專利名稱：一種含有甲烷的還原煤氣加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氣體加熱裝置。 技術(shù)背景隨著焦炭和鐵礦石價格的逐漸漲價，以及國家對節(jié)能減排要求的逐漸嚴(yán)格，廢鋼/ 海綿鐵+電爐短流程相對于高爐+轉(zhuǎn)爐長流程而言，在投資、運行和環(huán)保上的優(yōu)勢越發(fā)明顯。因此，利用氣基豎爐直接還原工藝生產(chǎn)海綿鐵具有較好的市場前景。氣基豎爐生產(chǎn)海綿鐵需要高溫還原煤氣(75(T105(TC )作為還原介質(zhì)，因此，還原煤氣的加熱技術(shù)是氣基豎爐直接還原工藝的核心技術(shù)，對于直接還原工藝常用的富含CH4 的煤氣，如何進行加熱，以及和后續(xù)甲烷重整工序的配合，是氣基豎爐直接還原工藝的關(guān)鍵。目前鋼鐵行業(yè)還沒有將煤氣加熱至75(T1050°C內(nèi)的工藝裝置。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、提高甲烷重整效率、降低投資和運行成本的含有甲烷的還原煤氣加熱裝置。為了實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案一種含有甲烷的還原煤氣加熱裝置，其特征在于所述裝置包括加濕器，加濕器的入口連接有水蒸氣管道和煤氣管道，加濕器的出口連接至煤氣加熱器的入口，煤氣加熱器的出口連接有煤氣連接管道，煤氣連接管道上還連接氧氣調(diào)節(jié)裝置。所述煤氣加熱器為管式爐。本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單，通過往含有甲烷的還原煤氣中噴水蒸氣的方式進行加濕。增加的水蒸氣在后續(xù)甲烷重整工序中可以與甲烷發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生CCHH2，同時H2O作為氧化劑，其與甲烷發(fā)生重整反應(yīng)時吸收的熱量低于ω2作為氧化劑與甲烷發(fā)生重整反應(yīng)的吸熱量，而且可產(chǎn)生更多的H2作為豎爐生產(chǎn)的還原氣，符合綠色冶金的發(fā)展方向。另外，采用蒸汽加濕的方式，可提高還原氣溫度，減少后續(xù)管式爐加熱所需的燃料氣。加濕后的煤氣，在管式爐里被加熱到一定溫度后，在帶耐材管道中，噴入氧氣與還原煤氣發(fā)生部分氧化反應(yīng)，從而達(dá)到提溫的目的。采用部分氧化提溫，可以降低煤氣加熱器對材料的要求，從而降低投資。另一方面，還可以減少加熱所需的燃料氣，以及煙氣排放量。

圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，件1為水蒸氣管道，件2為加濕器，件3為煤氣管道，件4為煤氣加熱器，件 5為煤氣連接管道，件6為氧氣調(diào)節(jié)裝置，件7為氧氣管道。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步說明。[0011]如圖1所示一種還原煤氣加熱裝置，所述裝置包括加濕器2，加濕器2的入口連接有水蒸氣管道1和煤氣管道3，加濕器2的出口連接至煤氣加熱器4的入口，煤氣加熱器 4的出口連接有煤氣連接管道5，煤氣連接管道5上還連接氧氣調(diào)節(jié)裝置6以及氧氣管道7。 其中煤氣加熱器4為管式爐。水蒸氣通過水蒸氣管道進入加濕器，需要加熱的還原煤氣feisl在加濕器中與水蒸氣混合進行加濕。還原煤氣在加濕的同時，溫度提高。加濕后的還原煤氣feisl進入煤氣加熱器進行加熱。煤氣加熱采用管式爐氣氣換熱的方式進行，被加熱還原煤氣feisl走管式爐管程，高溫?zé)煔庾吖苁綘t殼程，通過氣氣換熱的方式將被加熱還原煤氣feisl加熱至Tl (900°C、50°C)，未超過管式爐材質(zhì)溫度要求。還原煤氣(iasl加熱至Tl后，進入含有耐熱材料的煤氣連接管道。氧氣通過氧氣管道進入到氧氣調(diào)節(jié)裝置中，氧氣調(diào)節(jié)裝置把氧氣送到煤氣連接管道中，與還原煤氣fesl中的氫氣、甲烷、一氧化碳等氣體發(fā)生部分氧化反應(yīng)，迅速加熱還原煤氣至T2 (980°C 1050°C)。然后高溫還原feis2從出口煤氣管道輸出。本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單，水蒸氣通過輸送管道進入加濕器中，含有甲烷的還原煤氣在加濕器中與水蒸氣混合，進行加濕，還原煤氣溫度提高。加濕后的煤氣，在煤氣加熱器里被加熱到一定溫度后，在帶有耐材的管道中，噴入氧氣與還原煤氣發(fā)生部分氧化反應(yīng)，從而達(dá)到提溫的目的。采用部分氧化提溫，可以降低煤氣加熱器對材料的要求，從而降低投資。另一方面，還可以減少加熱所需的燃料氣，以及煙氣排放量。
權(quán)利要求1.一種含有甲烷的還原煤氣加熱裝置，其特征在于所述裝置包括加濕器(2)，加濕器 (2 )的入口連接有水蒸氣管道(1)和煤氣管道(3 )，加濕器(2 )的出口連接至煤氣加熱器(4 ) 的入口，煤氣加熱器(4)的出口連接有煤氣連接管道(5)，煤氣連接管道(5)上還連接氧氣調(diào)節(jié)裝置(6)以及氧氣管道(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的含有甲烷的還原煤氣加熱裝置，其特征在于所述煤氣加熱器 (4)為管式爐。
專利摘要本實用新型公開了一種含有甲烷的還原煤氣加熱裝置，關(guān)鍵在于所述裝置包括加濕器，加濕器的入口連接有水蒸氣管道和煤氣管道，加濕器的出口連接至煤氣加熱器的入口，煤氣加熱器的出口連接有煤氣連接管道，煤氣連接管道上還連接氧氣調(diào)節(jié)裝置以及氧氣管道。本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單，水蒸氣通過輸送管道進入加濕器中，含有甲烷的還原煤氣在加濕器中與水蒸氣混合，進行加濕，還原煤氣溫度提高。加濕后的煤氣，在煤氣加熱器里被加熱到一定溫度后，在帶有耐材的管道中，噴入氧氣與還原煤氣發(fā)生部分氧化反應(yīng)，從而達(dá)到提溫的目的。采用部分氧化提溫，可以降低煤氣加熱器對材料的要求，從而降低投資。另一方面，還可以減少加熱所需的燃料氣，以及煙氣排放量。
文檔編號C21B13/02GK202186886SQ201120342610
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者李佳楣, 郭敏, 陳凌 申請人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司