[发明专利]一种蒸汽转化炉烟道气热量回收利用系统及方法

权利要求书

1.一种蒸汽转化炉烟道气热量回收利用系统，其特征在于，

包括通过管道顺序相连的第一预转化炉进料过热器(14)、第二预转化炉进料过热器(17)、预转化炉(18)、第一转化炉进料过热器(21)、第二转化炉进料过热器(22)及转化炉(23)，

所述第一预转化炉进料过热器(14)用于接收原料气或循环的氢气，所述转化炉(23)用于反应制氢气，

在第一预转化炉进料过热器(14)与第二预转化炉进料过热器(17)之间的管路上引出预转化炉进料旁路，该预转化炉进料旁路穿过汽包(5)后汇流至第一预转化炉进料过热器(14)与第二预转化炉进料过热器(17)之间的管路上，

在第一转化炉进料过热器(21)与第二转化炉进料过热器(22)之间的管路上引出转化炉进料旁路，该转化炉进料旁路穿过汽包(5)后汇流至第一转化炉进料过热器(21)与第二转化炉进料过热器(22)之间的管路上，

所述汽包(5)还连接有烟道气进气管与高压蒸汽送气管，所述烟道气进气管用于接收来源于转化炉(23)的烟道气，所述高压蒸汽送气管用于将汽包(5)产生的高压蒸汽外送，所述汽包(5)还设有用于烟道气循环的烟道气循环管道，所述烟道气循环管道上设有烟道气换热器(7)，

所述转化炉(23)连接有助燃空气供应管路，在助燃空气供应管路上设置有用于对助燃空气进行预热的空气预热装置，

所述转化炉(23)还连接有高压燃料供应管路与低压解析气供应管路。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽转化炉烟道气热量回收利用系统，其特征在于，所述空气预热装置包括设置在助燃空气供应管路上的第一助燃空气预热器(6)与第二助燃空气预热器(12)，在所述助燃空气供应管路上设置可以使助燃空气不通过第一助燃空气预热器(6)的助燃空气旁路，在所述助燃空气供应管路上设置可以使助燃空气不通过第二助燃空气预热器(12)的助燃空气旁路。

3.根据权利要求2所述的一种蒸汽转化炉烟道气热量回收利用系统，其特征在于，在第二助燃空气预热器(12)前的助燃空气旁路与助燃空气供应管路的结点处至第二助燃空气预热器(12)之间的管路上设置有助燃空气正线调节阀(11)，所述助燃空气旁路上设置有助燃空气旁路调节阀(13)。

4.根据权利要求2所述的一种蒸汽转化炉烟道气热量回收利用系统，其特征在于，在所述第一助燃空气预热器(6)前助燃空气供应管路上设置有鼓风机(2)与风量调节器(1)，

所述第一助燃空气预热器(6)还连接排气管路，所述排气管路上设置有引风机(4)与调压阀(3)。

5.根据权利要求1所述的一种蒸汽转化炉烟道气热量回收利用系统，其特征在于，第一预转化炉进料过热器(14)与第二预转化炉进料过热器(17)之间的管路上设有预转化炉进料正线调节阀(16)，所述预转化炉进料旁路上设有预转化炉进料旁路调节阀(15)。

6.根据权利要求1所述的一种蒸汽转化炉烟道气热量回收利用系统，其特征在于，第一转化炉进料过热器(21)与第二转化炉进料过热器(22)之间的管路上设有转化炉进料正线调节阀(20)，所述转化炉进料旁路上设有转化炉进料旁路调节阀(19)。

7.根据权利要求1所述的一种蒸汽转化炉烟道气热量回收利用系统，其特征在于，所述高压蒸汽送气管上顺序设置有蒸汽过热器(10)、高压蒸汽调节阀(8)及高压蒸汽外送流量计(9)。

8.根据权利要求1所述的一种蒸汽转化炉烟道气热量回收利用系统，其特征在于，所述高压燃料供应管路上设有高压燃料进转化炉流量调节阀(25)与高压燃料进转化炉流量计(26)。

9.根据权利要求1所述的一种蒸汽转化炉烟道气热量回收利用系统，其特征在于，所述低压解析气供应管路上设有低压燃料放热火炬调节阀(24)。

10.一种基于权利要求1-9中任一项所述系统进行蒸汽转化炉烟道气热量回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

原料气和产品循环氢气混合脱硫，脱硫之后引入第一股蒸汽进入第一预转化炉进料过热器(14)、第二预转化炉进料过热器(17)、预转化炉(18)，生成H₂、CO、CH₄，

然后引入第二股蒸汽进入第一转化炉进料过热器(21)、第二转化炉进料过热器(22)及转化炉(23)，继续反应生成H₂、CO、CH₄，

降温进入变换反应器，把CO和H₂O继续反应生成H₂、CO₂，继续降温至常温进入PSA进行H₂提纯，H₂作为产品外送给客户，

从PSA解析出来的低压解析气作为低压燃料进转化炉(23)燃烧，给转化炉(23)提供热量，

第二助燃空气预热器(12)用于实现烟道气与空气的换热，

通过调节助燃空气正线调节阀(11)、助燃空气旁路调节阀(13)、预转化炉进料旁路调节阀(15)、预转化炉进料正线调节阀(16)、转化炉进料旁路调节阀(19)、转化炉进料正线调节阀(20)开度充分利用烟道气的温度，从而多给汽包(5)蒸发蒸汽，增加蒸汽外送量，

转化炉(23)的风量由风量调节器(1)控制，转化炉(23)的炉膛负压控制在-20mmH₂O，转化炉热量由高压燃料、低压解析气提供。