一种用于生产还原气的新型重整炉制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于生产还原气的新型重整炉，属于冶金及石化技术领域。该重整炉包括带衬里辐射室、重整炉管、重整气进出口管系、过渡段、对流段、烟风系统。重整炉管采用大口径减少炉管数量，降低投资；重整气进口管与重整炉管之间采用柔性管连接，便于吸收炉管轴向和径向热位移，减小了炉管系的热应力；重整炉管底部设置弹性支架，既承载了炉管部分重量，又有利于停车工况炉管热胀后的恢复；辐射室炉顶斜三通替代了传统的热壁管，取消了短尾箱，节省了材料，减少了投资；高温烟气从辐射室两侧上部多通道引至过渡段，再进入对流段预热空气、重整原料气、燃料气，并产出高品质蒸汽，减少排烟热损，提高了重整炉热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于生产还原气的新型重整炉
：本技术属于冶金及石化
，涉及一种用于生产还原气的新型重整炉。
技术介绍
气基直接还原铁具有流程短、效率高、杂质少的特点，是区别于传统高炉炼钢的一种新型的先进的冶金炼钢的方式。目前，国内尚未有使用气基直接还原铁生产的先例。气基还原铁的主要问题是解决还原气的生产，国外还原气的生产主要是采用天然气蒸汽转化或部分氧化法生产合成气。而国内天然气资源受限，不太可能选用国外的合成气生产过程，而为了发展国内直接还原铁工业，需要一种新型的设备来解决原料和产品的技术经济问题。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述技术问题提供一种用于生产直接还原铁的还原气的设备，解决了国内现有生产直接还原铁的还原气技术经济问题。本技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于生产还原气的新型重整炉，该重整炉包括辐射室箱体，重整炉管，燃烧器，过渡段以及对流段；所述的重整炉管成2m排立式并联布置于辐射室箱体内，重整炉管穿过辐射室箱体的底板和顶板；其中穿过辐射室箱体顶板后的重整炉管通过斜三通与冷壁支管连接，且相连两排重整炉管连接至同一冷壁支管上，所述的冷壁支管的端部汇集成冷壁干管；所述辐射室箱体的下方设有重整原料气进口支干管，一排重整炉管对应一根重整原料气进口支干管，每根重整原料气进口支干管上开设与每排重整炉管数量相同的分支，通过柔性管将重整炉管与重整原料气进口支干管相连；所述的燃烧器成(2m+1)排布置于辐射室下方底壁板，与重整炉管成排交错；所述的过渡段是辐射室箱体的两侧壁板上方设有若干个过渡段分支管引出至过渡段分支干管，两分过渡段分支干管在辐射室箱体的一端汇集成过渡段总管；过渡段总管与对流段相连，所述的对流段通过引风机与烟囱相连；其中：m为≥1的自然数。本技术技术方案中：穿过辐射室的底板的重整炉管的下端设有炉管弹性支架。本技术技术方案中：柔性管通过法兰分别与重整炉管和重整原料气进口支干管相连。本技术技术方案中：重整炉管的顶部和底部均设置有可拆卸的法兰。本技术技术方案中：辐射室箱体上设有防爆门，所述防爆门的附近设置安全挡板。本技术技术方案中：对流段为L形布置或卧式布置或立式布置。在一些优选的技术方案中：所述的对流段由≥4个换热器组成，所述换热器为急速蒸发器、重整原料预热器、蒸汽过热器、脱硫焦炉气预热器、炉顶气预热器和燃烧空气预热器中的至少4种。本技术技术方案中：重整炉管的内径≥200mm。在一些优选的技术方案中：m为3。本技术的有益效果是1)底烧式炉型，冷壁管设置在辐射室上方，不仅顺应工艺流程布置美观，还缩短了重整气产物进入下游竖炉的路径，相较于顶烧炉型，可减少冷壁总管长度不低于辐射室高度，节省了冷壁管金属和内衬材料，减少了冷壁管约21％的投资。此外，还减少了冷壁管的占地面积，节省的占地面积约为辐射室的38％。2)辐射室炉顶斜三通的设置，替代了传统的热壁管，取消了短尾箱的设置，较好地完成了由热壁管向冷壁管的过渡，节省了材料，减少了投资。3)重整炉管采用较大口径(内径≥200mm)的离心浇铸管，在重整气压力较低体积较大时，采用大口径重整转化管，可大大减少炉管数量，较使用传统的内径为100mm的炉管能降低不小于16％的炉管投资成本，节省辐射室不小于25％的占地面积，同时也减少了辐射室箱体的投资。4)重整炉管下部设置弹性支架，不仅承担了重整炉管的部分重量，减轻了炉管对炉顶的载荷，而且有利于停车工况炉管热膨胀后的恢复。5)本炉型重整炉管热膨胀向下，所述柔性管的设置，有利于吸收重整炉管的轴向和径向热位移，节省了空间，提高了经济性。且柔性管两端设置法兰连接，便于柔性软的拆卸更换。6)辐射室外防爆门附近设置安全挡板，有利于保障附近平台上的人员安全。7)辐射室与过渡段之间的多通道连接，其位置和数量的设置尽量避免辐射室内部高温烟气流场出现死区，使辐射室内每根重整炉管受热均匀并达到催化剂反应温度。8)重整炉管顶部和底部均设置有可拆卸的法兰，便于催化剂的装填及卸料。附图说明图1是为本技术实施例1新型重整炉的主视图；图2是为本技术实施例1新型重整炉的俯视图；图3是为本技术实施例1新型重整炉的左视图；图4是为本技术实施例1新型重整炉的结构示意图。图5是为本技术实施例2新型重整炉的主视图；图6是为本技术实施例2新型重整炉的俯视图；图中，1.燃烧风道，2.重整原料气进口支干管，3.柔性管，4.炉管弹性支架，5.燃烧器，6.重整炉管，7.辐射室隔热内衬，8.辐射室箱体，9.观火门，10.安全挡板，11.防爆门，12.过渡段分支干管，13.过渡段分支管，14.斜三通，15.冷壁支管，16.冷壁干管，17.过渡段总管，18.急速蒸发器，19.重整原料预热器，20.对流连接段，21.蒸汽过热器，22.脱硫焦炉气预热器，23.炉顶气预热器，24.燃烧空气预热器，25.烟道，26.烟囱，27.引风机，28.前置空气预热器，29.鼓风机，30.吸风塔。具体实施方式：下面结合实施例对本技术做进一步说明，但本技术的保护范围不限于此：实施例1图1示出了技术一个实施例的新型重整炉的主视图；图2示出了本技术一个实施例的新型重整炉的俯视图；图3示出了本技术一个实施例的新型重整炉的左视图；图4示出了本技术一个实施例的新型重整炉的A-A剖视图。如图1、2、3、4所示，该新型重整炉采用底烧式结构，重整炉管6(内径≥200mm)采用立式布置于辐射室箱体8内部，其具体布置成平行的六排，重整炉管6穿过辐射室8的顶板后通过斜三通14与冷壁支管15连接，相邻两排重整炉管连接至一根冷壁支管15，三根冷壁支管在端部汇集成冷壁干管16，将910℃的高温重整气产物送至竖炉进行下级反应，其中斜三通、冷壁支(干)管均带隔热内衬，使金属壁温大大降低，可选择较经济的低合金钢材料，不仅减少了投资，还减小了管系的热应力，提高了安全性。重整原料气由重整原料预热器19出口引至辐射室附近，在辐射室箱体8下方分为六根重整原料气进口支干管2，一排炉管对应一根重整原料气进口支干管2，每根重整原料气进口支干管2上开设与每排炉管数量相同的分支，分支末端设置法兰，通过柔性管3与重整炉管6连接。本实施例重整炉管受热向下膨胀，因重整炉内催化剂需在高温区间内进行反应，所以重整炉管受热后位移量较大，如设置传统的猪尾管来吸收热位移，因每根重整炉管内通过的炉气量较大，为满足流速限制，则猪尾管直径较大(DN≥65mm)，如需吸收同样的位移则需要很长的猪尾管，所需的空间也很大，大大增加了辐射室炉顶高度。本实施例该处设置柔性管3，不仅能较好地吸收重整炉管的轴向位移和径向位移，而且减少了重整炉管对辐射室炉顶板的热应力影响，还大大减少了辐射室本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生产还原气的新型重整炉，其特征在于：该重整炉包括辐射室箱体(8)，重整炉管(6)，燃烧器(5)，过渡段以及对流段；/n所述的重整炉管(6)成2m排立式并联布置于辐射室箱体(8)内，重整炉管(6)穿过辐射室箱体(8)的底板和顶板；其中穿过辐射室箱体(8)顶板后的重整炉管(6)通过斜三通(14)与冷壁支管(15)连接，且相连两排重整炉管(6)连接至同一冷壁支管(15)上，所述的冷壁支管(15)的端部汇集成冷壁干管(16)；/n所述辐射室箱体(8)的下方设有重整原料气进口支干管(2)，一排重整炉管(6)对应一根重整原料气进口支干管(2)，每根重整原料气进口支干管(2)上开设与每排重整炉管(6)数量相同的分支，通过柔性管(3)将重整炉管(6)与重整原料气进口支干管(2)相连；/n所述的燃烧器成(2m+1)排布置于辐射室下方底壁板，与重整炉管成排交错；/n所述的过渡段是辐射室箱体(8)的两侧壁板上方设有若干个过渡段分支管(13)引出至过渡段分支干管(12)，两分过渡段分支干管(12)在辐射室箱体(8)的一端汇集成过渡段总管(17)；过渡段总管(17)与对流段相连，所述的对流段通过引风机(27)与烟囱(26)相连；/n其中：m为≥1的自然数。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于生产还原气的新型重整炉，其特征在于：该重整炉包括辐射室箱体(8)，重整炉管(6)，燃烧器(5)，过渡段以及对流段；
所述的重整炉管(6)成2m排立式并联布置于辐射室箱体(8)内，重整炉管(6)穿过辐射室箱体(8)的底板和顶板；其中穿过辐射室箱体(8)顶板后的重整炉管(6)通过斜三通(14)与冷壁支管(15)连接，且相连两排重整炉管(6)连接至同一冷壁支管(15)上，所述的冷壁支管(15)的端部汇集成冷壁干管(16)；
所述辐射室箱体(8)的下方设有重整原料气进口支干管(2)，一排重整炉管(6)对应一根重整原料气进口支干管(2)，每根重整原料气进口支干管(2)上开设与每排重整炉管(6)数量相同的分支，通过柔性管(3)将重整炉管(6)与重整原料气进口支干管(2)相连；
所述的燃烧器成(2m+1)排布置于辐射室下方底壁板，与重整炉管成排交错；
所述的过渡段是辐射室箱体(8)的两侧壁板上方设有若干个过渡段分支管(13)引出至过渡段分支干管(12)，两分过渡段分支干管(12)在辐射室箱体(8)的一端汇集成过渡段总管(17)；过渡段总管(17)与对流段相连，所述的对流段通过引风机(27)与烟囱(26)相连；
其中：m为≥1的自然数。


2.根据权利要求1所述的用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱静怡，张红，石勇，谢东升，李金和，顾美芳，秦小燕，卢志勇，南卓，许红平，张亚新，潘珍燕，袁小进，
申请(专利权)人：中石化南京工程有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32