CN201406440Y - 高炉煤气干法除尘热管升、降温装置 - Google Patents

Abstract

一种高炉煤气干法除尘热管升、降温装置，装置包括：热交换器本体、热管、换热器中心蒸汽或软水包、换热器上部的软水或蒸汽包、定期排污管、连续排污管、安全阀、放散阀、疏水阀、冷凝水箱、冷凝水过滤器、冷凝水泵、止回阀、截止阀。换热器内中心蒸汽或软水包上有很多水平放置的热管进行传热；换热器中心蒸汽或软水包上方与换热器上部的软水或蒸汽包相连；下方与冷凝水箱、冷凝水泵及过滤器相连，管路配有疏水阀、止回阀、截止阀，冷凝水管路与高炉水泵房软水系统相连。优点在于，换热器的煤气升、降温功能合二而一，设备体积小、投资省、效果好，适用于高炉煤气干法除尘。

Description

高炉煤气干法除尘热管升、降温装置

技术领域

本实用新型属于钢铁工业高炉炼铁技术领域，提供了一种高炉煤气干法除尘热管升、降温装置；适用于高炉煤气干法除尘技术煤气升温、降温技术。

背景技术

高炉煤气干法除尘是一项煤气除尘的新技术。原理是采用高温滤料以过滤的方法净化煤气，有别于传统的湿法除尘。

干法除尘具有净化质量好、节能、节水、环保、占地少、投资与生产费用低等优点，因此具有良好的发展前景。

高温滤料有一定的温度要求，目前几种滤料适用温度为100~220℃，最高不超过260~280℃，温度过高应适当控制，否则影响滤袋性能，使寿命降低。

低温时容易结露，易使滤袋糊住，影响操作。开炉初期由于煤气水分多，炉顶温度低，影响尤为严重，这些问题湿法除尘是不存在的。

高炉炉顶温度一般在150℃～250℃范围，但是由于冶炼情况多变，温度过高过低是常有的事，比如炉况不顺，有时会升高到500～600℃以上；炉况顺行又经常温度偏低，有时只有100℃左右，因此使用干法除尘必须对煤气温度进行控制才好。

从操作上煤气温度不太容易控制。高温除炉顶喷水降温外，还可以在进入布袋前用换热器进一步降温。目前降温换热器有两种类型：一种是列管换热器，即利用无缝钢管组作为降温设备，管内通过热煤气自然散热降温；一种是热管换热器，利用热管原理传热降温。而升温至今缺乏手段，曾经使用热烟气加热方法升温，即煤气通过排管，外部烧高炉煤气加热升温，有一定效果。其他方案虽多却难于实践，即使可行也相当复杂，此外增加升温装置使系统庞大、占地多、投资也大幅增加。

其实无论温度升高或降低各有50℃即可，如果采用一套设备既可以升温又可以降温，两项功能集于一身，将使干法除尘技术更为先进与适用。本实用新型就是利用热管传热原理完成既能加热也能降温的温度调节装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高炉煤气干法除尘热管升、降温装置，特别适用于高炉煤气干法除尘。装置主体是换热器，煤气升、降温功能合二而一，体积小、投资省。

本实用新型包括：热交换器本体、热管、换热器中心蒸汽或软水包、换热器上部的软水或蒸汽包、疏水阀、冷凝水箱、冷凝水过滤器、冷凝水泵、止回阀、截止阀、定期排污管、连续排污管、安全阀、放散阀。主体是换热器，内设中心蒸汽或软水包以及包上为数众多的水平热管。换热器中心蒸汽或软水包上与换热器上部的软水或蒸汽包相连；换热器中心蒸汽或软水包下与冷凝水箱、冷凝水泵及过滤器相连，管路设疏水阀、止回阀、截止阀，冷凝水管路与高炉水泵站软水系统相连；利用热管传热原理进行煤气加热升温或冷却降温。

热管焊在换热器中心蒸汽或软水包壳体上，水平放置；在换热器中心蒸汽或软水包外煤气流动一侧的热管表面焊有纵向翅片以加大热管传热面积，热管表面钎焊或喷涂镍铬质耐磨材料。

换热器中心蒸汽或软水包与换热器上部的软水或蒸汽包充满软水并联通时，完成煤气散热降温任务；换热器中心蒸汽或软水包改通饱和蒸汽时，与下部软水回收系统一起完成煤气加热升温任务。一台设备可以具有升温和降温两种功能。

此煤气温控装置需要升温时，有饱和蒸汽供应管和冷凝水回收设施如：冷凝水箱、冷凝水泵、阀门等与之配套；当煤气需要冷却时，有补水管路、上方蒸汽包和蒸汽放散装置来实现煤气降温。

本实用新型原理是：利用热管技术来实现升、降温。换热器是一个套管结构，外环走煤气；中心包通蒸汽或软水，内外两层之间利用焊在中心包壳体上的热管传递热量。

煤气加热升温时，中心包内通饱和蒸汽。密排的热管将蒸汽热量传递给外环煤气，使其加热升温。传热过程主要是利用了相变热原理：一是蒸汽冷凝过程放出大量凝结热来加热煤气，二是热管利用了相变原理传导热量，传热量大、热效率高。

冷却原理是利用同一套设备、同一组热管进行热交换，只是中心包从通蒸汽改成软水作为冷却介质。高温煤气通过热管将热量传到水中，加热使水汽化带走热量完成煤气降温。

双功能热管换热器关键是热管需要水平放置，无论是加热还是冷却都能迅速传递热量。不同功能中心包内介质不同：煤气加热时通饱和蒸汽；冷却时改为软水，按要求进行转换。

为了加大煤气与热管之间的换热面积，换热器中心蒸汽或软水包外煤气流动一侧的热管表面焊有纵向翅片。为防止含尘煤气造成的磨损，热管外表面喷涂或钎焊一定厚度的硬质耐磨材料。

换热器按压力容器设计。煤气进出口有波纹膨胀器，中心包的连接管件有一定弯曲，用以消除热应力。

因为加热或冷却均为间断使用，所以换热器设在干法袋式除尘器入口之前并联管路上，根据需要可以接入或切除。

热管传热效率很高，又是双功能，体积不大，因此非常具有特色。

本发明的优点在于：

无论是升温还是降温，都是利用热管传热，且都是利用了相变热进行热交换，传热量大，热效率高，因此比管式表面换热器传热面积小很多，升温或降温效果更好。设备寿命长、占地小、投资只相当或略高于现有的降温装置费用。有完善的供汽和给排水装置，保障了系统正常工作。

附图说明

图1为热管加热与冷却装置图。其中，热交换器本体1、热管2、换热器中心蒸汽或软水包包3、换热器上部的软水或蒸汽包4、疏水阀5、冷凝水箱6、冷凝水过滤器7、冷凝水泵8、止回阀9、截止阀10、定期排污管11、连续排污管12、安全阀13、放散阀14。

具体实施方式

换热器中心蒸汽或软水包包3与换热器上部的蒸汽或软水包4通过管道连接；下部与冷凝水箱6连接。中心包与蒸汽管和软水管路连接，既可通饱和蒸汽，又可以通以软水。

换热器壳体内有一定厚度的喷涂层起绝热和防止磨损作用。在壳体上、下设有检修用人孔。

热管换热器本体1和内置换热器中心蒸汽或软水包包3均为压力容器，换热器中心蒸汽或软水包包3壳体上安有数千根水平放置的热管2。当煤气需要升温时中心包内通入饱和蒸汽，热管将蒸汽热量传递给外侧荒煤气，使之加热升温。蒸汽传热后成为冷凝水，经疏水器5，冷凝水箱6，过滤器7，冷凝水泵8及止回阀9、截止阀10进行回收。煤气需要降温时换热器中心包中蒸汽改换为软水，高温煤气热量经热管传至水中，使软水汽化、蒸汽逸出，从而使煤气降温；换热器上部的软水或蒸汽包4应保持一定水位并具有汽水分离作用，换热器上部的软水或蒸汽包4上有安全阀13、蒸汽放散阀14、定期排污管11、连续排污管12及补水管路。

由于热管水平放置，因此可以双向传热，改变不同介质可以加热或冷却煤气，使之升温或降温。

Claims (5)

1、一种高炉煤气干法除尘热管升、降温装置；包括：热交换器本体、热管、换热器中心蒸汽或软水包、换热器上部的软水或蒸汽包、疏水阀、冷凝水箱、冷凝水过滤器、冷凝水泵、止回阀、截止阀、定期排污管、连续排污管、安全阀、放散阀；其特征在于：换热器内设中心蒸汽或软水包以及包上众多的热管；换热器中心蒸汽或软水包(3)上与换热器上部的软水或蒸汽包(4)相连；换热器中心蒸汽或软水包(3)下与冷凝水箱(6)、冷凝水泵(8)及过滤器(7)相连，管路还设有疏水阀(5)、止回阀(9)、截止阀(10)，冷凝水回收管路与高炉水泵站软水系统相连；热管(2)焊在换热器中心包(3)壳体上，水平放置；换热器中心蒸汽或软水包(3)外煤气流动一侧的热管(2)表面焊有纵向翅片。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于：热管表面钎焊或喷涂镍铬质耐磨材料。

3、如权利要求书1所述的装置，其特征在于：热交换器壳体上下设有检修孔，壳体内表面喷涂耐磨材料。

4、热管换热器本体(1)和内置换热器中心蒸汽或软水包(3)均为压力容器，换热器中心蒸汽或软水包(3)壳体上安水平放置的热管。

5、如权利要求1所述的装置，其特征在于：换热器上部的软水或蒸汽包(4)上有安全阀(13)、蒸汽放散阀(14)、定期排污管(11)、连续排污管(12)及补水管路。