CN220852605U - 一种抗腐蚀的煤气加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于煤气加热设备技术领域，具体提供了一种抗腐蚀的煤气加热系统，包括第一脱水器、煤气预热器和煤气加热器；所述第一脱水器的气体入口与煤气供管相连；所述第一脱水器的气体出口与所述煤气预热器的入口相连；所述煤气预热器的出口与所述煤气加热器的煤气入口相连。这种抗腐蚀的煤气加热系统通过在煤气加热器前煤气管道上设置多级脱水器对煤气中机械水进行脱除后，采用煤气预热器使煤气中的水从饱和状态转化为过热状态，减缓换热管腐蚀，延长煤气加热器使用寿命；多种抗腐蚀措施相结合，可针对不同煤气成分灵活调整煤气加热器配置。此外，还可将煤气换热模块分为低温段模块和高温段模块，不同模块材质选用不同，降低设备投资费用。

Description

一种抗腐蚀的煤气加热系统

技术领域

本实用新型属于煤气加热设备技术领域，具体涉及一种抗腐蚀的煤气加热系统。

背景技术

煤气锅炉烟气量较煤粉锅炉多30％，在煤气锅炉出口设置煤气加热器可增加尾部烟道换热面积，降低排烟温度，还可升高燃气温度，提升燃烧稳定性。但钢厂富余煤气成分复杂，含水量波动较大。随着煤气在运输管道中流动，煤气温度降低、冷凝水不断析出。煤气中的NH₃、HCl、H₂S、HCN、CO₂、O₂等成分在水中呈现腐蚀性，在较低温度水平下凝结附着在换热器表面导致煤气侧换热管发生腐蚀，造成煤气加热器性能下降。

现有煤气加热器多采用抗腐蚀性能的材料制作传热元件，例如采用搪瓷传热元件，解决腐蚀性介质或低露点温度下换热管金属壁面的腐蚀问题。或利用离心力的作用将水分甩到管道内壁上进行收集，使进入煤气加热器的煤气含水量降低。增加传热元件抗腐蚀性或者除去煤气中大部分水可以减轻换热管壁面腐蚀，但随着运行时间增长，煤气加热器换热管仍存在腐蚀加剧的可能。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服煤气含水量高，煤气加热器的换热管易腐蚀的问题。

为此，本实用新型提供了一种抗腐蚀的煤气加热系统，包括第一脱水器、煤气预热器和煤气加热器；所述第一脱水器的气体入口与煤气供管相连；所述第一脱水器的气体出口与所述煤气预热器的入口相连；所述煤气预热器的出口与所述煤气加热器的煤气入口相连。

具体的，上述煤气加热器包括相连通的低温换热模块和高温换热模块；所述低温换热模块的煤气入口与所述煤气预热器的出口相连通；所述低温换热模块的煤气出口与所述高温换热模块的煤气入口相连通。

具体的，上述低温换热模块的煤气出口与所述高温换热模块的煤气入口之间通过过渡管道相连。

具体的，上述第一脱水器为折流板脱水器。

具体的，上述第一脱水器的液体出口端设有导流板。

具体的，上述导流板倾斜设置，且倾斜角为5-12°。

具体的，上述煤气加热系统还包括第二脱水器；所述第二脱水器的气体入口与煤气供管相连；所述第二脱水器的气体出口与所述第一脱水器的气体入口通过管道相连。

具体的，上述第二脱水器与所述第一脱水器之间的管道上设有煤气排水器。

具体的，上述第二脱水器为重力脱水器或旋流式脱水器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：

本实用新型提供的这种抗腐蚀的煤气加热系统通过在煤气加热器前煤气管道上设置多级脱水器对煤气中机械水进行脱除后，采用煤气预热器使煤气中的水从饱和状态转化为过热状态，减缓换热管腐蚀，延长煤气加热器使用寿命；多种抗腐蚀措施相结合，可针对不同煤气成分灵活调整煤气加热器配置。此外，将煤气换热模块分为低温段模块和高温段模块，不同模块材质选用不同，降低设备投资费用，在煤气加热器性能下降时仅更换低温模块，降低检修维护成本。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型提供的抗腐蚀的煤气加热系统的结构示意图。

图2是采用分体式煤气加热器时煤气加热系统的结构示意图。

图3是采用整体式煤气加热器时煤气加热系统的结构示意图。

附图标记说明：1、第一脱水器；101、液体出口；2、煤气预热器；3、煤气加热器；301、低温换热模块；302、过渡管道；303、高温换热模块；304、加热器煤气出口；305、高温烟气进口；306、低温烟气出口；4、第二脱水器；5、煤气排水器；6、脱水器安装框架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1-3，本实用新型提供了一种抗腐蚀的煤气加热系统，包括第一脱水器1、煤气预热器2和煤气加热器3；所述第一脱水器1的气体入口与煤气供管相连；所述第一脱水器1的气体出口与所述煤气预热器2的入口相连；所述煤气预热器2的出口与所述煤气加热器3的煤气入口相连。煤气预热器2可选用蒸汽或者电伴热带加热煤气。钢厂富余煤气由煤气供管送入第一脱水器1，降低煤气中机械水含量，经一次脱除的煤气送入煤气预热器2中加热，提升煤气温度，使煤气中水分由饱和水状态转为过热状态，减缓换热管腐蚀，延长煤气加热器3使用寿命。

进一步的，煤气加热器3包括相连通的低温换热模块301和高温换热模块303；所述低温换热模块301的煤气入口与所述煤气预热器2的出口相连通；所述低温换热模块301的煤气出口与所述高温换热模块303的煤气入口相连通。通过将煤气加热器3的换热模块分为低温段模块和高温段模块，可对材质分级，较为昂贵的耐耐腐蚀材料用于低温换热模块301，常规材质用于高温换热模块303，检修时可单独更换低温换热模块301，避免检修时整体更换煤气加热器3，降低维护成本。

为了方便低温换热模块301的检修更换，在煤气加热器3中设置过渡段，具体为将低温换热模块301的煤气出口与所述高温换热模块303的煤气入口通过过渡管道302相连。

可选的，低温换热模块301的热管数量为5-7排，其煤气入口侧的部分热管采用镀搪瓷热管或耐腐蚀金属热管以延长使用寿命。

进一步的，第一脱水器1可选用折流板脱水器，其折流板优选竖向安装，使煤气中水蒸气撞击折流板凝结成液滴，在重力作用下下落。

具体的，第一脱水器1的液体出口101端设有导流板，通过导流板将第一脱水器1中脱除的水导出。导流板倾斜设置，倾斜角优选为5-12°，便于污水排出。

进一步的，煤气加热系统还包括第二脱水器4，第二脱水器4可选用重力脱水器或旋流式脱水器；所述第二脱水器4的气体入口与煤气供管相连；所述第二脱水器4的气体出口与所述第一脱水器1的气体入口通过管道相连。钢厂富余煤气在第二脱水器4中进行一次脱水，可脱除约80％以上机械水，随后进入第一脱水器1，进一步脱除煤气中的机械水。多级脱水器的设置使煤气中机械水的脱除率可达90％以上。

在细化的实施方式中第二脱水器4与第一脱水器1之间的管道上设有煤气排水器5，第二脱水器4与煤气供管的连接管道上也可设置煤气排水器5，进一步降低煤气中机械水含量。第一脱水器1和第二脱水器4优选采用耐腐蚀的塑料、玻璃钢或金属材料制作。

一种优化的实施方式中，本实用新型提供了一种抗腐蚀的煤气加热系统，包括由管道依次连通的第二脱水器4、第一脱水器1、煤气预热器2和煤气加热器3；第一脱水器1为折流板脱水器，折流板竖向安装，液体出口101布置在第一脱水器1的底部，其上设置双阀；

第二脱水器4的气体入口与煤气供管连通；第二脱水器4与煤气供管的连接管道、第二脱水器4与第一脱水器1的连接管道上均设有煤气排水器5；

第一脱水器1通过脱水器安装框架6安装在煤气加热器3的煤气接口内，煤气加热器3的煤气接口端及脱水器安装框架6进行玻璃鳞片防腐处理或使用耐腐蚀金属材料；煤气预热器2安装在煤气加热器3的煤气入口处，且煤气预热器2的入口与第一脱水器1的气体出口连通；

煤气加热器3内设置低温换热模块301、过渡管道302和高温换热模块303；低温换热模块301的煤气入口与煤气预热器2的出口相连通；低温换热模块301的煤气出口与高温换热模块303的煤气入口通过过渡管道302相连，低温换热模块301的烟气入口与高温换热模块303的烟气出口也通过管道相连通；煤气加热器3上还设有高温烟气进口305和低温烟气出口306，高温烟气进口305位于加热器煤气出口304端，且与高温换热模块303的烟气入口连通；煤气加热器3的低温烟气出口306位于煤气入口端，与低温换热模块301的烟气出口连通。

上述抗腐蚀的煤气加热系统使用时，钢厂富余煤气在煤气加热器3前管道上经过第二脱水器4和煤气排水器5脱除80％以上机械水，在第一脱水器1作用下脱除90％以上的机械水，机械水凝结成的液滴在重力作用下流至脱水器安装框架6的最低点，从第一脱水器1的液体出口101经过双阀后排除。脱除了大部分机械水的煤气进入煤气预热器2，提升煤气温度，使煤气中水由饱和状态被加热至过热状态。高温烟气由高温烟气进口305进入煤气加热器3，含有少量过热水的煤气进入煤气加热器3的低温换热模块301，煤气和烟气经低温换热模块301的热管初步换热，煤气温度进一步升高，随后经过过渡管道302进入高温换热模块303，通过高温换热模块303的热管和烟气换热，最后从煤气加热器3的加热器煤气出口304排出，烟气则经高温换热模块303、低温换热模块301后从低温烟气出口306排出。针对不同煤气加热器3形式，可进行相应的换热模块化设计，如图2-3，耐低温抗腐蚀煤气加热系统的形式有多种。

在图2的分体式煤气加热器3中，50℃的钢厂富余煤气经过多级脱水器、煤气预热器2，进入低温换热模块301，被加热至80℃左右，经过过渡管道302后进入高温换热模块303，进一步被加热至150～180℃。换热管独立布置，烟气换热模块为一个整体，烟气温度由200℃左右降至140℃以下。

在图3的整体式煤气加热器3中，煤气脱水及换热方式与分体式煤气加热器3一致。换热烟气分为高温烟气和低温烟气，中间用过渡段相连，安装时煤气加热器3分为三个部分：低温煤气及低温烟气换热模块、过渡段、高温煤气及高温烟气换热模块。此实施例也适用于已建煤加增加低温段模块的抗腐蚀改造。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抗腐蚀的煤气加热系统，其特征在于：包括第一脱水器(1)、煤气预热器(2)和煤气加热器(3)；所述第一脱水器(1)的气体入口与煤气供管相连；所述第一脱水器(1)的气体出口与所述煤气预热器(2)的入口相连；所述煤气预热器(2)的出口与所述煤气加热器(3)的煤气入口相连。

2.如权利要求1所述的抗腐蚀的煤气加热系统，其特征在于：所述煤气加热器(3)包括相连通的低温换热模块(301)和高温换热模块(303)；所述低温换热模块(301)的煤气入口与所述煤气预热器(2)的出口相连通；所述低温换热模块(301)的煤气出口与所述高温换热模块(303)的煤气入口相连通。

3.如权利要求2所述的抗腐蚀的煤气加热系统，其特征在于：所述低温换热模块(301)的煤气出口与所述高温换热模块(303)的煤气入口之间通过过渡管道(302)相连。

4.如权利要求1所述的抗腐蚀的煤气加热系统，其特征在于：所述第一脱水器(1)为折流板脱水器。

5.如权利要求1所述的抗腐蚀的煤气加热系统，其特征在于：所述第一脱水器(1)的液体出口(101)端设有导流板。

6.如权利要求5所述的抗腐蚀的煤气加热系统，其特征在于：所述导流板倾斜设置，且倾斜角为5-12°。

7.如权利要求1所述的抗腐蚀的煤气加热系统，其特征在于：还包括第二脱水器(4)；所述第二脱水器(4)的气体入口与煤气供管相连；所述第二脱水器(4)的气体出口与所述第一脱水器(1)的气体入口通过管道相连。

8.如权利要求7所述的抗腐蚀的煤气加热系统，其特征在于：所述第二脱水器(4)与所述第一脱水器(1)之间的管道上设有煤气排水器(5)。

9.如权利要求7所述的抗腐蚀的煤气加热系统，其特征在于：所述第二脱水器(4)为重力脱水器或旋流式脱水器。