[發明專利]一種蒸汽轉化爐煙道氣熱量回收利用系統及方法

在審

• 申請號: 201810241846.2
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108275653A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 陸連根;屠建忠;孫堅;李現民;吉榮;鐘華;張國英
• 申請（專利權）人: 上海華林工業氣體有限公司
• 主分類號: C01B3/34
• 分類號: C01B3/34
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

1.一種蒸汽轉化爐煙道氣熱量回收利用系統，其特征在于，

包括通過管道順序相連的第一預轉化爐進料過熱器(14)、第二預轉化爐進料過熱器(17)、預轉化爐(18)、第一轉化爐進料過熱器(21)、第二轉化爐進料過熱器(22)及轉化爐(23)，

所述第一預轉化爐進料過熱器(14)用于接收原料氣或循環的氫氣，所述轉化爐(23)用于反應制氫氣，

在第一預轉化爐進料過熱器(14)與第二預轉化爐進料過熱器(17)之間的管路上引出預轉化爐進料旁路，該預轉化爐進料旁路穿過汽包(5)后匯流至第一預轉化爐進料過熱器(14)與第二預轉化爐進料過熱器(17)之間的管路上，

在第一轉化爐進料過熱器(21)與第二轉化爐進料過熱器(22)之間的管路上引出轉化爐進料旁路，該轉化爐進料旁路穿過汽包(5)后匯流至第一轉化爐進料過熱器(21)與第二轉化爐進料過熱器(22)之間的管路上，

所述汽包(5)還連接有煙道氣進氣管與高壓蒸汽送氣管，所述煙道氣進氣管用于接收來源于轉化爐(23)的煙道氣，所述高壓蒸汽送氣管用于將汽包(5)產生的高壓蒸汽外送，所述汽包(5)還設有用于煙道氣循環的煙道氣循環管道，所述煙道氣循環管道上設有煙道氣換熱器(7)，

所述轉化爐(23)連接有助燃空氣供應管路，在助燃空氣供應管路上設置有用于對助燃空氣進行預熱的空氣預熱裝置，

所述轉化爐(23)還連接有高壓燃料供應管路與低壓解析氣供應管路。

2.根據權利要求1所述的一種蒸汽轉化爐煙道氣熱量回收利用系統，其特征在于，所述空氣預熱裝置包括設置在助燃空氣供應管路上的第一助燃空氣預熱器(6)與第二助燃空氣預熱器(12)，在所述助燃空氣供應管路上設置可以使助燃空氣不通過第一助燃空氣預熱器(6)的助燃空氣旁路，在所述助燃空氣供應管路上設置可以使助燃空氣不通過第二助燃空氣預熱器(12)的助燃空氣旁路。

3.根據權利要求2所述的一種蒸汽轉化爐煙道氣熱量回收利用系統，其特征在于，在第二助燃空氣預熱器(12)前的助燃空氣旁路與助燃空氣供應管路的結點處至第二助燃空氣預熱器(12)之間的管路上設置有助燃空氣正線調節閥(11)，所述助燃空氣旁路上設置有助燃空氣旁路調節閥(13)。

4.根據權利要求2所述的一種蒸汽轉化爐煙道氣熱量回收利用系統，其特征在于，在所述第一助燃空氣預熱器(6)前助燃空氣供應管路上設置有鼓風機(2)與風量調節器(1)，

所述第一助燃空氣預熱器(6)還連接排氣管路，所述排氣管路上設置有引風機(4)與調壓閥(3)。

5.根據權利要求1所述的一種蒸汽轉化爐煙道氣熱量回收利用系統，其特征在于，第一預轉化爐進料過熱器(14)與第二預轉化爐進料過熱器(17)之間的管路上設有預轉化爐進料正線調節閥(16)，所述預轉化爐進料旁路上設有預轉化爐進料旁路調節閥(15)。

6.根據權利要求1所述的一種蒸汽轉化爐煙道氣熱量回收利用系統，其特征在于，第一轉化爐進料過熱器(21)與第二轉化爐進料過熱器(22)之間的管路上設有轉化爐進料正線調節閥(20)，所述轉化爐進料旁路上設有轉化爐進料旁路調節閥(19)。

7.根據權利要求1所述的一種蒸汽轉化爐煙道氣熱量回收利用系統，其特征在于，所述高壓蒸汽送氣管上順序設置有蒸汽過熱器(10)、高壓蒸汽調節閥(8)及高壓蒸汽外送流量計(9)。

8.根據權利要求1所述的一種蒸汽轉化爐煙道氣熱量回收利用系統，其特征在于，所述高壓燃料供應管路上設有高壓燃料進轉化爐流量調節閥(25)與高壓燃料進轉化爐流量計(26)。

9.根據權利要求1所述的一種蒸汽轉化爐煙道氣熱量回收利用系統，其特征在于，所述低壓解析氣供應管路上設有低壓燃料放熱火炬調節閥(24)。

10.一種基于權利要求1-9中任一項所述系統進行蒸汽轉化爐煙道氣熱量回收利用方法，其特征在于，包括以下步驟：

原料氣和產品循環氫氣混合脫硫，脫硫之后引入第一股蒸汽進入第一預轉化爐進料過熱器(14)、第二預轉化爐進料過熱器(17)、預轉化爐(18)，生成H₂、CO、CH₄，

然后引入第二股蒸汽進入第一轉化爐進料過熱器(21)、第二轉化爐進料過熱器(22)及轉化爐(23)，繼續反應生成H₂、CO、CH₄，

降溫進入變換反應器，把CO和H₂O繼續反應生成H₂、CO₂，繼續降溫至常溫進入PSA進行H₂提純，H₂作為產品外送給客戶，

從PSA解析出來的低壓解析氣作為低壓燃料進轉化爐(23)燃燒，給轉化爐(23)提供熱量，

第二助燃空氣預熱器(12)用于實現煙道氣與空氣的換熱，

通過調節助燃空氣正線調節閥(11)、助燃空氣旁路調節閥(13)、預轉化爐進料旁路調節閥(15)、預轉化爐進料正線調節閥(16)、轉化爐進料旁路調節閥(19)、轉化爐進料正線調節閥(20)開度充分利用煙道氣的溫度，從而多給汽包(5)蒸發蒸汽，增加蒸汽外送量，

轉化爐(23)的風量由風量調節器(1)控制，轉化爐(23)的爐膛負壓控制在-20mmH₂O，轉化爐熱量由高壓燃料、低壓解析氣提供。