[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

说明书

本发明涉及蒸汽转化炉烟道气热量回收利用系统及方法。包括通过管道顺序相连的第一预转化炉进料过热器、第二预转化炉进料过热器、预转化炉、第一转化炉进料过热器、第二转化炉进料过热器及转化炉，第一预转化炉进料过热器用于接收原料气或循环的氢气，转化炉用于反应制氢气，汽包还连接有烟道气进气管与高压蒸汽送气管，烟道气进气管用于接收来源于转化炉的烟道气，高压蒸汽送气管用于将汽包产生的高压蒸汽外送，汽包还设有用于烟道气循环的烟道气循环管道，烟道气循环管道上设有烟道气换热器，转化炉连接有助燃空气供应管路、高压燃料供应管路与低压解析气供应管路。本发明中转化炉烟道气热量充分回收利用，充分利用了放火炬的低压解析气。

技术领域

本发明涉及HYCO装置，尤其是涉及一种蒸汽转化炉烟道气热量回收利用系统及方法。

背景技术

SMR是Steam Methane Reforming的缩写，意即蒸汽甲烷转化，是采用天然气、液化石油气或石脑油、炼油厂尾气作为原料，与水蒸气在约800～850℃的温度下，反应产生合成气(以一氧化碳和氢气为主要组分)的HyCO生产工艺。

工业生产氢气的一般工艺条件是：SMR反应生产合成气，然后CO与水进行变换反应，最后经变压吸附(Pressure Swing Adsorption.简称PSA)，制得氢气，即Reformer+变换+PSA工艺生产氢气。主要反应包括：

甲烷转化反应：C_nH_m+nH₂O＝nCO+(m/2+n)H₂

变换反应：CO+H₂O＝H₂+CO₂

目前，上述制备氢气过程中产生的外送蒸汽利用率差，低压解析气大约有10％开度放火炬，低压燃料再放火炬，没有充分利用这股料，没有给转化炉提供更多的热量，存在能量浪费的情况。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种蒸汽转化炉烟道气热量回收利用系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种蒸汽转化炉烟道气热量回收利用系统，包括通过管道顺序相连的第一预转化炉进料过热器、第二预转化炉进料过热器、预转化炉、第一转化炉进料过热器、第二转化炉进料过热器及转化炉，

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

在第一预转化炉进料过热器与第二预转化炉进料过热器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后汇流至第一预转化炉进料过热器与第二预转化炉进料过热器之间的管路上，

在第一转化炉进料过热器与第二转化炉进料过热器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后汇流至第一转化炉进料过热器与第二转化炉进料过热器之间的管路上，

所述汽包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的烟道气，所述高压蒸汽送气管用于将汽包产生的高压蒸汽外送，所述汽包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，

所述转化炉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，

所述转化炉还连接有高压燃料供应管路与低压解析气供应管路。

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与第二助燃空气预热器，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的助燃空气旁路。