炉；用于供给热风炉燃烧的煤气通过煤气管道经过各级预热器进入热风炉；热风炉燃烧产生的烟气通过在各级预热器之间串联和/或并联的烟气管道依次经过各级预热器或同时经过部分或全部预热器流向烟囱。通过使用不同类型的预热器，充分利用两种不同类型换热器的各自特点，比如热管换热器耐低温腐蚀性能，板式换热器耐高温性能，通过优化组合后，克服了单一煤气换热器的缺点，发挥了不同类型换热器的长处，从而提高了煤气预热系统的效率，延长了煤气预热系统的使用寿命。

Description

一种组合式煤气预热系统

技术领域

本实用新型属于冶金领域，涉及一种组合式煤气预热系统。

背景技术

热风炉排出的烟气温度较高，且烟气量大，带出的热量很多，20世纪70年代末国内外开始研究利用热风炉烟气来预热助燃空气和煤气的技术，以提高热风炉系统热效率，同时回收的热量还可以提高热风炉的燃烧温度，从而进一步提高高炉风温，满足了高炉冶炼技术发展的需求，该技术也推动了热风炉技术的发展。

早期多采用分离型热管换热器，为了减少热损失，提高热效率，减少分离型热管换热器中间联络管的维护，逐步发展为整体型热管换热器，但该两种换热器存在预热温度较低，热管容易积灰，热效率衰减快，寿命短等问题。也有的钢厂采用了列管式换热器，该型式换热器热效率较低，设备庞大，占地大，还有的钢厂采用了热媒换热器，该型式换热器系统较复杂，维护工作量大，解决不好热媒泄露的问题，因此这两类换热器都没有成为主流工艺。

近年来，板式换热器在热风炉烟气余热回收系统中得到成功应用，该类型换热器具有热效率高、热效率衰减慢、耐高温、不易积灰、设备紧凑占地小、设备重量轻等优点，但是在使用过程中，换热器出现了低温露点腐蚀情况，尤其是煤气换热器，一旦出现煤气泄漏该换热器就不能使用，因换热器材质均为不锈钢材质，投资高，寿命不长，经济性不高等问题暴露出来。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种组合式煤气预热系统，以结合不同类型换热器的优点，完善预热系统。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种组合式煤气预热系统，包括至少两级预热器及热风炉；用于供给热风炉燃烧的煤气通过煤气管道经过各级预热器进入热风炉；热风炉燃烧产生的烟气通过在各级预热器之间串联和/或并联的烟气管道依次经过各级预热器或同时经过部分或全部预热器流向烟囱。

可选的，还包括用于直接将煤气引入热风炉的第一旁通管路。

可选的，还包括用于直接将烟气引出热风炉流向烟囱的第二旁通管路。

可选的，各级预热器为热管换热器或列管换热器或热媒换热器。

可选的，各级预热器为不同类型的气-气换热器。

可选的，还包括设置煤气管路和/或烟气管路上的补偿器，所述补偿器用于吸收管路的热膨胀。

可选的，所述补偿器设置在沿煤气流动方向设置的最后一级预热器后方和/或沿烟气流动方向设置的第一级预热器前方。

可选的，所述补偿器设置在第二旁通管路上。

可选的，还包括设置在沿煤气流动方向设置的第一级预热器前方的检测仪表。

可选的，还包括设置在沿煤气流动方向设置的第一级预热器前方的用于调节管路开度的阀门。

可选的，所述热风炉并列地设有若干个。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型通过采用组合式煤气预热系统及工艺，利用板式换热器的耐高温性能，克服了热管换热器的超温爆管的缺点，高温段采用板式换热器；利用热管换热器耐低温露点腐蚀性能好于板式换热器，低温段采用热管换热器，该组合式煤气预热系统和工艺，则满足了目前热风炉排烟温度高、预热温度高的需求，也满足了当代热风炉高风温技术发展的需求。

2、本实用新型通过采用组合式煤气预热系统及工艺，低温段的一级预热管换热器或列管换热器投资低，高温段的二级预热板式换热器因不用再考虑低温露点腐蚀需求，不锈钢材质耐腐蚀等级降低，其投资也大大降低，因此整个煤气预热系统的投资得到有效的控制。

3、本实用新型通过采用组合式煤气预热系统及工艺，利用热管换热器投资低的特点，当一级预热的热管换热器出现热效率衰减或腐蚀，不满足二级预热器工作的要求时，只需更换投资很低的一级预热的热管换热器，而充分发挥了二级预热的板式换热器高温下寿命长的特点，使得该煤气预热系统寿命长、运行维护费用低。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为本实用新型其中一个实施例的系统结构示意图；

图2为本实用新型其中一个实施例的两级换热器的组合立面图；

图3为本实用新型其中一个实施例的两级换热器的组合平面图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1，附图中的元件标号分别表示：热风炉1、一级预热器2、二级预热器3、煤气管路4、烟气管路5、第一旁通管路6、阀门7、补偿器8、检测仪表9、烟囱10、第二旁通管路11。

本实用新型涉及一种组合式煤气预热系统，本实施例以两级预热器为例，一级预热器2为热管换热器或列管换热器或热媒换热器、二级预热器3为板式换热器或列管换热器。一级预热器2的煤气预热温度≤150℃；二级预热器3的煤气预热温度≤250℃。

整体系统由热风炉1、一级预热器2、二级预热器3、煤气管路4、烟气管路5、第一旁通管路6、第二旁通管路11、阀门7、补偿器8、检测仪表9等共同组成，用于热风炉1燃烧的煤气依次经过一级预热器2预热和二级预热器3，被预热后的煤气送入热风炉1进行燃烧，热风炉1燃烧产生的烟气依次经过或同时分别经过二级预热器3和一级预热器2将热量传递给煤气，被冷却的烟气通过烟囱10排出，第一旁通管路6、第二旁通管路11及阀门7是用于一级预热器2、二级预热器3维护使用，管路上设置的补偿器8用于吸收管路的热膨胀，系统并设置了必要的检测仪表9，监控和确保预热系统的正常运行。

当用于热风炉1燃烧的助燃空气系统也采用二级预热时，热风炉1也可以是用于助燃空气二级预热的前置燃烧炉或前置预热炉。

请参阅图2，该实施例中一级预热器2为热管换热器、二级预热器3为板式换热器。热管换热器的烟气进口与板式换热器的烟气出口通过方管道连接起来，热管换热器的煤气出口通过弧形方管与板式换热器的煤气入口连接起来，实现了两种类型换热器的组合。

请参阅图3，该实施例中一级预热器2为列管换热器，二级预热器3为板式换热器。列管换热器的烟气进口与板式换热器的烟气出口通过方管道连接起来，列管换热器的煤气出口通过管道与板式换热器的煤气入口连接起来，实现了两种类型换热器的组合。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种组合式煤气预热系统，其特征在于，包括至少两级预热器及热风炉；用于供给热风炉燃烧的煤气通过煤气管道经过各级预热器进入热风炉；热风炉燃烧产生的烟气通过在各级预热器之间串联的烟气管道依次经过各级预热器或通过在各级预热器之间并联的烟气管道同时经过全部预热器流向烟囱。

2.如权利要求1中所述的组合式煤气预热系统，其特征在于，还包括用于直接将煤气引入热风炉的第一旁通管路。

3.如权利要求1中所述的组合式煤气预热系统，其特征在于，还包括用于直接将烟气引出热风炉流向烟囱的第二旁通管路。

4.如权利要求1中所述的组合式煤气预热系统，其特征在于，各级预热器为热管换热器或列管换热器或热媒换热器。

5.如权利要求1或4中所述的组合式煤气预热系统，其特征在于，各级预热器为不同类型的气-气换热器。

6.如权利要求1中所述的组合式煤气预热系统，其特征在于，还包括设置在煤气管路和/或烟气管路上的补偿器，所述补偿器用于吸收管路的热膨胀。

7.如权利要求1中所述的组合式煤气预热系统，其特征在于，还包括设置在沿煤气流动方向设置的第一级预热器前方的检测仪表。

8.如权利要求1中所述的组合式煤气预热系统，其特征在于，还包括设置在沿煤气流动方向设置的第一级预热器前方的用于调节管路开度的阀门。

9.如权利要求1中所述的组合式煤气预热系统，其特征在于，所述热风炉并列地设有若干个。

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