[发明专利]一种串联的CO变换装置

权利要求书

1.一种串联的CO变换装置，包括串联设置的第一变换炉和第二等温变换炉（4），所述第二等温变换炉（4）内布置第二换热管束，其特征在于：

当第一变换炉设置为第一等温变换炉（1）时，第一等温变换炉（1）内布置与汽包（2）相连接的第一换热管束，在第一等温变换炉（1）的出口端依次布置水加热器（15）和热交换器（3）；第二换热管束用于预热锅炉给水，从第二换热管束出来的气液混合物与另一路锅炉给水混合后通过水加热器（15）后作为汽包（2）的补水，通过调节汽包（2）蒸汽出口阀门控制第一换热管束和第二换热管束的内侧压力均大于其外侧压力；

当第一变换炉设置为第一绝热变换炉（1A）时，在第一绝热变换炉（1A）内布置蒸汽过热器（14），在第一绝热变换炉（1A）的出口端依次布置废热回收器（13）、水加热器（15）和热交换器（3）；第二换热管束用于预热来自循环水缓冲器（10）中的锅炉水，从第二换热管束出来的热水与锅炉给水混合后通过水加热器（15）后作为废热回收器（13）的补水；废热回收器（13）的饱和蒸汽进入蒸汽过热器（14）；废热回收器（13）蒸汽出口端通过设置有压力调节阀（12）的压力平衡管（11）与循环水缓冲器（10）相连，保持废热回收器（13）与循环水缓冲器（10）压力的平衡；通过调节蒸汽过热器（14）过热蒸汽出口阀门来控制循环水缓冲器（10）内的压力，从而控制蒸汽过热器（14）汽侧压力、废热回收器（13）换热管、水加热器（15）换热管与第二换热管束的内侧压力均大于其外侧压力；

所述水加热器（15）和热交换器（3）能够调节第二等温变换炉（4）进口原料气的温度；所述热交换器（3）还能够对进入第一变换炉内的粗煤气进行预热；所述蒸汽过热器（14）通过过热饱和蒸汽的方式及时移出变换反应的热量；所述废热回收器（13）副产品位高的中压饱和蒸汽，回收反应热量。

2.根据权利要求1所述的一种串联的CO变换装置，其特征在于：当第一变换炉设置为第一等温变换炉（1）时，工艺流程为：粗煤气经热交换器（3）预热后进入第一等温变换炉（1）内进行变换反应，第一换热管束内的热水吸收反应热，副产中压饱和蒸汽，第一等温变换炉（1）出口的变换气依次进入水加热器（15）和热交换器（3）降温后进入第二等温变换炉（4）内进行变换反应，第二换热管束内的锅炉给水吸收反应热，第二等温变换炉（4）出口的变换气进入后续流程；

锅炉给水一路经第一管路（6）在循环泵（5）入口处与出第二换热管束的循环热水混合后进入第二换热管束入口，吸收第二等温变换炉（4）床层热量后，气液混合物经水加热器（15）加热后去汽包（2）；另一路锅炉给水经第二管路（7）与从第二换热管束出来的气液混合物混合后进入水加热器（15）；汽包（2）内的热水进入第一换热管束，吸收床层热量后副产中压饱和蒸汽，经汽包（2）汽水分离后，饱和蒸汽去蒸汽管网。

3.根据权利要求1所述的一种串联的CO变换装置，其特征在于：当第一变换炉设置为第一绝热变换炉（1A）时，工艺流程为：

粗煤气经热交换器（3）预热后进入内设蒸汽过热器（14）的第一等温变换炉（1A）内进行变换反应，变换气与蒸汽过热器（14）在径向催化剂床层出口换热后进入废热回收器（13），副产饱和蒸汽，随后经水加热器（15）和热交换器（3）降温后进入第二等温变换炉（4）进行变换反应，反应后的变换气进入后续流程；

锅炉给水一路经第三管路（8）进入循环水缓冲器（10）补水，并保持循环水缓冲器（10）处于较高的液位，循环水缓冲器（10）中的锅炉水经循环泵（5）送至第二换热管束，吸收第二等温变换炉（4）床层反应热量后，部分热水返回循环水缓冲器（10），其它热水经水加热器（15）加热后进入废热回收器（13），吸收变换气的热量副产饱和蒸汽；另一路锅炉给水经第四管路（9）与出第二换热管束的热水混合后进入水加热器（15）；废热回收器（13）的饱和蒸汽进入蒸汽过热器（14），过热后的过热蒸汽去蒸汽管网；废热回收器（13）的饱和蒸汽部分进入循环水缓冲器（10）。

4.根据权利要求3所述的一种串联的CO变换装置，其特征在于：所述废热回收器（13）水进口端设置有用来控制废热回收器（13）液位的调节阀。

5.根据权利要求3所述的一种串联的CO变换装置，其特征在于：所述蒸汽过热器（14）的蒸汽出口阀门通过压力差信号调节本身的开度，保证废热回收器（13）的换热管、水加热器（15）的换热管和第二换热管束的内侧压力均大于其外侧压力。