本发明专利技术公开了一种冶金煤气电加热装置及加热系统，脱碳煤气以及焦炉煤气依照设定比例混合后，进入电加热装置，加热后的高温煤气进入高炉内参于炉内还原反应代替传统的碳还原炉内矿石，达到降低炼铁工序碳消耗目的；通过两级电加热器加热煤气，煤气进入一级电加热器后，通过加热温度区间控制、使高还原煤气快速升温至800℃以上的高温区间，然后进入二级电加热器，将煤气温度加热到1000℃以上，电加热器采取电阻管加热方式，控制加热管管径和加热煤气流速，使得管内析出的碳不会堆积或粘附在管壁上，在电加热器内部布设了热电偶和压力监测点，持续监测加热器内温度及压力梯度变化，并通过快速氮气切换措施，实现故障情况下电加热器能安全、稳定运行。稳定运行。
【技术实现步骤摘要】
一种冶金煤气电加热装置及加热系统
[0001]本专利技术属于高炉炼铁
，具体涉及一种冶金煤气电加热装置及加热系统。
技术介绍
[0002]传统高炉鼓风加热均采用热风炉加热工艺技术，即烧炉煤气和助燃空气在热风炉燃烧室进行燃烧加热热风炉内的格子砖，格子砖温度升至1300
‑
1400℃时 ，停止向热风炉输送烧炉煤气和助燃空气，关闭烟道阀，将冷风从热风炉入口鼓入，鼓入的冷风在热风炉内与被加热的格子砖进行热传递后成为热风，热风从热风炉出口送出，然后在混风阀处按一定比例与冷风进行混合，混合风达到用户要求的温度，最后送入高炉；待混合风温度不满足用户需求时，更换其它烧炉完毕的热风炉送热风，关闭送风完毕热风炉的入口阀、出口阀，打开烟道阀，将废气吹扫入烟道，该热风炉进行下一轮烧炉流程，依次循环。
[0003]传统热风炉是将高炉鼓风（含氧21
‑
28%)加热成为热风，然后将热风送入高炉，热风一方面为高炉内原燃料提供热量，一方面热风中的氧气参与高炉内的氧化还原反应，传统的热风炉只针对高炉鼓风加热。
[0004]围绕高炉降低碳消耗，采用高炉喷吹脱碳煤气及焦炉煤气是现阶段有效的技术手段，而只有将脱碳煤气及焦炉煤气加热到1000℃以上时，其降低高炉碳消耗的效果和能力才会更加明显，而要将冶金煤气加热到1000℃以上，必须考虑冶金煤气的易燃、易爆及毒性，必须攻克冶金煤气加热过程中的安全、控制及稳定运行等一系列技术难题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种冶金煤气电加热装置及加热系统，以解决上述
技术介绍
中提出的冶金煤气加热过程中的安全问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种冶金煤气电加热装置，包括立式罐体，罐体上下两端为椭圆封头，罐体内部上下两端设有挡板，挡板之间设有若干根电阻管，电阻管的两端分别穿过上下两端的挡板，罐体侧面上端设有煤气进管，下端设有煤气出管，罐体1侧面上下挡板之间设有氮气进管。
[0007]进一步地，所述煤气进管上设置有流量调节阀，用于调节进入加热器的煤气量。
[0008]进一步地，挡板上设有电极与电阻管，电极用于给电阻管通电，加热煤气。
[0009]进一步地，罐体沿壁面不同高度布设若干测温电偶和若干压力监测点，持续监测加热器内温度梯度的变化。
[0010]一种利用上述装置的煤气电加热系统，采用两级加热，经脱除CO2的高炉煤气与焦炉煤气混合后进入一级电加热装置，使煤气温度达到800℃以上，然后进入二级电加热装置，使煤气温度加热到1200℃以上，在两级加热装置上档板下侧均通入100
‑
300m3/h氮气，防止煤气进入两挡板间，使该区域形成氮气惰化区域，其过程如下：S1.脱碳煤气与焦炉煤气通过调压系统后进入混气阀台，开启电加热系统前的快速切断阀，依照设定的比例混合后的煤气进入电加热系统，快速切断阀在高炉异常及紧急
情况下，能快速切断煤气。
[0011]S2.煤气进入一级电加热器后，温度提升至800℃以上，升温过程中通过在两级加热装置上档板下侧均通入100
‑
300m3/h氮气，防止煤气进入两挡板间。
[0012]S3.煤气从一级电加热器送出后进入二级电加热器，温度提升至1000℃以上，然后将升温后的冶金煤气喷入高炉。
[0013]进一步地，煤气经电加热至设定温度后，自热煤气管道进入高炉。期间通过调整电阻管输出电功率来调整输出的高温煤气温度。本系统在电加热器热煤气管道上加装有热电偶，将电阻管输出功率与热煤气管道的热偶测温连锁，实现输出煤气温度自动控制。
[0014]进一步地，煤气在进入电加热装置前还设置了稳定输出煤气温度的旁路管道，在入加热器前单独引一路煤气与电加热器输出的热煤气管道对接，并设置流量调节阀，运行期间若输出煤气温度高于设定值时，此冷煤气调阀开度增大，使得最终进入高炉的热煤气温度降低至设定目标温度，运行期间若输出煤气温度低于设定值时，此冷煤气调阀开度关小，使得最终进入高炉的热煤气温度升高至设定目标温度。
[0015]进一步地，在煤气进入电加热器前还设置了氮气紧急切入接口，期间出现煤气故障停气或其它原因导致煤气压力不足时，入加热器的煤气切断阀自动关闭，氮气会自动打开，进入电加热器，即可实现对电加热器的保护，防止过热烧坏电加热器，同时又对电加热器内的煤气进行吹扫，以保证炉内渣铁物料不发生倒灌事故。
[0016]进一步地，期间出现煤气故障停气或其它原因导致煤气压力不足，入加热器的煤气切断阀自动关闭，自混气阀台送来的煤气管网会出现突然升压导致压缩机跳机事故，为防止此类事故发生，在入加热器的煤气切断阀前设置了紧急放散回路，在入加热器的煤气切断阀关闭的同时，紧急放散回路上的放散阀打开，系统进入紧急放散系统。
[0017]进一步地，紧急放散回路直接和低压煤气管网对接，在紧急情况下，紧急放散回路上的放散阀打开。高压煤气进入低压管网。在系统停机后，管网内的高压煤气继续通过紧急放散回路泄压至低压煤气管网。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术克服冶金煤气易燃易爆特性，将脱碳煤气以及焦炉煤气依照设定比例混合后，进入电加热装置，加热后的高温煤气进入高炉内参于炉内还原反应代替传统的碳还原炉内矿石，达到降低炼铁工序碳消耗目的，本专利技术针对冶金煤气易燃易爆性，采用了氮气吹扫、惰化以及故障紧急切换技术，确保系统安全运行，本专利技术采取了两级电阻管直接加热冶金煤气工艺，使冶金煤气加热到1000℃以上。本专利技术针对停机后系统内的高压煤气设计回收装置，将系统内的高压煤气排放至低压煤气管网回收利用，本专利技术即可通过电阻管输出功率的调控达到调控输出煤气温度的目的，还采取了冷煤气回配技术来稳定输出煤气温度。本专利技术针对电加热管内防止析碳短路问题，采取了局部氮气密封技术。确保了系统长期安全稳定运行。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的电加热装置的立体结构示意图；图2为本专利技术的点加热装置的平面结构示意图；图3为本专利技术的加热系统的控制示意图；
图中：1、罐体；2、挡板；3、电阻管；4、煤气进管；5、氮气进管；6、煤气出管；7、流量调节阀；8、测温电偶。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]本专利技术提供以下技术实施方案：请参阅图1
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2，一种冶金煤气电加热装置，包括立式罐体1，罐体1上下两端为椭圆封头，罐体1内部上下两端设有挡板2，挡板2之间设有若干根电阻管3，电阻管3的两端分别穿过上下两端的挡板2，罐体1侧面上端设有煤气进管4，下端设有煤气出管6，罐体1侧面上下挡板2之间设有氮气进管5。
[0022]进一步地，所述煤气本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种冶金煤气电加热装置，包括立式罐体（1），其特征在于：罐体（1）内部上下两端设有挡板（2），挡板（2）之间设有若干根电阻管（3），电阻管（3）的两端分别穿过上下两端的挡板（2），罐体（1）侧面上端设有煤气进管（4），下端设有煤气出管（6），罐体（1）侧面上下挡板（2）之间设有氮气进管（5）。2.根据权利要求1所述的一种冶金煤气电加热装置，其特征在于：所述挡板（2）上设有电极与电阻管（3），电极用于给电阻管通电。3.根据权利要求1所述的一种冶金煤气电加热装置，其特征在于：所述罐体（1）沿壁面不同高度布设若干测温电偶（8）和若干压力监测点。4.一种煤气电加热系统，其特征在于：该加热系统采用如权利要求1
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3任一项所述的冶金煤气电加热装置，加热系统采用两级加热，经脱除CO2的高炉煤气与焦炉煤气混合后进入一级电加热装置，使煤气温度达到800℃以上，然后进入二级电加热装置，使煤气温度加热到1200℃以上，加热过程中，在两级加热装置上档板下侧均通入氮气，氮气流速为100
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300m3/h，防止煤气进入两个挡板（2）之间，使该区域形成氮气惰化区域。5.根据权利要求4所述的一种煤气电加热系统，其特征在于：包括如下步骤：S1.脱碳煤气与焦炉煤气通过调压系统后进入混气阀台，开启电加热系统前的快速切断阀，依照设定的比例混合后的煤气进入电加热系统，快速切断阀在高炉异常及紧急情况下，能快速切断煤气...
【专利技术属性】
技术研发人员：田宝山，刘永想，张文庆，
申请(专利权)人：新疆八一钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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