[实用新型]一种高效煤粉预加热装置

说明书

本实用新型提出一种高效煤粉预加热装置，属于固气两相流换热技术领域；具体为管状结构，管状结构内沿轴向设置有螺旋状导流片和换热组件，换热组件轴向贯穿于螺旋状导流片；换热组件包括换热管，换热管外壁固定有螺旋翅片，在螺旋翅片外套设有套管，套管设置在螺旋翅片与螺旋状导流片的交接处，套管与螺旋状导流片固定连接；本实用新型使高温烟气在预热装置中与煤加热管充分、均匀换热，无气流死角，换热效率提高。

技术领域

本实用新型属于固气两相流换热技术领域，涉及一种高效煤粉预加热装置。

背景技术

现在钢铁冶炼技术中，高炉煤粉吹喷技术得到了广泛应用，高炉喷吹煤粉是把磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉装入喷吹罐中，经过加压、流化后通过喷吹管、喷枪从高炉直吹管喷入风口进入炉内燃烧，以替代部分焦炭起提供热量和还原剂的作用，从而降低焦比，降低生铁成本，它是现代高炉冶炼的一项重大技术革命。为了提高煤粉在炉内燃烬率，采用了对煤粉混合气流进行预加热的方法，提高了煤粉燃烧效率，起到节能降耗的作用。

现有的高炉煤粉预热喷吹技术，专利号：ZL201410199738.5以及ZL201721216833.7，采用了方形箱体结构，隔板交错的热交换装置，存在以下不足：1、隔板的背部有气流死角，高温烟气不能对隔板背部过煤管进行有效加热，降低了换热面积；2、高温烟气通过现有预加热装置时，受到的阻力较大，循环风机能耗较高；3、方形结构的热交换装置结构稳定性差，外部保温难度较大，特别是立面表面的保温材料安装固定比较困难，同时方形管道上部机械强度较低，需要增加加强筋，增加了制造成本、设备重量。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提出一种高效煤粉预加热装置。目的是提高加热煤粉的效率。

为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。

一种高效煤粉预加热装置，为管状结构，所述管状结构管壁上设置有烟气进口和烟气出口，所述管状结构内沿轴向设置有螺旋状导流片和换热组件，所述换热组件沿管状结构的轴向贯穿于螺旋状导流片；所述换热组件包括换热管，所述换热管外壁固定有螺旋翅片，在螺旋翅片外套设有套管，所述套管设置在螺旋翅片与螺旋状导流片的交接处，所述套管与螺旋状导流片固定连接。

进一步的，所述管状结构中心轴向设置有空心支撑管；所述螺旋状导流片环绕空心支撑管设置，并与空心支撑管固定连接。

进一步的，所述空心支撑管的两端为封闭结构。

更进一步，所述螺旋状导流片的两个相邻螺旋片之间连接有定距管。

进一步的，所述管状结构内以中心轴向外圆周均匀分布多个换热组件。

进一步的，所述换热管与套管活动设置。

进一步的，所述螺旋翅片沿换热管轴向设置。

进一步的，所述管状结构是由多段管状外壳组合而成，每段管状外壳是由沿轴向设置的上壳和下壳扣合组成。

进一步的，所述管状结构的外壁设置有绝热层。

本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为。

由于换热装置采用了螺旋导流片，高温烟气在预热装置中与煤加热管充分、均匀换热，无气流死角，换热效率提高，可在3秒之内，将煤粉从40℃左右，快速加热到350℃左右至煤粉的临界燃点。

换热管外壁设置有螺旋翅片可有效增加换热管的换热面积，提高换热效率；套管与换热管之间形成横向滑动连接，套管与螺旋状导流片固定连接，有效防止了由于热胀冷缩造成的螺旋翅片与螺旋状导流片的干涉，使换热管可在一定范围内调整。