一体式高炉喷吹煤粉预热器制造技术

本发明专利技术公开一种能将煤粉加热到300℃以上高温的一体式高炉喷吹煤粉预热器，换热效率可大幅度提高，高炉节能减排的效果更加明显，单位炉容投资进一步降低；采用的技术方案为：预热器本体的一端侧面设置有加热介质进口，预热器本体的另一端侧面设置有加热介质出口，至少一根煤粉输送管道横向贯穿预热器本体两端设置，预热器本体腔体内的侧壁上匹配设置有隔热层，隔热层和煤粉输送管道之间依次等距设置有多个预热单元，且相邻的预热单元交替上下分布，使得加热介质沿预热器本体内腔波浪形前进，与预热器本体端部连接的预热单元通过补偿器连接在预热器本体的端部内侧；本发明专利技术可广泛应用于高炉喷吹煤粉输送装置领域。

【技术实现步骤摘要】
一体式高炉喷吹煤粉预热器
本专利技术一体式高炉喷吹煤粉预热器，属于高炉喷吹煤粉输送装置

技术介绍
高炉喷吹技术是将磨细煤粉直接喷入高炉，以替代资源贫乏、价格昂贵的冶金焦炭，起发热剂和还原剂的作用，从而降低焦比和生铁成本，是钢铁企业节焦增产和改进冶炼工艺最有效的措施之一，约有90％以上的生铁是由喷吹燃料的高炉冶炼而成。随着喷吹量的提高，喷煤比增加到一定限度后，焦比降低的幅度会大大减少，主要原因是喷入的煤粉不能在风口前完全燃烧，未燃烧煤粉会被上升的煤气带出回旋区，至成渣带时被黏附在渣中，曾加了初成渣的黏度，恶化料柱透气性，使高炉顺行不利，甚至有部分炭粒被带出炉外浪费掉。因此，如何提高煤粉在风口前的燃烧率，成为喷煤比进一步提高的关键。高炉喷吹煤粉的输送方式有两种，一种是采用煤粉罐装专用车，一种是采用管道气力输送，其中，气力输送连续性好，能力大且密闭性好，是高炉喷煤中普遍采用的煤粉输送的方式。目前采用管道气力输送都是将煤粉通过管道直接喷入高炉，喷入高炉的煤粉与1100℃以上的热风相遇，存在一个加热至着火的过程，煤粉温度越高越有利于煤粉的完全燃烧。2008年3月方圣喷吹技术有限公司与山西潞安矿业（集团）有限公司共同申请的实用型“高炉喷吹煤粉多级分段式加热输送管”（专利号为ZL200820076481.4）的专利，该专利公开了一种高炉喷吹煤粉多级分段式加热输送管。解决了喷吹技术中存在的冷态的煤粉直接喷吹而影响燃烧率的问题。但是由于是采用间接远程单管路加热，只能将煤粉加热到160℃，再往上加热煤粉是很困难的，不能够进一步的增加煤粉温度，提高煤粉利用率。专利技术内容本专利技术克服了现有技术存在的不足，提供了一种能将煤粉加热到300℃以上高温的一体式高炉喷吹煤粉预热器，换热效率可大幅度提高，高炉节能减排的效果更加明显，单位炉容投资进一步降低。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一体式高炉喷吹煤粉预热器，包括预热器本体和煤粉输送管道，所述预热器本体为两端封闭的管状结构，且所述预热器本体的一端侧面设置有加热介质进口，所述预热器本体的另一端侧面设置有加热介质出口，至少一根所述煤粉输送管道横向贯穿预热器本体两端设置，所述预热器本体腔体内的侧壁上匹配设置有隔热层，所述隔热层和煤粉输送管道之间依次等距设置有多个预热单元，且相邻的所述预热单元交替上下分布，使得加热介质沿预热器本体内腔波浪形前进，与所述预热器本体端部连接的预热单元通过补偿器连接在预热器本体的端部内侧，用于匹配煤粉输送管道的形变；所述预热单元的结构为：包括导流板、支撑套管、分流板和支撑板，所述支撑板紧贴隔热层内侧横向设置在预热器本体内，所述支撑套管套装在煤粉输送管道上，且所述支撑套管的内径大于煤粉输送管道的外径，所述支撑套管的水平中心面一侧设置有导流板，所述支撑套管的水平中心面另一侧设置有分流板，所述导流板垂直与预热器本体的轴向设置，迫使加热介质改变流动方向，所述分流板的截面呈抛物线结构，将预热单元内的加热介质一分为二，确保预热单元内的煤粉输送管道不存在加热死角，所述导流板和分流板通过加强板与煤粉输送管道连接固定。所述煤粉输送管道内设置有温度传感器。所述预热单元对应的预热器本体的中部设置有膨胀节。所述隔热层为纤维模块。所述补偿器为波形补偿器。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：本专利技术加热后的高温热风炉废烟气经过热介质进口进入，烟气在预热单元流动过程中将烟气的热量通过热交换直接传递给煤粉输送管道内的煤粉，烟气从加热介质出口排出后进入磨煤机进行烘干煤粉。高温烟气的流动方向和煤粉输送方向相反，这样就能够保证煤粉温度逐级升高，并且本专利技术的煤粉输送装置是采用多管路扰流换热装置。因此煤粉的加热速度会更快，效果会更好，能够更进一步的提高煤粉燃烧效率。本专利技术采用一体式+导流+分流装置换热、内保温，体积较现有技术装备小30%，加热温度可以提高50~80℃，热效率增加27%。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术中预热单元的结构示意图。图3为本专利技术中补偿器的结构示意图。图中：1为预热器本体、2为热介质进口、3为加热介质出口、4为煤粉输送管道、5为隔热层、6为预热单元、61为导流板、62为支撑套管、63为分流板、64为支撑板、65为加强板、7为补偿器、8为温度传感器、9为膨胀节。具体实施方式如图1、图2和图3所示，本专利技术一体式高炉喷吹煤粉预热器，包括预热器本体1和煤粉输送管道4，所述预热器本体1为两端封闭的管状结构，且所述预热器本体1的一端侧面设置有加热介质进口2，所述预热器本体1的另一端侧面设置有加热介质出口3，至少一根所述煤粉输送管道4横向贯穿预热器本体1两端设置，所述预热器本体1腔体内的侧壁上匹配设置有隔热层5，所述隔热层5和煤粉输送管道4之间依次等距设置有多个预热单元6，且相邻的所述预热单元6交替上下分布，使得加热介质沿预热器本体1内腔波浪形前进，与所述预热器本体1端部连接的预热单元6通过补偿器7连接在预热器本体1的端部内侧，用于匹配煤粉输送管道4的形变；所述预热单元6的结构为：包括导流板61、支撑套管62、分流板63和支撑板64，所述支撑板64紧贴隔热层5内侧横向设置在预热器本体1内，所述支撑套管62套装在煤粉输送管道4上，且所述支撑套管62的内径大于煤粉输送管道4的外径，所述支撑套管62的水平中心面一侧设置有导流板61，所述支撑套管62的水平中心面另一侧设置有分流板63，所述导流板61垂直与预热器本体1的轴向设置，迫使加热介质改变流动方向，所述分流板63的截面呈抛物线结构，将预热单元6内的加热介质一分为二，确保预热单元6内的煤粉输送管道4不存在加热死角，所述导流板61和分流板63通过加强板65与煤粉输送管道4连接固定。所述煤粉输送管道4内设置有温度传感器8。所述预热单元6对应的预热器本体1的中部设置有膨胀节9，用于补偿受热后的变形量。所述隔热层5为纤维模块。所述补偿器7为波形补偿器。本专利技术的工作过程：将高温介质的流动方向与煤粉输送管道4内的煤粉流动方向相反，让煤粉温度逐级升高，同时将预热单元6间隔交错设置，增加高温介质在预热器本体1内的滞留时间，并设置分流板63防止高温介质变向时发生短路。所述煤粉输送管道4内设置有温度传感器8，可以对煤粉输送管道4内的系统温度参数进行实时监控。本专利技术缩小了预热器本体1的体积，节约能源。并在预热单元6上设置有导流板61，使气体分布更均匀。本专利技术中隔热层5采用隔热、保温纤维模块19，提升热效率27%，通过膨胀节9补偿预热单元6热后的变形量。本专利技术中煤粉输送管道4的材质为耐磨耐高温合金，使得煤粉输送管道4的使用寿命更长。具体地，本专利技术加热后的高温热风炉废烟气经过热介质进口5进入，烟气在预热单元6流动过程中将烟气的热量通过热交换直接传递给煤粉输送管道4内的煤粉，烟气从加热介质出口3排出后进入磨煤机进行烘干煤粉。高温烟气的流动方向和煤粉输送方向相反，这样就能够保证煤粉温度逐级升高。本专利技术的煤粉输送装置是采用多管路扰流换热装置。因此煤粉的加热速度会更快，效果会更好，能够更进一步的提高煤粉燃烧效率。本专利技术采用一体式将热源端气体的分流、导流、传热、隔热及吸热端煤粉的传热、输送流程都集成到一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一体式高炉喷吹煤粉预热器，其特征在于，包括预热器本体（1）和煤粉输送管道（4），所述预热器本体（1）为两端封闭的管状结构，且所述预热器本体（1）的一端侧面设置有加热介质进口（2），所述预热器本体（1）的另一端侧面设置有加热介质出口（3），至少一根所述煤粉输送管道（4）横向贯穿预热器本体（1）两端设置，所述预热器本体（1）腔体内的侧壁上匹配设置有隔热层（5），所述隔热层（5）和煤粉输送管道（4）之间依次等距设置有多个预热单元（6），且相邻的所述预热单元（6）交替上下分布，使得加热介质沿预热器本体（1）内腔波浪形前进，与所述预热器本体（1）端部连接的预热单元（6）通过补偿器（7）连接在预热器本体（1）的端部内侧，用于匹配煤粉输送管道（4）的形变；所述预热单元（6）的结构为：包括导流板（61）、支撑套管（62）、分流板（63）和支撑板（64），所述支撑板（64）紧贴隔热层（5）内侧横向设置在预热器本体（1）内，所述支撑套管（62）套装在煤粉输送管道（4）上，且所述支撑套管（62）的内径大于煤粉输送管道（4）的外径，所述支撑套管（62）的水平中心面一侧设置有导流板（61），所述支撑套管（62）的水平中心面另一侧设置有分流板（63），所述导流板（61）垂直与预热器本体（1）的轴向设置，迫使加热介质改变流动方向，所述分流板（63）的截面呈抛物线结构，将预热单元（6）内的加热介质一分为二，确保预热单元（6）内的煤粉输送管道（4）不存在加热死角，所述导流板（61）和分流板（63）通过加强板（65）与煤粉输送管道（4）连接固定。...

【技术特征摘要】
1.一体式高炉喷吹煤粉预热器，其特征在于，包括预热器本体（1）和煤粉输送管道（4），所述预热器本体（1）为两端封闭的管状结构，且所述预热器本体（1）的一端侧面设置有加热介质进口（2），所述预热器本体（1）的另一端侧面设置有加热介质出口（3），至少一根所述煤粉输送管道（4）横向贯穿预热器本体（1）两端设置，所述预热器本体（1）腔体内的侧壁上匹配设置有隔热层（5），所述隔热层（5）和煤粉输送管道（4）之间依次等距设置有多个预热单元（6），且相邻的所述预热单元（6）交替上下分布，使得加热介质沿预热器本体（1）内腔波浪形前进，与所述预热器本体（1）端部连接的预热单元（6）通过补偿器（7）连接在预热器本体（1）的端部内侧，用于匹配煤粉输送管道（4）的形变；所述预热单元（6）的结构为：包括导流板（61）、支撑套管（62）、分流板（63）和支撑板（64），所述支撑板（64）紧贴隔热层（5）内侧横向设置在预热器本体（1）内，所述支撑套管（62）套装在煤粉输送管道（4）上，且所述支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏强，
申请(专利权)人：长治市方圣喷吹技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14