一种转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能汇聚装置，尤其是一种转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置。
【背景技术】
[0002]钢铁熔渣蕴含丰富的热资源，转炉熔融渣的平均温度以1650°C计，回收热量后炉渣的排出温度按650°C计，则每吨渣可回收1.2GJ的显热，大约相当于41吨标准煤。目前，我国钢铁：工业炉渣显热与潜热（余能）几乎没有被利用，形成了巨大的能源浪费。此外，炉渣中含有有用成分，应得到大力回收利用。
[0003]太阳能光伏发电技术作为当今世界最有发展前景的新能源、清洁能源技术，是可再生能源综合利用的重要内容，光伏太阳能热电联产作为其在工业冶炼中的应用发展也同样前景可观。尤其是反应气体的预加热工序，有了它就可以避免炉温因冷气的进入而大幅降低以致影响反应的进程和平衡。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、光伏太阳能热电联产联用的预加热系统，应用于转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置，以实现高效制备氢气消除二氧化碳的目的。
[0005]为实现上述目的，本实用新型转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置，包括若干带有压力调节的气体源、混合腔、光热加热装置、直流电导体加热装置。其中混合腔为一混合加热双功能腔体，采用外电加热装置加热混合气体，电能来自太阳能热电联供系统的供电电源。若干加热输气管连接气体源和混合腔，而加热输气管也由太阳能热电联供系统提供热源从管径内部加热，加热形式采用逐段交替加热，每段为一椭圆微波波导管，微波加热内壁发热从而加热管内流动气体。送气管内气体流量压力可调，一端开口于混合腔中部而另一端开口于转炉熔渣积存区。
[0006]进一步，所述转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置，其混合腔内的气体混合比例对应重整甲烷制氢反应的要求设置。
[0007]进一步，所述转炉熔渣余热重整甲烷制氢反应的气体二氧化碳、甲烷气通过各自的加热输气管进入混合腔，气体出口依水平高度和气体比重成反比例设置以利于不同比重气流充分交叉混合。
[0008]进一步，所述转炉兼做利用制氢反应的反应器。
[0009]进一步，所述转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置，设置为转炉熔渣余热重整甲烷制氢反应的气体加热混合一体辅助装置的工作流程为：将反应气体预加热和按比例混合过程在同一装置同时进行。
[0010]本实用新型转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置，通过对反应气体的预加热、比例混合等过程及装置的集成整合，充分利用系统的余热资源，发挥太阳能热电联供优势，提高整个系统反应的可控性及效率，为将来的转炉熔渣余热重整甲烷制氢规模效益提供保障。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型结构示意图。
[0012]附图标记：
[0013]转炉1、熔渣积存区散热区近旁2、送气管3、加热输气管5、加热输气管6、加热输气管7。
【具体实施方式】
[0014]下面，参考附图，对本发明进行更全面的说明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。
[0015]为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下” “左” “右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。
[0016]本实用新型结构说明：如图1所示，本实用新型转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置，包括若干带有压力调节的气体源（图中未示）、混合腔4、光热加热装置(图中未示）、直流脉冲驱动的微波波导加热装置（图中未示）。其中混合腔4为一混合加热双功能腔体，采用外电加热装置加热混合气体，电能来自太阳能热电联供系统的供电电源。若干加热输气管（5、6、7)连接气体源和混合腔4，而加热输气管也由太阳能热电联供系统提供热源从管径外部加热。送气管内气体流量压力可调，入口一端开口于混合腔中，而出口一端开口于转炉1熔渣积存区散热区近旁2。
[0017]应用原理说明：属于化学制备技术领域以甲烷CH4和二氧化碳0)2为原料气，利用它们的氧化一还原性能，在转炉中利用熔渣余热反应，将甲烷和二氧化碳气重整为主要含氢气和一氧化碳气的合成气。反应方程式：CH4+C02= 2C0+2Hz
[0018]具体步骤：转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置工作时，参与反应的混合腔内的气体混合比例对应重整甲烷制氢反应的要求设置，进入混合腔的二氧化碳、甲烷气相互均匀混合后被吸入混合腔中部的送气管入气口，通过送气管喷入气转炉1熔渣积存区参与重整反应。
[0019]本实用新型转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置，通过对反应气体的预加热、比例混合等过程及装置的集成整合，充分利用系统的余热资源，发挥太阳能热电联供优势，提高整个系统反应的可控性及效率，为将来的转炉熔渣余热重整甲烷制氢规模效益提供保障。
【主权项】
1.一种转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置，其包括带有压力调节的气体源、混合腔、光热加热装置、直流电导体加热装置，其中所述混合腔为混合加热双功能腔体，所述混合腔采用外电加热装置加热混合气体，所述外电加热装置使用的电能来自太阳能热电联供系统。2.如权利要求1所述的转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置，其特征在于，气体源和混合腔之间通过加热输气管连接，太阳能热电联供系统提供的热源将加热输气管从管径内部逐段交替加热。3.如权利要求2所述的转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置，其特征在于，所述加热输气管的每段为一椭圆微波波导管，使用微波加热所述加热输气管的内壁从而加热管内流动气体。4.如权利要求1-3任一项所述的转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置，其特征在于，所述气体加热辅助装置的送气管内气体流量压力可调，所述送气管一端开口于混合腔中部，另一端开口于转炉熔渣积存区。5.如权利要求4所述的转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置，其特征在于，所述转炉熔渣余热重整甲烷制氢反应的二氧化碳、甲烷通过各自的加热输气管进入所述混合腔。6.如权利要求5所述的转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置，其特征在于，所述混合腔的气体出口的水平高度与气体比重成反比例设置。7.如权利要求1或2所述的转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置，其特征在于，所述气体加热辅助装置中的转炉还可用于利用制氢反应的反应器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种转炉熔渣余热利用制氢反应的气体加热辅助装置，其包括带有压力调节的气体源、混合腔、光热加热装置、直流电导体加热装置，其中所述混合腔为混合加热双功能腔体，所述混合腔采用外电加热装置加热混合气体，所述外电加热装置使用的电能来自太阳能热电联供系统。本实用新型的气体加热辅助装置通过对反应气体的预加热、比例混合等过程及装置的集成整合，充分利用系统的余热资源，发挥太阳能热电联供优势，提高整个系统反应的可控性及效率，为将来的转炉熔渣余热重整甲烷制氢规模效益提供保障。
【IPC分类】C01B3/34
【公开号】CN204802998
【申请号】CN201520467846
【发明人】薛黎明, 刘伯昂
【申请人】中海阳能源集团股份有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年6月27日