[实用新型]一种竖炉顶煤气余热回收系统及三级间壁式换热器

说明书

本实用新型属于竖炉顶煤气余热回收技术领域，涉及一种竖炉顶煤气余热回收系统及三级间壁式换热器，其中三级间壁式换热器包括依次串联设置的第一换热段、第二换热段、第三换热段，以及第一冷介质管道，第二冷介质管道，第三冷介质管道；煤气输送管道与第一换热段入口端连接，第三换热段出口端上设有煤气排出管道；第一冷介质管道上设有脱碳气输送管道；第二冷介质管道上设有原料气输送管道；第三冷介质管道入口端上设有冷却水输送管道。本实用新型将竖炉顶的高温煤气通过三级间壁式换热器，依次与来自外部的低温脱碳气、原料气、冷却水进行热交换，高温煤气变为常温后排出，充分回收高温煤气余热，减少了燃料气消耗。

技术领域

本实用新型属于竖炉顶煤气余热回收技术领域，涉及一种竖炉顶煤气余热回收系统及三级间壁式换热器。

背景技术

随着焦炭和铁矿石价格的逐渐涨价，以及国家对节能减排要求的逐渐严格，废钢/海绵铁加电炉的短流程相对于高炉加转炉的长流程而言，在投资、运行和环保上的优势越发明显。因此，利用气基竖炉直接还原工艺生产海绵铁具有较好的市场前景。

但从气基竖炉顶部出来的煤气温度为400℃～600℃，目前多采用湿法洗涤降温方式对高温煤气进行降温，从而导致热量的浪费。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于解决现有竖炉顶部高温煤气热能浪费的问题，提供一种竖炉顶煤气余热回收系统及三级间壁式换热器。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种三级间壁式换热器，包括热介质管道、冷介质管道；所述热介质管道上设有依次串联设置的第一换热段、第二换热段、第三换热段；所述冷介质管道有三个，分别为第一冷介质管道，第二冷介质管道，第三冷介质管道，第一换热段与第一冷介质管道进行热交换，第二换热段与第二冷介质管道进行热交换，第三换热段与第三冷介质管道进行热交换。

进一步，还包括一级直通三级管道，所述第一换热段出口端与所述第三换热段入口端通过一级直通三级管道连接；所述一级直通三级管道上设有控制阀。

一种竖炉顶煤气余热回收系统，包括上述的三级间壁式换热器，用于输送竖炉顶的高温煤气的煤气输送管道；所述煤气输送管道与第一换热段入口端连接，所述第三换热段出口端上设有用于高温煤气换热后外排的煤气排出管道；所述第一冷介质管道入口端上设有用于输送脱碳气的脱碳气输送管道，所述脱碳气输送管道中的脱碳气与高温煤气进行热交换后，从第一冷介质管道出口端排出；所述第二冷介质管道入口端上设有用于输送原料气的原料气输送管道，所述原料气与高温煤气进行热交换后，从第二冷介质管道出口端排出；所述第三冷介质管道入口端上设有用于输送冷却水的冷却水输送管道，所述冷却水与高温煤气进行热交换后，从第三冷介质管道出口端排出。

本基础方案将竖炉顶出来的高温煤气通过高温竖炉顶的煤气输送管道进入三级间壁式换热器，依次与来自外部的低温脱碳气、原料气、冷却水进行热交换，高温煤气变为常温后，送出三级间壁式换热器，实现了高温煤气热能的分段多级利用，余热回收效率更高。

进一步，所述冷却水输送管道上设有流量调节阀，煤气出口的温度通过流量调节阀控制冷却水量进行调节。

进一步，所述第一冷介质管道出口端与入口端均设有温度传感器、压力传感器。

进一步，所述第二冷介质管道出口端设有温度传感器、压力传感器。

进一步，所述第三冷介质管道入口端设有温度传感器、压力传感器。

本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型的工艺简单，通过余热回收系统将竖炉顶部出来的高温煤气余热进行三级热交换，充分回收余热，将需要加热的脱碳气、原料气利用回收的余热进行了初步加热，减少了燃料气消耗。