减少高焦混合煤气管路电化学腐蚀和堵塞的装置的制作方法

本实用新型属于冶金煤气领域，具体涉及一种减少高焦混合煤气管路电化学腐蚀和堵塞的装置。

背景技术：

在钢铁厂中，轧钢加热炉通常用高焦混合煤气作为燃料，高焦混合煤气由高炉产生的高炉煤气和焦炉产生的焦炉煤气混合而成。

高炉煤气(干法布袋除尘)的成分为N2(55～60％)、CO(28～33％)、CO2(6～12％)、 H2(1～4％)、烃类(0.2～0.5％)，还含有少量SO2、HCl和灰尘等杂质，高炉煤气(干法布袋除尘)含尘量在10mg/m³以下，其中，主要成分是Fe2O3(70％)，其次是Na2O(7.5％)、 SiO2(7％)、Al2O3(4.5％)和CaO(4％)。

焦炉煤气的主要成分为H2(55～60％)和CH4(23～27％)，另外还含有少量的CO(5～8％)、 C2以上不饱和烃(2～4％)、CO2(1.5～3％)、O2(0.3～0.8％))、N2(3～7％)、H2S(15mg/m³以下)，焦炉煤气所含的粉尘以碳粉为主。

高炉煤气和焦炉煤气中均含有饱和水，两者组成高焦煤气混合后，在有冷凝水的情况下，SO2、HCl、H2S等溶于水后易对高焦混合煤气管路产生电化学腐蚀，而且高炉煤气和焦炉煤气自带的杂质在有水的环境里极易发生化学反应，例如：

Fe2O3+3H2S→Fe2S3+3H2O

2Fe2S3+3O2→2Fe2O3+6S

Na2O+H2S→Na2S+H2O

CaO+SO2→CaSO3

化学反应的生成物一部分溶于水增加了电化学腐蚀的速率(如Na2S)，一部分生成了沉淀物成为堵塞物(如单质S)，极易堵塞阀门及末端加热炉烧嘴。

技术实现要素：

本实用新型的目的提供一种减少高焦混合煤气管路电化学腐蚀和堵塞的装置，该装置通过换热降温的方法使高焦混合煤气在混合前脱湿，减少了混合煤气的电化学腐蚀及管路堵塞，提高了单位体积高焦混合煤气的热值，节约了水且有利于废水处理。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种减少高焦混合煤气管路电化学腐蚀和堵塞的装置，设在高炉煤气和焦炉煤气混合前的煤气管路上，包括为煤气管路某一段的冷凝换热段，冷凝换热段外部设有冷水机组和水收集器，冷凝换热段内部上游设有高效换热器、下游设有水滴捕集器，高效换热器的冷却介质进出口分别与冷水机组连接，水收集器能够收集水滴捕集器捕集的水，水收集器的排水流入排水水封。

进一步地，冷凝换热段设在高炉煤气管路和/或焦炉煤气管路上。

进一步地，冷水机组为变频控制冷水机组，能够根据冷凝换热段内煤气的温度调节功率。

本实用新型的有益效果是：

该装置通过换热降温的方法使高焦混合煤气在混合前脱湿，减少了冷凝水的产生，减少了SO2、HCl、H2S等的溶水量，减少了杂质与水的反应量，从而减少了混合煤气的电化学腐蚀及管路堵塞；该装置通过换热降温的方法使高焦混合煤气在混合前脱湿，提高了单位体积高焦混合煤气的热值，有利于加热炉节能；该装置降低了混合煤气的含水量，使混合煤气管路可以不加或者少加煤气排水水封，有利于废水收集及处理。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图中：1-煤气管路；2-冷凝换热段；3-高效换热器；4-水滴捕集器；5-水收集器；6-排水水封；7-冷水机组。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

一种减少高焦混合煤气管路电化学腐蚀和堵塞的装置，设在高炉煤气和焦炉煤气混合前的煤气管路1上，如图1所示，包括为煤气管路1某一段的冷凝换热段2，冷凝换热段 2外部设有冷水机组7和水收集器5，冷凝换热段2内部上游设有高效换热器3、下游设有水滴捕集器4，高效换热器4的冷却介质进出口分别与冷水机组7连接，水收集器5能够收集水滴捕集器4捕集的水，水收集器5的排水流入排水水封6。该装置通过换热降温的方法使高焦混合煤气在混合前脱湿，减少了冷凝水的产生，减少了SO2、HCl、H2S等的溶水量，减少了杂质与水的反应量，从而减少了混合煤气的电化学腐蚀及管路堵塞；该装置通过换热降温的方法使高焦混合煤气在混合前脱湿，提高了单位体积高焦混合煤气的热值，有利于加热炉节能；该装置降低了混合煤气的含水量，使混合煤气管路可以不加或者少加煤气排水水封，有利于废水收集及处理。冷凝换热段2可以只设在高炉煤气管路上，也可以只设在焦炉煤气管路上，也可以同时设在高炉煤气管路和焦炉煤气管路上，根据具体的脱湿要求确定。

在本实施例中，冷水机组7为变频控制冷水机组，能够根据冷凝换热段2内煤气的温度调节功率。冷水机组7智能化控制，既节约了电能，又可以控制脱湿效果。

为保证高焦混合煤气管路不会有冷凝水，根据混合前高炉煤气及焦炉煤气的含湿量及混合煤气经历的最低温度来计算冷水机组的功率，举例说明：假设高焦混合煤气为x∶y混合，混合前两种煤气的温度为35℃，且都是饱和的，混合煤气经过的最低温度为20℃，只冷却焦炉煤气，35℃高炉煤气含湿量为a，35℃焦炉煤气含湿量为b，20℃高焦混合煤气饱和含湿量为c，则焦炉煤气需要冷却到的温度对应的含湿量为((x+.y)c-xa)/y，最后通过焦炉煤气前后的温度及流量计算出冷水机组的功率P＝QCΔT，其中Q为流量，ΔT为温度差，C为比热容。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。