CN217684954U - 一种工业气体加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业气体加热系统，该系统包括气体加热炉、热载体加热炉、第一输送斜管和第二输送斜管。气体加热炉包括沉降器和提升管，提升管的上部穿过沉降器的底部而设置于沉降器的内部，第一输送斜管连接热载体加热炉的底部和提升管的下部，第二输送斜管连接沉降器的底部和热载体加热炉。热载体在热载体加热炉内被加热后输送至提升管，高温热载体与工业气体在提升管内混合换热并共同输送至沉降器，加热后的工业气体从顶部出口排出，放热后的热载体经第二输送斜管送回热载体加热炉中被重新加热。本申请的系统应用于工业气体的加热，可连续长周期运行，且具有加热速度快、换热效率高和系统操作简单的优点。

Description

一种工业气体加热系统

技术领域

本实用新型涉及气体加热技术领域，尤其涉及一种工业气体加热系统。

背景技术

化工、冶金、能源等工业领域中，气体预热过程具有大幅提升化学反应效率、降低原料消耗和能耗、减少碳排放等优点，有利于工业燃料/原料的高效转化和清洁利用。现阶段，工业领域的气体加热主要采用燃料燃烧加热或电加热方式。燃料燃烧加热方式通常采用列管式换热技术或蓄热式技术，其中，前者利用管壳式或板式结构换热器对气体进行连续加热，但存在换热温度低、热效率低、加热含CO的气体时发生析碳易致设备堵塞等问题；后者采用耐火蓄热体作为中间热载体，存在单炉间歇作业(需配置多炉交替作业)、操作复杂、加热速度慢、加热某些还原性气体(如煤气、合成气、氨气、甲醛等)时存在安全风险等问题。电加热方式主要利用电热转换技术加热气体，存在能耗高、能量利用率低等问题。

冶金工业领域中，炉顶煤气的循环利用核心是煤气加热技术，通过将煤气的剩余化学能经加热升温(850℃以上)和重整后循环至冶炼炉中，提高能量利用率。国际上Midrex和HYL的煤气加热技术采用昂贵的金属管式换热器，只能加热富氢气体至800～950℃，且长期使用易造成设备金属材料的H₂腐蚀，大大增加设备维修和置换成本。欧盟“ULCOS”炉顶煤气循环实验加热煤气则采用了另一种间接式换热工艺，其加热原理与高炉热风炉相似，但极易发生析碳，造成床层堵塞，影响换热效率，且因间歇操作，爆燃风险高。专利文献CN113720016A公开了一种蓄热式煤气加热技术，该技术先利用燃烧介质燃烧产生的热量加热耐火蓄热体，再利用加热后的蓄热体加热冷煤气，并通过配置至少两台蓄热式加热炉交替运转来实现对冷煤气的连续加热。但该技术因蓄热体为固定安装，蓄热和放热过程需在同一空间间歇交替进行，使得其具有单炉加热不连续、设备操作复杂、系统灵活性不佳的缺陷，此外一定程度上还存在加热速率慢、系统整体能效不高的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是为了克服现有的蓄热式气体加热技术存在的单炉加热不连续、加热速度慢以及设备操作复杂的缺陷，而提供了一种工业气体加热系统，利用本实用新型的系统可以实现工业气体的连续加热，且具有加热速度快和设备操作简单的优点。

本实用新型提供了一种工业气体加热系统，其包括气体加热炉、热载体加热炉、第一输送斜管和第二输送斜管；

所述气体加热炉包括沉降器和提升管，所述提升管位于所述沉降器下部，所述提升管的上部出口穿过所述沉降器的下部壳体，并设置于所述沉降器的内部，所述提升管的下部设有热载体导入口和设于所述热载体导入口的下方的工业气体进口，所述沉降器的顶部设有工业气体出口；

所述热载体加热炉的顶部设有热载体投料口；

所述第一输送斜管设置于所述热载体加热炉的底部和所述热载体导入口之间，用于将所述热载体加热炉加热后的热载体输送到所述热载体导入口；

所述提升管用于将所述热载体导入口和所述工业气体进口进料的热载体和工业气体向上输送至所述沉降器的内部；

所述第二输送斜管设置于所述沉降器的底部和所述热载体加热炉之间，用于将所述沉降器的底部沉积的热载体输送到所述热载体加热炉；

所述热载体导入口的设置位置低于所述热载体加热炉与所述第一输送斜管的连接位置；所述热载体加热炉与所述第二输送斜管的连接位置低于所述沉降器与所述第二输送斜管的连接位置。

本实用新型中，所述提升管的下部还可设置热载体放料口，较佳地，所述热载体放料口的设置位置低于所述热载体导入口的设置位置。

本实用新型中，所述热载体加热炉上设有加热结构，所述加热结构用于加热所述热载体预热炉中的热载体，所述加热结构可采用结构一、结构二或结构三，较佳地采用所述结构一；

所述结构一为在所述热载体加热炉上设置可燃气体进口、助燃气体进口和烟气出口，所述可燃气体进口和所述助燃气体进口较佳地设置于所述热载体加热炉的底部，所述烟气出口较佳地设置于所述热载体加热炉的顶部；

所述结构二为在所述热载体加热炉的外部设置外加热装置，所述外加热装置可为电加热装置或火焰加热装置，所述外加热装置用于加热所述热载体加热炉的炉体从而间接地加热热载体；

所述结构三为在所述热载体加热炉的内部设置内加热装置，所述内加热装置用于加热所述热载体加热炉内的热载体，所述内加热装置可为换热管束式加热装置或电加热装置。

进一步地，所述工业气体加热系统还可包括脱气罐，所述第一输送斜管被所述脱气罐分隔为上游段和下游段，所述上游段设置于所述热载体加热炉的底部和所述脱气罐之间，所述下游段设置于所述脱气罐和所述热载体导入口之间；

所述脱气罐上设有吹扫气体进口和吹扫废气出口，所述吹扫气体进口和所述吹扫废气出口形成的吹扫气流通道用于流经脱气罐的热载体的表面的杂质气体的脱除；

所述脱气罐与所述上游段的连接位置低于所述热载体加热炉与所述上游段的连接位置，所述热载体导入口的设置位置低于所述脱气罐与所述下游段的连接位置。

其中，所述的工业气体加热系统还可包括脱气罐排气管道和设于所述热载体加热炉上的吹扫废气进口，所述脱气罐排气管道较佳地设置于所述吹扫废气出口和所述吹扫废气进口之间。

其中，所述吹扫气体进口较佳地设置于所述脱气罐的底部，所述吹扫废气出口较佳地设置于所述脱气罐的顶部。

其中，所述脱气罐的高度为h₁，所述上游段与所述脱气罐的连接位置较佳地设置于所述脱气罐的2/3h₁处至所述脱气罐的顶部之间，所述下游段与所述脱气罐的连接位置较佳地设置于所述脱气罐的底部至所述脱气罐的1/3h₁处之间，所述的2/3h₁和所述的1/3h₁均是以所述脱气罐的底部为基准向上计算的。

进一步地，所述工业气体加热系统还可包括助燃气体管道、可燃气体管道、工业气体进气管道和烟气管道，所述烟气管道的一端与所述烟气出口连接，所述烟气管道上可依次设置有第一换热器、第二换热器和第三换热器，较佳地，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器可独立地为板式换热器、管式换热器和蓄热式换热器的一种；

所述助燃气体进口通过所述助燃气体管道与所述第一换热器连接，所述可燃气体进口通过所述可燃气体管道与所述第二换热器连接，所述工业气体进口通过所述工业气体进气管道与所述第三换热器连接。

本实用新型中，所述沉降器和所述热载体加热炉可自上而下分为上段、过渡段和下段，所述过渡段的内径自上而下逐渐缩小，所述提升管的上部出口位于所述沉降器的上段。

本实用新型中，所述热载体加热炉的直径可为4.0m且所述提升管的直径可为2.5m，或所述热载体加热炉的直径可为2.5m且所述提升管的直径可为1.2m。

本实用新型中，所述热载体加热炉的高度为h₂，所述第二输送斜管可与所述热载体加热炉的下部连接，较佳地与所述热载体加热炉的1/5h₂处至1/2h₂处连接，所述的1/5h₂和1/2h₂均是以所述热载体加热炉的底部为基准向上计算的。

与本实用新型提供的一种工业气体加热系统相对应的工业气体加热方法，其采用上述的气体加热系统进行，其包括如下步骤：

S1、从所述热载体投料口进料的热载体被加热后通过所述第一输送斜管输送至所述热载体导入口；

S2、从所述工业气体进口和所述热载体导入口分别进料的工业气体和热载体在所述提升管内混合换热并向上输送至所述沉降器中；

S3、S2中加热后的工业气体从所述工业气体出口排出，放热后的热载体在所述沉降器中沉积后通过第二输送斜管输送至所述热载体加热炉中；

S4、来自所述沉降器的热载体在所述热载体加热炉中被重新加热后通过所述第一输送斜管输送至所述热载体导入口；

按照S4-S2-S3的步骤循环，所述热载体在所述热载体加热炉和所述气体加热炉之间循环输送，所述工业气体被加热。

本实用新型中，步骤S1中，所述热载体可为耐火固体颗粒，所述耐火固体颗粒的导热系数≥0.1W/(m·K)，表面换热系数≥300W/(m²·K)，热容≥500J/(kg·K)，较佳地为石英砂、氧化铁粉和氧化铝粉的一种或多种，更佳地为石英砂。

本实用新型中，步骤S1中，所述热载体的颗粒的粒径可为50～500μm，较佳地为50～100μm。

本实用新型中，步骤S1中，所述的加热可采用方式一、方式二或方式三，较佳地采用所述方式一，所述方式一为将可燃气体与助燃气体通入所述热载体加热炉内发生燃烧反应直接加热热载体的操作，所述方式二为从外部加热所述热载体加热炉的炉体从而间接地加热热载体的操作，所述方式三为在所述热载体加热炉的内部设置换热管束或电热器间接加热热载体的操作。

进一步地，步骤S1中，加热后的热载体可先输送至所述脱气罐，净化后再输送至所述热载体导入口，所述净化为利用吹扫气体脱除热载体表面的杂质气体的操作。

其中，所述吹扫气体可为CO₂、N₂和稀有气体的一种或多种，较佳地为N₂。

其中，所述净化产生的吹扫废气可被排入所述热载体加热炉中。

进一步地，可将所述燃烧反应产生的高温烟气输送至串联的三个换热器，用于分别预热所述可燃气体、所述助燃气体和所述工业气体。

进一步地，所述可燃气体可包括CH₄、CO和H₂中的一种或多种。

进一步地，所述助燃气体可为空气和氧气的一种或多种，较佳地为空气。

进一步地，所述燃烧反应的温度可为700～1800℃，较佳地为1100℃～1500℃。

进一步地，所述燃烧反应的压力可为0.1～1.0Mpa，较佳地为0.2～0.5Mpa。

进一步地，所述燃烧反应产生的高温烟气的出口温度可为600～1500℃。

本实用新型中，步骤S2中，所述加热后的热载体的温度可为500～1500℃。

本实用新型中，步骤S2中，所述工业气体可为空气、氨气、气化合成气、高炉煤气、脱碳煤气和焦炉煤气的一种或多种。

本实用新型中，步骤S2中，所述提升管的工业气体进口处通入的工业气体的压力可为0.5～1.5Mpa。

本实用新型中，步骤S2中，所述提升管的工作压力可为0.1～1.0Mpa。

本实用新型中，步骤S3中，所述工业气体出口处排出的所述工业气体的温度可为600～1500℃。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

(1)本实用新型采用固体热载体颗粒作为循环传热介质，在保证加热温度的前提下实现单炉连续作业和系统长周期运行，同时还具有可不停炉切换工业气体和操作简单的优点。

(2)本实用新型中热载体颗粒与工业气体在提升管内可以实现直接、动态热交换，不仅可以保证高的换热效率，还可以提高气体加热速度。

(3)本实用新型的热载体循环动力设计为半能动半非能动式，利用系统内各设备安装高度差产生的重力势能实现两器间的热载体输送，并利用工业气体的冲压动能实现热载体与工业气体的换热，再通过沉降器进行气固分离，最终达到循环输运热载体的目的，无需额外配置热载体输运动力装置，系统设计简单巧妙，操作方便。

(4)本实用新型的优化设计中，通过设计热载体放料口，可灵活调控系统内的热载体流量以适应工业气体热负荷的变化，还可根据工业气体种类匹配更换不同的热载体材料，系统灵活性极佳。

(5)本实用新型的优化设计中，通过设计脱气罐净化被火焰直接加热的高温热载体颗粒，使得工业气体与热载体体换热时不被污染，同时还保证了在加热可易燃易爆气体时系统运行的安全性。

(6)本实用新型的优化设计中，通过设计高温废烟气剩余热能的二次回收利用装置，利用热载体加热炉中燃烧产生的高温烟气预热原料气体和工业气体，可大幅度提升系统整体能效，有一定的节能降耗效果。

(7)本实用新型的优化设计中，通过选择高导热系数、大比表面积、大比热容、稳定性好的石英砂作为热载体材料，可进一步提高加热速度和换热效率。

附图说明

图1为实施例1的工业气体加热系统布置图。

附图标记说明：

气体加热炉1，沉降器11，工业气体出口110，提升管12，工业气体进口120，热载体导入口121，热载体放料口122，提升管的上部出口123，热载体加热炉2，热载体投料口20，助燃气体进口21，可燃气体进口22，烟气出口23，吹扫废气进口24，第一输送斜管31，上游段311，下游段312，第二输送斜管32，脱气罐4，吹扫气体进口41，吹扫废气出口42，脱气罐排气管道5，工业气体进气管道6，助燃气体管道71，可燃气体管道72，烟气管道73，第一换热器81，第二换热器82，第三换热器83，热载体9

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在的实施例范围之中。

实施例1给出了一个本实用新型的工业气体加热系统的具体示例，应用实施例1～3中使用的气体加热方法是在实施例1中所描述的系统装置中进行的。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。本实用新型中描述置关系的用语也仅用于示例性说明，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位置关系用语的具体含义。

实施例1气体加热系统

如图1所示的工业气体加热系统，其包括气体加热炉1、热载体加热炉2、第一输送斜管31、第二输送斜管32、脱气罐4、第一换热器81、第二换热器82、第三换热器83、脱气罐排气管道5、工业气体进气管道6、助燃气体管道71、可燃气体管道72和烟气管道73。

气体加热炉1包括沉降器11和提升管12，提升管的上部出口123穿过沉降器11下部设置于沉降器11的内部。提升管12的下部设有热载体导入口121和设于热载体导入口121下方的工业气体进口120及热载体放料口122，沉降器11顶部设有工业气体出口110。热载体加热炉2的顶部设有热载体投料口20和烟气出口23，底部设有助燃气体进口21和可燃气体进口22，热载体加热炉2上部还设有吹扫废气进口24。沉降器11和热载体加热炉2自上而下分为上段、过渡段和下段，上段的内径大于下段的内径，过渡段的内径自上而下逐渐缩小，提升管的上部出口123位于沉降器11的上段。

第一输送斜管31被脱气罐4分割为上游段311和下游段312。上游段311连接热载体加热炉2的底部和脱气罐4，下游段312连接热载体导入口121和脱气罐4。脱气罐4与上游段311的连接位置低于热载体加热炉2与上游段311的连接位置，热载体导入口121的设置位置低于脱气罐4与下游段312的连接位置。脱气罐4的高度为h₁，上游段311与脱气罐4的连接位置设置于脱气罐4的2/3h₁处至脱气罐4的顶部之间，下游段312与脱气罐4的连接位置设置于脱气罐4的底部至脱气罐4的1/3h₁处之间，2/3h₁和1/3h₁均是以脱气罐4的底部为基准向上计算的。

脱气罐4底部设有吹扫气体进口41，顶部设有吹扫废气出口42，脱气罐排气管道5连接吹扫废气出口42和吹扫废气进口24。

第二输送斜管32连接沉降器11的底部和热载体加热炉2的下部。热载体加热炉2的高度为h₂，第二输送斜管32与热载体加热炉2的1/5h₂处至1/2h₂处连接，1/5h₂和1/2h₂均是以热载体加热炉2的底部为基准向上计算的。热载体加热炉2与第二输送斜管32的连接位置低于沉降器11与第二输送斜管32的连接位置。

烟气管道73的一端与烟气出口23连接，烟气管道73上依次设置第一换热器81、第二换热器82和第三换热器83，助燃气体进口21通过助燃气体管道71与第一换热器81连接，可燃气体进口22通过可燃气体管道7272与第二换热器82连接，工业气体进口120通过工业气体进气管道6与第三换热器83连接。

热载体9为石英砂，粒径范围50～100μm，热载体9从热载体投料口20通入系统内，并可从热载体放料口122放出系统。

应用实施例1工业气体加热方法

采用实施例1的系统装置对工业气体进行加热，具体步骤如下：

将助燃气体和可燃气体分别经助燃气体管道71和可燃气体管道72通入热载体加热炉2中发生燃烧反应。将热载体9从热载体投料口20投入热载体加热炉2中，燃烧反应将热载体9加热。加热后的热载体9经第一输送斜管31的上游段311送至脱气罐4中净化，净化后的热载体9经第一输送斜管31的下游段312送至热载体导入口121。在提升管12内，热载体9与工业气体进气管道6通入的工业气体换热，同时热载体9与工业气体共同输运至沉降器11。加热后的工业气体从工业气体出口110排出系统，放热后的热载体9在沉降器11内沉降并经第二输送斜管32送回热载体加热炉2中。

同时，将从烟气出口23排出的高温烟气经烟气管道73输送至第一换热器81、第二换热器82和第三换热器83，用于分别预热助燃气体、可燃气体和工业气体。预热后的助燃气体和可燃气体分别经助燃气体管道71和可燃气体管道72通入热载体加热炉2中，预热后的工业气体经工业气体进气管道6输送至提升管12中。

同时，将氮气从吹扫气体进口41通入脱气罐4中，用于净化加热后的热载体9，脱除其表面的烟气、可燃气体和助燃气体，吹扫废气从吹扫废气出口42排出，并经脱气罐排气管道5排入热载体加热炉2中。

应用实施例2

本实施例使用的热载体9为石英砂(即SiO₂颗粒)，其物性参数如表1所示。使用的可燃气体为劣质煤气，助燃气体为空气，待加热的工业气体为脱碳高炉煤气，各气体的化学成分及工况如表2所示，表中的压力为提升管下部的工业气体进口120处通入的气体压力。

表1石英砂的物性参数

项目	参数	项目	参数
				SiO<sub>2</sub>纯度	>99.5％	热容	～800J/kg K
SiO<sub>2</sub>粒径范围	50～100μm	导热系数	～3W/m K
				磨损率	<1％	熔点	1750℃
含泥量	<0.5％	硬度	7
				密度	2.65g/cm<sup>3</sup>	换热时间	0.05～0.68s
换热系数	25-500W/m<sup>2</sup> K

表2各气体的化学成分及工况

本实施例采用应用实施例1的气体加热方法对高炉煤气进行加热，方法如下：

将表2所示的劣质煤气和空气通入热载体加热炉2进行燃烧反应，空气的流量为9420Nm³/h，可燃气体的流量为12920Nm³/h，热载体加热炉2的直径为4.0m，热载体加热炉2内反应压力为0.5MPa，燃烧反应的温度控制在1400℃。

将燃烧产生的高温烟气(烟气出口23温度为1200℃)通过第一换热器81、第二换热器82和第三换热器83依次预热空气、劣质煤气和高炉煤气，空气的温度由25℃升高至1100℃，劣质煤气的温度由25℃升高至490℃，高炉煤气的温度由25℃升高至490℃，烟气最终出口温度低于170℃。

将SiO₂颗粒通入热载体加热炉2中，被燃烧反应加热至1400℃，高温SiO₂颗输送至脱气罐4净化，经氮气吹扫过的高温SiO₂颗粒输送至提升管12内，用于加热经预热的高炉煤气。提升管12直径2.5m，提升管12内压力0.5MPa，提升管12内高炉煤气的流量为55000Nm³/h，热载体SiO₂颗粒的循环量为260t/h。热载体循环量为单位时间内通过提升管12截面的热载体的重量。

高温SiO₂颗粒与高炉煤气在提升管12内充分混合换热，同时SiO₂颗粒被高炉煤气气流携带至沉降器11内，放热后的SiO₂颗粒在沉降器11内沉降，并经第二输送斜管32重新输送至热载体加热炉2中，加热后的高炉煤气从沉降器11顶部的工业气体出口110排出，高炉煤气出口温度为1200℃。

本实施例中的高炉煤气加热过程的工况参数和能效计算结果见表3。

表3目标高炉煤气加热过程工况参数

项目	参数
		高炉煤气流量	55000Nm<sup>3</sup>/h
助燃空气流量	9420Nm<sup>3</sup>/h
		可燃气体流量	12920Nm<sup>3</sup>/h
SiO<sub>2</sub>循环流量	260t/h
		热载体加热炉直径	4.0m
提升管直径	2.5m
		系统能效	>95％

应用实施例3

本实施例使用的热载体与应用实施例2中相同，使用的可燃气体为劣质煤气，助燃气体和待加热的工业气体均为空气，各气体的成分如表4所示。

表4劣质煤气和空气的化学成分

本实施例采用应用实施例1的气体加热方法对空气进行加热，方法如下：

将表2所示的劣质煤气和助燃空气通入热载体加热炉2进行燃烧反应，助燃空气的流量为3060.7Nm³/h，劣质煤气的流量为4285.0Nm³/h，热载体加热炉2的直径为2.5m，热载体加热炉2内反应压力为0.4MPa，燃烧反应的温度控制在1460℃。

将燃烧产生的高温烟气(烟气出口23温度为1200℃)通过第一换热器81、第二换热器82和第三换热器83依次预热助燃空气、劣质煤气和目标空气，助燃空气的温度由20℃升高至1100℃，劣质煤气的温度由25℃升高至490℃，空气的温度由20℃升高至480℃，烟气最终出口温度低于100℃。

将SiO₂颗粒通入热载体加热炉2中，并被燃烧反应加热至1450℃，高温SiO₂颗粒输送至脱气罐4净化，经氮气吹扫过的高温SiO₂颗粒输送至提升管12内加热经预热的目标空气。提升管12直径1.2m，提升管12内压力0.4Mpa，提升管12内目标空气的流量为10000Nm³/h，SiO₂颗粒的循环量为111.0t/h。

高温SiO₂颗粒与目标空气在提升管12内充分混合换热，同时SiO₂颗粒被目标空气气流携带至沉降器11内，放热后的SiO₂颗粒在沉降器11内沉降，并经第二输送斜管32重新输送至热载体加热炉2中，加热后的目标空气从沉降器11顶部的工业气体出口110排出，目标空气的出口温度为1300℃。

本实施例中空气加热过程的工况参数和能效计算结果见表5。

表5目标空气加热过程工况参数

项目	参数
		目标空气流量	10000Nm<sup>3</sup>/h
助燃空气流量	3060.7Nm<sup>3</sup>/h
		劣质煤气流量	4285.0Nm<sup>3</sup>/h
SiO<sub>2</sub>循环量	111.0t/h
		热载体加热炉直径	2.5m
提升管直径	1.2m
		系统能效	>95％

本实用新型的应用实施例2和3利用少量可燃气体燃烧加热热载体SiO₂颗粒，再利用热载体SiO₂颗粒在系统内的循环输送，实现工业气体的持续加热，应用实施例2将脱碳高炉煤气加热至1200℃，应用实施例3将目标空气加热至1300℃。本实用新型选择的热介质为性质稳定、耐高温且循环性好的固体热载体，通过控制系统内的热载体流量，可以适应工业气体的负荷变化。

利用本实用新型的工业气体加热方法加热气体，不仅可以保证高的加热温度和良好的系统安全性，还具有可连续长周期运行、操作简单、加热速度快、系统灵活性好、系统综合能效高的优点，一定程度上还可以降低原料消耗，起到节能降耗的效果。

本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或结构上作任何变化，均落在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的，本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种工业气体加热系统，其特征在于，其包括气体加热炉、热载体加热炉、第一输送斜管和第二输送斜管；

所述气体加热炉包括沉降器和提升管，所述提升管位于所述沉降器的下部，所述提升管的上部出口穿过所述沉降器的下部壳体，并设置于所述沉降器的内部，所述提升管的下部设有热载体导入口和设于所述热载体导入口的下方的工业气体进口，所述沉降器的顶部设有工业气体出口；

所述热载体加热炉的顶部设有热载体投料口；

所述第一输送斜管设置于所述热载体加热炉的底部和所述热载体导入口之间，用于将所述热载体加热炉加热后的热载体输送到所述热载体导入口；

所述提升管用于将所述热载体导入口和所述工业气体进口进料的热载体和工业气体向上输送至所述沉降器的内部；

所述第二输送斜管设置于所述沉降器的底部和所述热载体加热炉之间，用于将所述沉降器的底部沉积的热载体输送到所述热载体加热炉；

所述热载体导入口的设置位置低于所述热载体加热炉与所述第一输送斜管的连接位置；所述热载体加热炉与所述第二输送斜管的连接位置低于所述沉降器与所述第二输送斜管的连接位置。

2.如权利要求1所述的工业气体加热系统，其特征在于，所述提升管的下部设有热载体放料口，所述热载体放料口的设置位置低于所述热载体导入口的设置位置。

3.如权利要求1所述的工业气体加热系统，其特征在于，所述热载体加热炉上设有加热结构，所述加热结构用于加热所述热载体预热炉中的热载体，所述加热结构采用结构一、结构二或结构三；

所述结构一为在所述热载体加热炉上设置可燃气体进口、助燃气体进口和烟气出口，所述可燃气体进口和所述助燃气体进口设置于所述热载体加热炉的底部，所述烟气出口设置于所述热载体加热炉的顶部；

所述结构二为在所述热载体加热炉的外部设置外加热装置，所述外加热装置为电热装置或火焰加热装置，所述外加热装置用于加热所述热载体加热炉的炉体从而间接地加热热载体；

所述结构三为在所述热载体加热炉的内部设置内加热装置，所述内加热装置为电热装置或换热管束式加热装置。

4.如权利要求3所述的工业气体加热系统，其特征在于，所述加热结构采用结构一。

5.如权利要求4所述的工业气体加热系统，其特征在于，其还包括脱气罐，所述第一输送斜管被所述脱气罐分隔为上游段和下游段，所述上游段设置于所述热载体加热炉的底部和所述脱气罐之间，所述下游段设置于所述脱气罐和所述热载体导入口之间；

所述脱气罐与所述上游段的连接位置低于所述热载体加热炉与所述上游段的连接位置，所述热载体导入口的设置位置低于所述脱气罐与所述下游段的连接位置；

所述脱气罐上设有吹扫气体进口和吹扫废气出口，所述吹扫气体进口和所述吹扫废气出口形成的吹扫气流通道用于流经脱气罐的热载体的表面的杂质气体的脱除。

6.如权利要求5所述的工业气体加热系统，其特征在于，其包括脱气罐排气管道和设于所述热载体加热炉上的吹扫废气进口，所述脱气罐排气管道设置于所述吹扫废气出口和所述吹扫废气进口之间；

和/或，所述吹扫气体进口设置于所述脱气罐的底部，所述吹扫废气出口设置于所述脱气罐的顶部；

和/或，所述脱气罐的高度为h₁，所述上游段与所述脱气罐的连接位置设置于所述脱气罐的2/3h₁处至所述脱气罐的顶部之间，所述下游段与所述脱气罐的连接位置设置于所述脱气罐的底部至所述脱气罐的1/3h₁处之间。

7.如权利要求4～6中任一项所述的工业气体加热系统，其特征在于，其包括助燃气体管道、可燃气体管道、工业气体进气管道和烟气管道，所述烟气管道的一端与所述烟气出口连接，所述烟气管道上依次设置有第一换热器、第二换热器和第三换热器；

所述助燃气体进口通过所述助燃气体管道与所述第一换热器连接，所述可燃气体进口通过所述可燃气体管道与所述第二换热器连接，所述工业气体进口通过所述工业气体进气管道与所述第三换热器连接。

8.如权利要求7所述的工业气体加热系统，其特征在于，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器独立地为板式换热器、管式换热器和蓄热式换热器的一种。

9.如权利要求1～6中任一项所述的工业气体加热系统，其特征在于，所述沉降器和所述热载体加热炉自上而下分为上段、过渡段和下段，所述过渡段的内径自上而下逐渐缩小，所述提升管的上部出口位于所述沉降器的上段；

和/或，所述热载体加热炉的直径为4.0m且所述提升管的直径为2.5m，或所述热载体加热炉的直径为2.5m且所述提升管的直径为1.2m；

和/或，所述第二输送斜管与所述热载体加热炉的下部连接。

10.如权利要求9所述的工业气体加热系统，其特征在于，所述热载体加热炉的高度为h₂，所述第二输送斜管与所述热载体加热炉的1/5h₂处至1/2h₂处连接。

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