[实用新型]一种焦炉煤气高效预热装置

说明书

技术领域

本实用新型属于冶金和化工领域，更具体地讲，涉及一种利用冶金、化工领域的相关工艺过程中的高温烟气或废气对焦炉煤气进行高效预热装置。

背景技术

工业生产中，当整个生产系统或系统中的某反应器在还原条件下须利用煤气作为还原反应介质同时还须维持系统的热平衡保证还原反应的进行时，须对煤气进行快速高效预热。如利用钛精矿制备人造金红石工艺中，为了提升人造金红石品质，须将改性钛精矿中的Fe₂O₃还原成FeO以提高钛精矿中杂质元素铁的去除率；低品位铁矿石生产铁精矿工艺中，须将铁矿中的Fe₂O₃还原成Fe₃O₄，以提升铁矿石磁性，通过磁选生产铁精矿等工业生产均涉及到还原反应和系统热平衡，需要对还原性介质（煤气）或物料进行预热保证热平衡。

另外，许多反应器或生产过程中涉及热平衡和提高热效率需要，也采用对气体预热的方法，如用于冶金行业的钢胚加热炉、均热炉以及高炉配套的热风炉，化工行业的还原反应流化床等。但目前工业应用的方法中绝大部分对助燃空气或高炉煤气预热，且预热温度均较低，通常在500℃以下，基本没有对焦炉煤气预热的，其主要原因是受焦炉煤气性质的影响，高温时焦炉煤气中的碳氢化合物（C_nH_m和CH₄）会分解形成积碳，粘附在输气管道上，严重影响系统的连续稳定运行；另外，焦炉煤气的热值高，泄漏易产生爆炸和中毒等重大事故，安全性较差，因此目前基本无对焦炉煤气进行高温预热的相关方法和装置，而助燃空气和高炉煤气预热的方法根本不能用于焦炉煤气的预热。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。

本实用新型的目的在于提供一种充分利用高温烟气或废气显热对焦炉煤气进行高效预热的装置，并进一步提供一种能有效防止焦炉煤气中碳氢化合物高温分解积碳且适应范围广的焦炉煤气高效预热装置。

为了实现上述目的，本实用新型的提供了一种焦炉煤气高效预热装置，所述装置包括对流预热室和辐射预热室，所述对流预热室和辐射预热室均包括焦炉煤气入口、焦炉煤气出口、烟气或废气入口、烟气或废气出口，所述对流预热室的焦炉煤气入口和焦炉煤气出口通过预热盘管连通，所述辐射预热室的焦炉煤气入口和焦炉煤气出口通过另一预热盘管连通，对流预热室的焦炉煤气出口与辐射预热室的焦炉煤气入口通过焦炉煤气输送管连通，辐射预热室的烟气或废气出口与对流预热室的烟气或废气入口通过烟气或废气输送管连通，其中，流经对流预热室和辐射预热室的焦炉煤气与温度为1150℃以上的烟气或废气逆流换热。

根据本实用新型的焦炉煤气高效预热装置的一个实施例，所述对流预热室的焦炉煤气入口与焦炉煤气调节阀、焦炉煤气流量计、快速切断阀和焦炉煤气止回阀相连，所述对流预热室的烟气或废气出口与水冷夹套管、烟气或废气调节阀和烟气或废气流量计相连。

根据本实用新型的焦炉煤气高效预热装置的一个实施例，所述对流预热室中设置有第一导流柱且辐射预热室中设置有第二导流柱和气体分布器以增强烟气或废气与焦炉煤气的换热作用。

根据本实用新型的焦炉煤气高效预热装置的一个实施例，所述焦炉煤气输送管上还设置有积碳抑制剂加入口和除碳剂加入口。

根据本实用新型的焦炉煤气高效预热装置的一个实施例，所述装置还包括焦炉煤气测温测压装置和高温烟气或废气测温测压装置以及设置在焦炉煤气入口、焦炉煤气出口以及对流预热室和辐射预热室的之间的焦炉煤气输送管、烟气或废气输送管处的气体汇集管。

根据本实用新型的焦炉煤气高效预热装置的一个实施例，所述预热盘管为三组并流的盘管。

根据本实用新型的焦炉煤气高效预热装置的一个实施例，所述装置还包括对对流预热室和辐射预热室进行包覆的对流预热室顶盖和辐射预热室顶盖，所述对流预热室顶盖和辐射预热室顶盖为活动且可单独拆卸的结构。

根据本实用新型的焦炉煤气高效预热装置的一个实施例，所述对流预热室和辐射预热室内衬有耐火隔热层。

本实用新型的装置可针对焦炉煤气进行高效预热，预热温度高；预热系统设备少，简单可靠、设备要求低、工艺先进、设备性能稳定且作业率高，基本可实现自动控制，劳动强度小、安全性高，可以实现连续稳定地工业化生产，并可以实现对焦炉煤气在高温下分解产生的积碳进行有效处理，保证焦炉煤气高效预热的同时有效除积碳，保证正常生产的需要。