蓄热式燃烧烃类蒸汽转化炉制造技术

本实用新型专利技术提供一种蓄热式燃烧烃类蒸汽转化炉。该转化炉包括：炉体、支撑架、辐射室、蓄热式燃烧器、烟气引风装置、空气供风装置和物料转化装置；所述炉体设置在支撑架上，炉体内设置辐射室，炉体内还设置物料转化装置，物料转化装置的多根转化炉管直立并排设置在辐射室内；所述辐射室的两端墙或侧墙上设置多个蓄热式燃烧器，各蓄热式燃烧器上均设有燃料进口和排烟供风口，各蓄热式燃烧器的排烟供风口均通过三通换向阀分别与烟气引风装置和空气供风装置连通。该转化炉由于设置多个蓄热式燃烧器，使得高温烟气所具有的热焓主要传给了进炉燃烧的空气，实现高温空气燃烧，只有少量高热焓烟气外排，烟气浪费热量降到极限，使该转化炉的节能效果显著。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及转化炉，特别是涉及一种以烃类为原料，用蒸汽转化法生产氢气 的蓄热式燃烧烃类蒸汽转化炉。
技术介绍
现有烃类蒸汽转化制氢炉大都是使用常规燃烧器的顶烧炉、侧烧炉和梯台炉等。 它们都包括辐射室、对流室和空气预热器三大部分。烃类_蒸汽转化制氢反应是吸热反应。 物料在辐射室装有催化剂的转化管内一边吸热，一边进行转化反应。转化气出转化管的温 度一般是800°C 900°C，烟气出辐射室的温度高达950°C 1100°C。排入对流室的高温烟 气除少量用来预热工艺物料外，大部分用来被动副产蒸汽，对流室实际上是一个庞大烟气 废热锅炉。为了降低燃料消耗，对流室之后再设置空气预热器。石化厂都有蒸汽管网，蒸汽 供应充足，因此，如何减少或取消转化炉副产蒸汽，降低生产氢气的单耗(MJ/吨氢)，是急 需解决的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术实施例提供一种蓄热式燃烧烃类蒸汽转化炉，该转化 炉节能、环保，可减少或取消转化炉副产蒸汽，降低生产氢气的单耗。本技术的目的是通过下述技术方案实现的本技术实施例提供一种蓄热式燃烧烃类蒸汽转化炉，包括炉体、支撑架、辐射室、蓄热式燃烧器、烟气引风装置、空气供风装置和物料转化装 置；所述炉体设置在支撑架上，炉体内设置辐射室，炉体内还设置物料转化装置，所述 物料转化装置的多根转化炉管直立并排设置在辐射室内；所述辐射室的两端墙或侧墙上设 置多个蓄热式燃烧器，各蓄热式燃烧器上均设有燃料进口和排烟供风口，各蓄热式燃烧器 的排烟供风口均通过三通换向阀分别与烟气引风装置和空气供风装置连通。所述炉体为方型结构或梯型结构。所述辐射室的两端墙或侧墙上设置多个蓄热式燃烧器为在辐射室的两端墙或侧 墙上对称分层设置多个蓄热式燃烧器。所述物料转化装置包括上集合管、转化炉管和下集合管；所述上集合管与转化炉管连接，转化炉管与下集 合管连接。所述物料转化装置还包括上猪尾管和/或下猪尾管；所述上猪尾管连接在上集 合管与转化炉管之间，使上集合管经上猪尾管与转化炉管连接；所述下猪尾管连接在转化 炉管与下集合管之间，使转化炉管经下猪尾管与下集合管连接。所述炉体内还设有预热室，所述预热室设置在所述辐射室上方，预热室下开口与 所述辐射室连通，预热室上开口与烟气引风装置连通。所述预热室内设有预热管，所述预热管为多根，水平排设在预热室内；所述预热室 的两侧墙或端墙上对称设置1 2对蓄热式燃烧器。所述转化炉还包括烟气低温热吸收装置，设置在所述烟气引风装置的排烟管中。所述蓄热式燃烧器为单蓄热燃烧器或双蓄热燃烧器。所述烟气引风装置由排烟汇集管、引风机和烟囱连接而成，所述排烟汇集管分别 与连接在各蓄热式燃烧器上的三通换向阀的一接口连接；所述空气供风装置由空气供风汇集管和鼓风机连接而成，鼓风机与外部的总风管 连接，空气供风汇集管分别与连接在各蓄热式燃烧器上的三通换向阀的另一接口连接。从上述本技术实施方式提供的技术方案中可以看出，本技术实施例的转 化炉，由于炉体的辐射室的两端墙或侧墙上设置多个蓄热式燃烧器，使得高温烟气所具有 的热焓主要传给了进炉燃烧的空气，实现高温空气燃烧，只有少量高热焓烟气外排，烟气浪 费的热量降到极限，因此该转化炉的节能效果显著，整个转化炉的燃料有效利用率(用于 物料加热和反应的有效热量与燃料燃烧释放的总热量之比)可达到93%以上，与常规转化 炉相比，生产每吨氢气的燃料可以节省20% 25%以上，二氧化碳减排20%以上，因为进 炉空气预热温度高，过剩空气可以在低于5%的条件下完全燃烧，也使得氮氧化物排放量显 著减少，提高了环保效果。附图说明图1为本技术实施例蓄热式燃烧制氢转化炉正视结构示意图；图2为本技术实施例蓄热式燃烧制氢转化炉的侧视图；图中各标号为1_辐射室；2-蓄热式燃烧器；3-预热室；4-预热室的蓄热式燃烧 器；5-预热室出口的物料预热管；6-吸收烟气低温热装置；7-引风机；8-烟 ；9-鼓风机； 10-预热室的物料预热管；11-物料上猪尾管；12-物料上集合管；13-辐射室工艺物料转化 管；14-炉体；15-物料下集合管；16-支撑架；201-蓄热式燃烧器的燃料进口 ；202-蓄热式 燃烧器的排烟或供风口。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。实施例本实施例提供一种蓄热式燃烧烃类蒸汽转化炉，主要用于石油化工行业，可作为 炼油厂的制氢转化炉、甲醇厂的制氢转化炉和合成氨厂的一段转化炉等，如图1 2所示， 该转化炉具体包括炉体、支撑架、辐射室、蓄热式燃烧器、烟气引风装置、空气供风装置和 物料转化装置；其中，炉体14为方型结构或梯型结构设置在支撑架上，炉体14内设置辐射室1， 炉体14内还设置物料转化装置，物料转化装置的一种结构是由上集合管12、上猪尾管11、 转化炉管13和下集合管15构成；其中上集合管12经上猪尾管11与转化炉管13连接，转 化炉管13与下集合管15连接，下集合管15用于与炉体14外部的下游设备连接；该物料转 化装置的转化炉管13为多根，各转化炉管内均填充有催化剂，多根转化炉管直立并排设置 在辐射室1内；辐射室1的两端墙或侧墙上设置多个蓄热式燃烧器2，各蓄热式燃烧器2上4均设有燃料进口 201和排烟供风口 202，各蓄热式燃烧器2的燃料进口 201与燃料汇集管 连接，由燃料汇集管为各蓄热式燃烧器提供燃料，各蓄热式燃烧器2的排烟供风口 202均通 过三通换向阀分别与烟气引风装置和空气供风装置连通；即三通换向阀的一个接口与烟气 引风装置连通，另一个接口与空气供风装置连通；烟气引风装置由排烟汇集管、引风机和烟 囱连接而成，每个蓄热式燃烧器的所连接的三通换向阀的一接口与该烟气引风装置的排烟 汇集管连接，从而使各蓄热式燃烧器的排烟供风口汇集到烟气引风装置上，排烟时由烟气 引风装置的排烟汇集管、引风机和烟囱向外排烟；而空气供风装置由空气供风汇集管和鼓 风机连接而成，每个蓄热式燃烧器的所连接的三通换向阀的另一接口与空气供风汇集管连 接，从而使各蓄热式燃烧器汇集到空气供风装置上，鼓风机与外部的总风管连接，通过该空 气供风装置的鼓风机和空气供风汇集管即可将外部总风管的供风提供给各蓄热式燃烧器。每台蓄热式燃烧器的燃料进口 201和排烟供风口 202在接入各汇集管(燃料汇集 管、排烟汇集管和空气供风汇集管)之前的管路上均可设置调节阀，从而可以根据转化气 出口温度控制燃料流量，调节烟气温度。上述转化炉中的物料转化装置还可以采用其它结构，如由上集合管、转化炉管和 下集合管构成，形成由上集合管、转化炉管和下集合管依次连接构成的物料转化装置。另一种结构的物料转化装置是在上述由上集合管、转化炉管和下集合管构成的物 料转化装置基础上，加入上猪尾管和下猪尾管，使上集合管经上猪尾管与转化炉管连接，使 转化炉管经下猪尾管与下集合管连接形成物料转化装置。也可以在上述由上集合管、转化炉管和下集合管构成的物料转化装置基础上只加 入下猪尾管，形成上集合管直接与转化炉管连接，转化炉管经下猪尾管与下集合管连接的 物料转化装置。上述转化炉的炉体内还可以设置预热室3，预热室3设置在辐射室1上方，预热室 3下开口与辐射室1连通，预热室3上开口经烟气引风装置的引风机7与烟囱8连通；预热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄热式燃烧烃类蒸汽转化炉，其特征在于，包括：炉体、支撑架、辐射室、蓄热式燃烧器、烟气引风装置、空气供风装置和物料转化装置；所述炉体设置在支撑架上，炉体内设置辐射室，炉体内还设置物料转化装置，所述物料转化装置的多根转化炉管直立并排设置在辐射室内；所述辐射室的两端墙或侧墙上设置多个蓄热式燃烧器，各蓄热式燃烧器上均设有燃料进口和排烟供风口，各蓄热式燃烧器的排烟供风口均通过三通换向阀分别与烟气引风装置和空气供风装置连通。

【技术特征摘要】
一种蓄热式燃烧烃类蒸汽转化炉，其特征在于，包括炉体、支撑架、辐射室、蓄热式燃烧器、烟气引风装置、空气供风装置和物料转化装置；所述炉体设置在支撑架上，炉体内设置辐射室，炉体内还设置物料转化装置，所述物料转化装置的多根转化炉管直立并排设置在辐射室内；所述辐射室的两端墙或侧墙上设置多个蓄热式燃烧器，各蓄热式燃烧器上均设有燃料进口和排烟供风口，各蓄热式燃烧器的排烟供风口均通过三通换向阀分别与烟气引风装置和空气供风装置连通。2.如权利要求1所述的蓄热式燃烧烃类蒸汽转化炉，其特征在于，所述炉体为方型结 构或梯型结构。3.如权利要求1所述的蓄热式燃烧烃类蒸汽转化炉，其特征在于，所述辐射室的两端 墙或侧墙上设置多个蓄热式燃烧器为在辐射室的两端墙或侧墙上对称分层设置多个蓄热 式燃烧器。4.如权利要求1所述的蓄热式燃烧烃类蒸汽转化炉，其特征在于，所述物料转化装置 包括上集合管、转化炉管和下集合管；所述上集合管与转化炉管连接，转化炉管与下集合管 连接。5.如权利要求4所述的蓄热式燃烧烃类蒸汽转化炉，其特征在于，所述物料转化装置 还包括上猪尾管和/或下猪尾管；所述上猪尾管连接在上集合管与转化炉管之间，使上集 合管经上猪尾管与转化炉管连...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴道洪，金芃澔，张永胜，谢善清，马委元，王东方，
申请(专利权)人：吴道洪，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]