本发明涉及一种带耐低温腐蚀芯体的高炉热风炉双预热系统，属于高炉热风炉技术领域。
背景技术：
随着高炉炼铁技术的发展，提高风温、节焦增产已成为一个重要课题。为解决这一问题，利用空气煤气双预热技术，提高热风炉燃料的理论燃烧温度，提高风温，以达到节能降耗降低炼铁成本的目的。板式换热器具有换热效率高、结构紧凑、寿命长，不易积灰、易清洗、模块组合自由等优点，逐渐应用在高炉炼铁中。板式换热器应用在空气/煤气双预热系统中，低温腐蚀是必须要考虑的重要问题。
影响金属腐蚀速度主要有凝结的酸量、酸露的浓度和金属壁温三个因素。当壁温较高，稍低于露点时，壁面凝结的酸量很少，腐蚀速度很慢。随着壁温降低,凝结酸量增加，腐蚀速度显著增加。通常最大腐蚀点的壁温比露点约低20-45℃。当壁温进一步降低时，凝结的酸量已足够，此时腐蚀速度与酸浓度几乎无关，而仅仅取决于金属壁温。随着壁温的降低，酸露中酸浓度也随之降低。虽然酸露中酸浓度的降低使腐蚀速度增加，但壁温对腐蚀速度的影响大于酸浓度对腐蚀速度的影响，因此腐蚀速度下降。下降至一定程度后，由于浓度的影响超过了壁温的影响，随着壁温的降低，腐蚀速度又加快。
由上分析避免露点腐蚀的措施可通过烟气脱硫、提高板片耐腐蚀材料的等级、提高烟气出口温度、提高金属壁温在露点温度以上。但是炼铁厂烟气成分复杂且变化大，烟气脱硫成本高也不易实现。板片耐腐蚀材料等级的提高一方面材料使用范围受限，一方面成本增高。提高烟气出口温度相当于损失能量，降低换热效率。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种带耐低温腐蚀芯体的高炉热风炉双预热系统，防止低温露点腐蚀发生。
本发明所述带耐低温腐蚀芯体的高炉热风炉双预热系统，包括高温段换热模块和低温段换热模块，所述低温段换热模块包括框架和耐低温腐蚀芯体；所述耐低温腐蚀芯体包括若干叠加的板对，每个板对包括对称叠放的板片，板片之间形成独立的气体通道，其特征在于，所述板片上设置有静态气屏，所述板片采用耐腐蚀材料；所述静态气屏设置在低温段换热模块的三角形区域。
静态气屏既不导热又不对流、具有保温作用，使板片温度在换热过程中保持在露点温度以上避免发生低温露点腐蚀。在低温段换热模块上最冷最易发生低温腐蚀的三角形区域设置静态气屏，静态气屏的保温作用使板片温度在换热过程中保持在露点温度以上避免发生低温露点腐蚀。
优选地，所述静态气屏的间距为2-5mm。
进一步增强保温效果。
优选地，所静态气屏由金属板和所述板片密封形成，所述金属板呈三角形，所述金属板采用耐腐蚀材料。
容易发生低温腐蚀区域呈三角形，因此所述金属板呈三角形，与容易发生低温腐蚀区域相一致，防止低温腐蚀区域发生低温露点腐蚀同时节省材料。
优选地，所述金属板和板片之间设置有定距柱或支撑条。
用于调整静态气屏的间距。
优选地，所述板片上压制有鼓包。
用于调整静态气屏的间距。
优选地，所述耐腐蚀材料包括奥氏体不锈钢、双相不锈钢、nd钢中的一种或多种。
进一步增强耐腐蚀效果。
优选地，所述板片和金属板边缘通过自熔焊接或密封焊接密封。
防止空气随换热主气流流动达不到保温效果，另一方面还可防止气体混入静态气屏对板片腐蚀。
优选地，还包括烟气进口变径、吹扫系统、空气/煤气出口变径、空气/煤气进口变径、烟气出口变径、跨接风道和检修人孔，所述烟气进口变径、空气/煤气出口变径、空气/煤气进口变径、烟气出口变径、跨接风道设置在高温段换热模块和低温段换热模块外围，所述检修人孔设置在烟气进口变径、空气/煤气出口变径、空气/煤气进口变径、烟气出口变径、跨接风道上。
保持了板式换热器换热效率高、结构紧凑、寿命长，不易积灰、易清洗、模块组合自由的优点，还进一步通过低成本静态气屏的保温作用防止低温露点腐蚀的发生。
优选地，相邻所述板对之间形成烟气通道，所述对称叠放的板片之间形成空气/煤气侧通道，所述静态气屏设置在空气/煤气侧通道，所述烟气通道采用单流程，空气/煤气侧通道采用双流程错流换热。
进一步增强本发明所述带耐低温腐蚀芯体的高炉热风炉双预热系统的换热和耐低温腐蚀效果。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所述带耐低温腐蚀芯体的高炉热风炉双预热系统，在低温段换热模块的换热芯体最冷最容易形成露点腐蚀的部位设计静态气屏，使该预热系统不仅具有换热效率高、结构紧凑、寿命长，不易积灰、易清洗、模块组合自由等优点，而且在相对低成本的情况下防止低温露点腐蚀发生。
附图说明
图1是本发明所述耐低温腐蚀芯体的结构示意图；
图2是本发明所述静态气屏的结构示意图；
图3是本发明所述金属板的结构示意图；
图4是本发明所述采用双流程错流换热带耐低温腐蚀芯体的高炉热风炉双预热系统的结构示意图；
图5是本发明所述采用双流程错流换热带耐低温腐蚀芯体的高炉热风炉双预热系统有无静态气屏对比试验图；
图中：1、烟气进口变径；2、吹扫系统；3、空气/煤气出口变径；4、空气/煤气进口变径；5、烟气出口变径；6、跨接风道；7、高温段换热模块；8、低温段换热模块；9、检修人孔；10、板片；11、静态气屏；12、金属板；13、间距；14、三角形区域；15、烟气通道；16、空气/煤气侧通道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述：
实施例1
如图1-4所示，所述的带耐低温腐蚀芯体的高炉热风炉双预热系统，包括高温段换热模块7和低温段换热模块8，所述低温段换热模块8包括框架和耐低温腐蚀芯体；所述耐低温腐蚀芯体包括若干叠加的板对，每个板对包括对称叠放的板片10，板片10之间形成独立的气体通道，其特征在于，所述板片10上设置有静态气屏11，所述板片10采用耐腐蚀材料；所述静态气屏11设置在低温段换热模块8的三角形区域14。
静态气屏11既不导热又不对流、具有保温作用，使板片10温度在换热过程中保持在露点温度以上避免发生低温露点腐蚀。在低温段换热模块8上最冷最易发生低温腐蚀的三角形区域14设置静态气屏11，静态气屏11的保温作用使板片10温度在换热过程中保持在露点温度以上避免发生低温露点腐蚀。
其中，所述静态气屏11的间距13为2-5mm。
进一步增强保温效果。
其中，所静态气屏11由金属板12和所述板片10密封形成，所述金属板12呈三角形，所述金属板12采用耐腐蚀材料。
容易发生低温腐蚀区域呈三角形，因此所述金属板12呈三角形，与容易发生低温腐蚀区域相一致，防止低温腐蚀区域发生低温露点腐蚀同时节省材料。
其中，所述金属板12和板片10之间设置有定距柱或支撑条。
用于调整静态气屏11的间距13。
其中，所述板片10上压制有鼓包。
用于调整静态气屏11的间距13。
其中，所述耐腐蚀材料包括奥氏体不锈钢、双相不锈钢、nd钢中的一种或多种。
进一步增强耐腐蚀效果。
其中，所述板片10和金属板12边缘通过自熔焊接或密封焊接密封。
防止空气随换热主气流流动达不到保温效果，另一方面还可防止气体混入静态气屏11对板片10腐蚀。
其中，还包括烟气进口变径1、吹扫系统2、空气/煤气出口变径3、空气/煤气进口变径4、烟气出口变径5、跨接风道6和检修人孔9，所述烟气进口变径1、空气/煤气出口变径3、空气/煤气进口变径4、烟气出口变径5、跨接风道6设置在高温段换热模块7和低温段换热模块8外围，所述检修人孔9设置在烟气进口变径1、空气/煤气出口变径3、空气/煤气进口变径4、烟气出口变径5、跨接风道6上。
保持了板式换热器换热效率高、结构紧凑、寿命长，不易积灰、易清洗、模块组合自由的优点，还进一步通过低成本静态气屏11的保温作用防止低温露点腐蚀的发生。
其中，相邻所述板对之间形成烟气通道15，所述对称叠放的板片10之间形成空气/煤气侧通道16，所述静态气屏11设置在空气/煤气侧通道16，所述烟气通道采用单流程，空气/煤气侧通道采用双流程错流换热。
在此，所述静态气屏11设置在空气/煤气侧通道16，所述板片10和金属板12边缘通过自熔焊接或密封焊接密封后，防止空气随换热主气流流动达不到保温效果，还可防止煤气混入静态气屏11对板片10腐蚀。高温段换热模块7和低温段换热模块8可由空气板式预热器与煤气板式预热器两部分并联，分别与烟气组成独立预热循环系统；并联的空气/煤气侧通道采用双流程错流换热。
进一步增强本发明所述带耐低温腐蚀芯体的高炉热风炉双预热系统的换热和耐低温腐蚀效果。
所述的带耐低温腐蚀芯体的高炉热风炉双预热系统，工作过程如下：
烟气沿烟气进口变径1进入高温段换热模块7和低温段换热模块8换热后经烟气出口变径5排出，空气/煤气沿空气/煤气出口变径3进入高温段换热模块7和低温段换热模块8换热后经空气/煤气进口变径4排出。在换热过程中，设置在最冷最易发生低温腐蚀的三角形区域14的静态气屏11，静态气屏11的保温作用使板片10温度在换热过程中保持在露点温度以上避免发生低温露点腐蚀。
如图5所示，根据试验结果表明，带静态气屏11设计的板片10换热过程中最低处温度比不带静态气屏11设计的板片10最低处温度高20-40度。
综上，本发明所述带耐低温腐蚀芯体的高炉热风炉双预热系统，在低温段换热模块8的换热芯体最冷最容易形成露点腐蚀的部位设计静态气屏11，使该预热系统不仅具有换热效率高、结构紧凑、寿命长，不易积灰、易清洗、模块组合自由等优点，而且在相对低成本的情况下防止低温露点腐蚀发生。
1.一种带耐低温腐蚀芯体的高炉热风炉双预热系统，其特征在于，包括高温段换热模块(7)和低温段换热模块(8)，所述低温段换热模块(8)包括框架和耐低温腐蚀芯体；所述耐低温腐蚀芯体包括若干叠加的板对，每个板对包括对称叠放的板片(10)，板片(10)之间形成独立的气体通道，其特征在于，所述板片(10)上设置有静态气屏(11)，所述板片(10)采用耐腐蚀材料；所述静态气屏(11)设置在低温段换热模块(8)的三角形区域(14)。
2.根据权利要求1所述的耐低温腐蚀的换热芯体，其特征在于，所述静态气屏(11)的间距(13)为2-5mm。
3.根据权利要求1所述的耐低温腐蚀的换热芯体，其特征在于，所静态气屏(11)由金属板(12)和所述板片(10)密封形成，所述金属板(12)呈三角形，所述金属板(12)采用耐腐蚀材料。
4.根据权利要求3所述的耐低温腐蚀的换热芯体，其特征在于，所述金属板(12)和板片(10)之间设置有定距柱或支撑条。
5.根据权利要求3所述的耐低温腐蚀的换热芯体，其特征在于，所述板片(10)上压制有鼓包。
6.根据权利要求3所述的耐低温腐蚀的换热芯体，其特征在于，所述耐腐蚀材料包括奥氏体不锈钢、双相不锈钢、nd钢中的一种或多种。
7.根据权利要求3所述的耐低温腐蚀的换热芯体，其特征在于，所述板片(10)和金属板(12)边缘通过自熔焊接或密封焊接密封。
8.根据权利要求1-7任一项所述的带耐低温腐蚀芯体的高炉热风炉双预热系统，其特征在于，还包括烟气进口变径(1)、吹扫系统(2)、空气/煤气出口变径(3)、空气/煤气进口变径(4)、烟气出口变径(5)、跨接风道(6)和检修人孔(9)，所述烟气进口变径(1)、空气/煤气出口变径(3)、空气/煤气进口变径(4)、烟气出口变径(5)、跨接风道(6)设置在高温段换热模块(7)和低温段换热模块(8)外围，所述检修人孔(9)设置在烟气进口变径(1)、空气/煤气出口变径(3)、空气/煤气进口变径(4)、烟气出口变径(5)、跨接风道(6)上。
9.根据权利要求1-7任一项所述的带耐低温腐蚀芯体的高炉热风炉双预热系统，其特征在于，相邻所述板对之间形成烟气通道(15)，所述对称叠放的板片(10)之间形成空气/煤气侧通道(16)，所述静态气屏(11)设置在空气/煤气侧通道(16)，所述烟气通道采用单流程，空气/煤气侧通道采用双流程错流换热。
技术总结