[实用新型]一种天然气重整器

说明书

本实用新型提供了一种天然气重整器，属于制氢设备技术领域，包括：重整室、燃烧室、中间腔室、净化腔室、烟气管道和换热管道；所述重整室和所述燃烧室构成套筒结构，所述燃烧室位于所述重整室的中心；所述重整室、所述中间腔室和所述净化腔室依次连通；所述烟气管道与所述燃烧室连通，且所述烟气管道贯穿所述中间腔室；所述换热管道缠绕在所述烟气管道上，且所述换热管道的末端与所述重整室连通。本实用新型提供的一种天然气重整器，充分利用了燃烧室产生的热量，降低了自身的能耗，提高了热效率。

技术领域

本实用新型属于制氢设备技术领域，更具体地说，是涉及一种天然气重整器。

背景技术

目前，氢能源应用在我国如火如荼的发展，而氢气的制备是保证下游技术发展的关键。氢气制取的方法主要有：1、化石能源重整制氢，主要包括石油，天然气，甲醇和煤；2、电解水制氢，主要有碱性电解水制氢，固体氧化物电解水制氢和PEM电解水制氢；3、可再生能源制氢。其中电解水制氢成本高昂，可再生能源制氢受地域的局限，只能在风力和光伏资源丰富的地区进行。相比较而言，化石能源重整制氢更有发展前景。

天然气水蒸气重整是制氢的重要技术，其主要优点有：1、原料方便易得；2、天然气转化率高；3、在常压反应器即可进行制氢，对设备耐压要求低；4、易于推广。

但是目前天然气重整也存在一些问题：1、由于某些应用场景需要将重整气中的CO降低到10ppm以下，例如PEM燃料电池，目前去除的方法主要为变压吸附(PSA)，变压吸附需要加压设备，需要较高能耗，影响经济性；2、重整反应需要多个反应器串联，串联管路一方面增加压降，另一方面增加了热量损失，集成度较低；3、热量利用不充分，热管理效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种天然气重整器，旨在解决现有的天然气重整器存在能耗高、热效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种天然气重整器，包括：重整室、燃烧室、中间腔室、净化腔室、烟气管道和换热管道；所述重整室和所述燃烧室构成套筒结构，所述燃烧室位于所述重整室的中心；所述重整室、所述中间腔室和所述净化腔室依次连通；所述烟气管道与所述燃烧室连通，且所述烟气管道贯穿所述中间腔室；所述换热管道缠绕在所述烟气管道上，且所述换热管道的末端与所述重整室连通。

作为本申请另一实施例，所述燃烧室的顶端安装有点火器，所述点火器包括空气管路、可燃气体管路、气体混合器、通气管路、点火电极和烧嘴；所述气体混合器位于所述燃烧室的外部，所述空气管路和所述可燃气体管路分别与所述气体混合器连通；所述通气管路用于连通所述气体混合器和所述燃烧室；所述点火电极和所述烧嘴均安装在所述通气管路的内部，且所述烧嘴靠近所述通气管路的出口端。

作为本申请另一实施例，所述点火电极的放电端为弯钩状。

作为本申请另一实施例，所述燃烧室靠近所述烟气管道的一端安装有第一布风器。

作为本申请另一实施例，所述重整室的顶部设有预混腔室，所述预混腔室用于连通所述换热管道和所述重整室，所述预混腔室上设有天然气进口。

作为本申请另一实施例，所述预混腔室和所述重整室之间设有第二布风器。

作为本申请另一实施例，所述重整室的截面为环形，所述重整室的内部沿其周向设有多个第一隔板，所述第一隔板将所述重整室分隔为多个扇形腔室。

作为本申请另一实施例，所述净化腔室内设有第二隔板，所述第二隔板将所述净化腔室分隔为水气变换室和CO催化反应室，所述第二隔板上设有用于连通所述水气变换室和所述CO催化反应室的通孔；所述水气变换室中填充有变换反应催化剂，所述CO催化反应室中填充有CO反应催化剂；所述水气变换室与所述中间腔室连通，所述CO催化反应室上设有氢气出口。

作为本申请另一实施例，所述水气变换室和/或所述CO催化反应室内设有折流挡板。