[實用新型]一種轉化爐設備

有效

• 申請號: 201320502240.2
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN203479025U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 馬利峰;徐華;曹陽;張軍;宋鎮;黃震
• 申請（專利權）人: 卓然（靖江）設備制造有限公司;上海卓然工程技術有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;C01B3/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本實用新型涉及產品氣制備技術領域，特別涉及一種轉化爐設備。

背景技術

轉化爐設備是一種將原料氣轉化為產品氣的轉化設備，其中制氫轉化爐設備為轉化爐設備中常用的一類。

制氫轉化爐設備主要包括轉化爐本體、余熱鍋爐等部件，轉化爐本體是制氫轉化爐設備的轉化反應的反應器，它內部設置有管路組件，管路組件的進口連通原料氣源，出口連通余熱鍋爐。轉化爐本體主要包括對流段以及輻射段，對流段主要對原料氣進行預熱，并將輻射段流出的煙氣形成煙氣流，使該煙氣從預熱段的出口流至外界，輻射段是轉化的心臟，原料氣主要在這里完成轉換形成所需產品氣。

當進行產品氣的生產時，原料氣首先經對流段利用從輻射段出來的煙氣對原料氣進行預熱，預熱后的原料氣進入輻射段，在輻射段內進行轉化。一般情況下，預熱后排放至空氣中的煙氣的溫度也還是比較高的，當爐子熱效率較高（例如90%）時，排煙損失占總損失的70%～80%；而當爐子的熱效率較低（例如70%）時，排煙損失占總損失的比例高達90%以上。可見回收煙氣余熱，減少排煙損失具有重大價值。對于制氫轉化爐，轉化反應只在輻射段的轉化爐管里進行，熱負荷較大，煙氣出輻射段的溫度比一般加熱爐高得多，僅靠對流室中原料與煙氣的熱交換回收煙氣的熱量，遠不能將煙氣的溫度降下來，這樣排至大氣中不僅不利于能源的節約，而且容易造成環境污染。

因此，如何改進現有技術中的轉化爐設備的結構，提高轉化爐設備能量利用率，是本領域內技術人員亟待解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的為提供一種轉化爐設備，該轉化爐設備具有比較高的能量利用率。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種轉化爐設備，包括轉化爐本體，轉化爐本體包括對流段和輻射段，所述轉化爐本體內設置有連通外界原料氣源的原料氣主管道，還包括以下部件：

轉化模塊，用于將原料氣轉化為產品氣，所述轉化模塊內設原料氣管路，所述原料氣管路的進口連通所述外界原料氣源，其出口直接連通位于所述轉化爐本體外部的產品氣管道；預設量的原料氣經所述轉化模塊后被轉化為所需產品氣；

熱管模塊，設置于所述輻射段流出的所述煙氣的流通通道，以便吸取所述煙氣的熱量，并將其吸收的熱量提供給所述轉化模塊。

優選地，所述轉化模塊為其內部原料氣管路內部裝有用于提高原料氣轉化效率的催化劑的催化轉化模塊。

優選地，所述催化轉化模塊的進口管路連通所述原料氣主管道，通過所述原料氣主管道連通所述原料氣源。

優選地，所述催化轉化模塊的出口直接連通所述輻射段出口處的產品氣集合管，經所述產品氣集合管連通所述余熱鍋爐。

優選地，所述熱管模塊包括取熱段和放熱段，所述取熱段和所述放熱段為分體式結構，所述轉化模塊置于所述放熱段。

優選地，所述取熱段置于靠近所述輻射段的煙氣出口位置處。

優選地，所述放熱段外置于所述轉化爐本體外部或置于所述對流段位置。

優選地，所述轉化模塊的進口與所述原料氣源的連通管路、或所述轉化模塊的出口管路上設置有流量控制閥。

優選地，還設置有檢測經所述對流段流至外界的所述部分煙氣的溫度的檢測部件以及接收所述檢測部件的溫度信號的控制器，所述控制器根據所述溫度信號控制所述流量控制閥的開度。

優選地，所述轉化爐設備為制氫轉化爐設備。

本實用新型提供的轉化爐設備還設有轉化模塊以及設于所述輻射段流出的所述煙氣的流通通道上的熱管模塊；轉化模塊用于將原料氣轉化為產品氣，所述轉化模塊內設原料氣管路，所述原料氣管路的進口連通所述外界原料氣源，其出口直接連通位于所述轉化爐本體外部的產品氣管道；預設量的原料氣經所述轉化模塊后被轉化為所需產品氣；熱管模塊，用于吸取所述煙氣的熱量，并將其吸收的熱量提供給所述轉化模塊。

本實用新型中從輻射段流出的煙氣除給最終進入輻射段的原料氣進行預熱外，其熱量還進一步由熱管模塊回收，熱管模塊將回收的熱量傳遞給轉化模塊，轉化模塊利用熱管模塊提供的熱量將原料氣轉化為所需產品氣。

該實施方式中，煙氣熱量分為兩部分，一部分給原進入輻射段內轉化的原料氣進行預熱，另一部份經熱管模塊集中回收提供給經過轉化模塊的原料氣，經過轉化模塊的原料氣直接轉化成滿足要求的產品氣，該產品氣從轉化模塊的出口直接流入轉化爐本體外部的產品氣管道。