[實用新型]熱管式煙氣煤粉加熱裝置

有效

• 申請號: 201520158661.7
• 申請日: 2015-03-19
• 公開（公告）號: CN204665942U
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 李菊香;王良虎;張素軍
• 申請（專利權）人: 南京華電節能環保設備有限公司;南京工業大學
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F23K1/04
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 周海斌;牛莉莉

技術領域

本實用新型涉及一種熱管式煙氣煤粉加熱裝置，屬于余熱回收利用技術領域。

背景技術

據申請人了解，在冶金工業生產中，冶金高爐內需要產生高于1200℃的熱風，達到這么高的溫度，需要高熱值的燃料，通常的燃料為焦炭。焦炭通過煤進行煉焦而來，成本較高。降低成本的一種有效方法是用煤粉代替焦炭。將煤塊磨成煤粉，經壓縮氣體輸送入高爐內燃燒。

目前，對噴入高爐內煤粉的加熱方法之一，即是在煤粉管道的外面加一套管，套管與煤粉管的間隙內通入高溫、高壓的蒸汽，由蒸汽冷凝降溫放出的熱量加熱煤粉，這樣的方法由于管線較長，沿途蒸汽冷凝后的水大多被排放，導致消耗了大量的高品位的高溫高壓的蒸汽，造成能源的浪費。

加熱煤粉的方法之二，是將輸送煤粉的壓力氣體采用通常的方法加熱，如煙氣加熱壓力氮氣等，后將熱的壓力氣體和冷煤粉混合，提高煤粉的溫度。這種方法，由于壓力氣體在混合物中所占的比例極其少，通常質量比例只有不到10％，所以，即使壓力氣體被加熱到很高的溫度，最后的混合溫度也不高。

此外，經檢索發現，專利號94242516.2的中國實用新型專利公開了一種擴口螺紋管換熱器，含固體顆粒的高溫氣體進入換熱器的水平換熱管，低溫工質則流經換熱管外部吸收余熱。該換熱器的主要不利之處在于：在換熱器進口處，相鄰換熱管之間存在盲區，含固體顆粒的高溫氣體在進入換熱管時，擊打在這些盲區的固體顆粒很容易因失速而積聚在換熱器進口處的底部，并最終導致換熱器進口處堵塞。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：克服現有技術存在的問題，提供一種熱管式煙氣煤粉加熱裝置，可將高溫煙氣的余熱回收，并用于加熱煤粉，利于節約能源。

本實用新型解決其技術問題的技術方案如下：

一種熱管式煙氣煤粉加熱裝置，包括煙氣余熱回收單元和煤粉加熱單元，煙氣余熱回收單元包括第一殼體，第一殼體頂部具有煙氣進口、底部具有煙氣出口，第一殼體內支撐有一組第一橫向換熱管，第一橫向換熱管具有第一工質入口和第一工質出口；煤粉加熱單元包括具有第二殼體的換熱腔，第二殼體具有第二工質入口和第二工質出口，第一工質入口經管道與第二工質出口連通，第二工質入口經管道與第一工質出口連通；第二殼體內設有一組第二橫向換熱管，第二橫向換熱管具有與分配器密封連通的煤粉進口、與收集器密封連通的煤粉出口。

申請人在深入地實踐研究后認為，如能通過采用固體顆粒換熱器、將高溫煙氣的余熱回收與煤粉加熱聯合起來，則可有效解決現有技術存在的問題。上述結構中，先由煙氣余熱回收單元回收高溫煙氣的余熱，再由煤粉加熱單元加熱煤粉，實現余熱回收利用。

本實用新型所要進一步解決的技術問題是：改進煤粉加熱單元，使其結構簡單，能有效避免固體顆粒的積聚，避免浪費氣流能量，具有良好的耐磨損性能。

為實現該目的，本實用新型進一步完善的技術方案如下：

優選地，煤粉加熱單元中，分配器的一端與外部含有煤粉的氣源連通、另一端與分配孔板密封固連，分配孔板具有一組與第二橫向換熱管一一對應的通孔，通孔與對應第二橫向換熱管的煤粉進口密封連通；分配孔板朝向分配器內部的一側設有一組突起，突起位于兩相鄰通孔之間、或位于通孔與分配器側壁之間；突起一端與分配孔板固連，突起朝向分配器內部的另一端呈弧形、或為尖劈，突起的一端和另一端之間以平滑線形的側壁過渡連接。

該優選結構中，具有通孔和突起的分配孔板可起到引導作用，煤粉在氣流的輸送下，順著突起、通孔流進第二橫向換熱管內，這樣就有效避免了固體顆粒的積聚。同時，突起代替分配孔板直接面向由氣流輸送而來的煤粉，可避免分配孔板的磨損，而突起在磨損后也便于更換。

本實用新型更進一步完善的技術方案如下：

優選地，突起的一端邊緣與其相鄰的通孔邊緣相切或平齊；突起的側壁為直線形或凸向突起外側的弧線形。

更優選地，突起的另一端和側壁共同呈平滑的流線形。

優選地，突起為實心，且由耐磨材料制成。

采用以上優選結構后，不僅能實現更好地引流效果，還能進一步提高突起的耐磨性能。

優選地，第二橫向換熱管煤粉進口的邊緣不超過分配孔板通孔位于分配器內的邊緣。這樣可進一步避免第二橫向換熱管末端直接與煤粉碰撞而磨損。

優選地，換熱腔有一組，各換熱腔的第二工質入口分別經管道與第一工質出口連通；各換熱腔的第二工質出口分別經管道與第一工質入口連通。

優選地，換熱腔的殼體內還設有工質折流板。