[發明專利]一種加熱高氫氣含量還原煤氣的加熱爐

有效

• 申請號: 201811242415.4
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109022660B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 儲滿生;王佳鑫;李峰;王國棟;周渝生;唐玨;柳政根;李勝康
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C21B13/02
• 分類號: C21B13/02;C21B13/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

1.一種加熱高氫氣含量還原煤氣的加熱爐，其特征在于，所述加熱爐內設置有低溫段加熱管、保溫段管道和高溫段加熱管；且所述低溫段加熱管、保溫段管道和高溫段加熱管依次連通并通過煤氣總管道通入氣基豎爐的豎爐圍管內；

所述加熱爐的還原氣進氣管道與所述低溫段加熱管連通；

所述低溫段加熱管使用的加熱燒嘴為短焰煤氣燒嘴，且短焰煤氣燒嘴的火焰為平焰結構；所述短焰煤氣燒嘴與所述低溫段加熱管交錯設置，以使低溫段加熱管內煤氣受熱均勻；

所述短焰煤氣燒嘴的燃料為中熱值煤氣；

所述高溫段加熱管使用的加熱燒嘴為長焰煤氣燒嘴，所述長焰煤氣燒嘴設置在高溫段加熱管的外圍，且在管道兩側對稱的位置，

所述長焰煤氣燒嘴的燃料為中熱值煤氣。

2.根據權利要求1所述的加熱爐，其特征在于，

所述高溫段加熱管的上部和下部通過過渡區連通，過渡區中設置有用于分解煤氣成分中甲烷的節流裝置，所述節流裝置為帶膨脹節的結構，且節流裝置的膨脹節中填充有耐硫甲烷裂解催化劑；

所述高溫段加熱管的下部與煤氣總管連通，所述高溫段加熱管的上部與所述保溫段管道連通。

3.根據權利要求1所述的加熱爐，其特征在于，所述高溫段加熱管內部使用的保溫材料為鋯鋁纖維材質，鋯鋁纖維材質的厚度為350-400mm。

4.根據權利要求1所述的加熱爐，其特征在于，所述加熱爐的爐膛使用的耐火材料是高鋁耐火磚和耐火水泥砌筑形成的，分布正在短焰煤氣燒嘴和長焰煤氣燒嘴區域；

所述加熱爐的爐體采用立式鋼結構，爐內設置有絕熱層結構，所述絕熱層結構使用的是保溫材料和耐火材料。

5.根據權利要求1所述的加熱爐，其特征在于，

所述低溫段加熱管內部使用的保溫材料為硅酸鋁纖維材質，厚度為30-50mm。

6.根據權利要求3或5所述的加熱爐，其特征在于，所述低溫段加熱管和高溫段加熱管的保溫材料的固定方式是采用金屬錨固件的方式安裝在加熱爐爐體外鋼板上。

7.根據權利要求1所述的加熱爐，其特征在于，

所述低溫段加熱管與高溫加熱管道分開設置，且低溫段加熱管外部與高溫加熱管道外部通過煙氣孔連通，所述高溫段加熱管在加熱過程中產生的煙氣通過煙氣孔進入低溫段加熱管外部區域，并借助設置在加熱爐上的煙氣出口排出；

和/或，

所述加熱爐內設置用于支撐低溫段加熱管、保溫段管道和高溫段加熱管的彈性結構。

8.一種基于上述權利要求1至7任一所述的加熱爐對還原煤氣進行加熱的方法，其特征在于，包括：

經凈化設備處理后的還原煤氣通過加熱爐的還原氣進氣管道進入低溫段加熱管，在所述低溫段加熱管內的還原煤氣溫度被加熱到400℃，加熱后的還原煤氣經過保溫段管道從高溫段加熱管下部進入，在高溫段加熱管下部的還原煤氣溫度被加熱到600℃，然后快速通過過渡區進入到高溫段加熱管上部，此時還原煤氣溫度被加熱到900-930℃；

加熱后達到工藝要求溫度的還原煤氣從加熱爐中部出口匯集進入與豎爐圍管連通的煤氣總管道。