[实用新型]一种利用产品气余热的转化炉设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及产品气制备技术领域，特别涉及一种转化炉设备。

背景技术

转化炉设备是一种将原料气转化为产品气的转化设备，其中制氢转化炉设备为转化炉设备中常用的一类。

制氢转化炉设备主要包括转化炉本体、余热锅炉等部件，转化炉本体是制氢转化炉设备的转化反应的反应器，它内部设置有管路组件，管路组件的进口连通原料气源，出口连通余热锅炉。转化炉本体主要包括对流段以及辐射段，对流段主要对原料气进行预热，并将辐射段流出的烟气形成烟气流，使该烟气从预热段的出口流至外界，辐射段是转化的心脏，原料气主要在这里完成转换形成所需产品气。

目前我国转化炉的热效率一般为88%-90%左右，还远达不到节能的要求，一个重要原因是部分热量被烟气和产品气带走。从转化炉出来的高品位产品气，温度高达900～1100℃，为了使产品气的温度降至可收集的范围（一般40℃左右），工业上一般采用急冷余热锅炉、水冷或者油冷的工艺进行热量的回收。虽然大部分热量得到回收，但对回收热的利用率不高，比如部分余热锅炉的沸水直接排空、蒸汽利用不足等，造成能量的直接浪费。

因此，如何改进现有技术中的转化炉设备的结构，提高转化炉设备能量利用率，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的为提供一种利用产品气余热的转化炉设备，该利用产品气余热的转化炉设备具有比较高的能量利用率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种利用产品气余热的转化炉设备，包括设置有对流段和辐射段的转化炉本体，所述转化炉本体内设置有连通外界原料气源的原料气主管道，所述原料气主管道中的原料气经所述辐射段进入所述利用产品气余热的转化炉设备的产品集气管，还包括：

转化模块，所述转化模块内设原料气管路，所述原料气管路的进口连通所述外界原料气源，其出口直接连通位于所述转化炉本体外部的产品气管道，所述转化模块吸收所述辐射段流出的产品气热量，将预设量的原料气转化为所需产品气。

优选地，还包括热管模块，设置于所述辐射段流出的产品气的流通通道，以便吸取所述产品气的热量，并将其吸收的热量提供给所述转化模块。

优选地，所述转化模块为其内部原料气管路内部装有用于提高原料气转化效率的催化剂的催化转化模块。

优选地，所述产品气管道为位于所述辐射段出口处的产品气集合管。

优选地，所述热管模块包括取热段和放热段，所述取热段和所述放热段为分体式结构，所述转化模块置于所述放热段。

优选地，所述取热段置于所述产品气集合管的出口位置处。

优选地，还包括设置于所述转化模块的进气口处的换热器，所述产品气集合管的出口管包括主管路和分支管路，所述分支管路中的产品气经所述换热器换热后进入余热锅炉，所述主管路中的产品气经所述取热段换热后进入余热锅炉。

优选地，所述转化模块的出口连通所述换热器的进口处的所述分支管路。

优选地，所述分支管路上设置有流量控制阀。

优选地，所述利用产品气余热的转化炉设备为制氢利用产品气余热的转化炉设备。

本实用新型提供的利用产品气余热的转化炉设备还设有转化模块；所述转化模块内设原料气管路，所述原料气管路的进口连通所述外界原料气源，其出口直接连通位于所述转化炉本体外部的产品气管道，所述转化模块吸收所述辐射段流出的产品气热量，将预设量的原料气转化为所需产品气。

该实施方式中，产品气的部分热量提供给经过转化模块的原料气，经过转化模块的原料气直接转化成满足要求的产品气，该产品气从转化模块的出口直接流入转化炉本体外部的产品气管道。

该实施方式在原有工艺的基础上，基于热管原理，吸收产品气余热并将该热量用于产品气的获取，可以将产品气的余热完全用于产品气的生产，实现了产品气余热最大价值利用，降低产品气热量回收后热量的再次损失，增加了利用产品气余热的转化炉设备的产品气的制备能力。

附图说明

图1为本实用新型第一种实施例中利用产品气余热的转化炉设备的结构示意图。

其中，图1中附图标记和部件名称之间的一一对应关系如下所示：

11转化炉本体、12换热器、13余热锅炉、14转化模块、15热管模块、151取热段、152放热段、16产品气集合管、17流量控制阀、18主管路、19分支管路。

具体实施方式

本实用新型的核心为提供一种利用产品气余热的转化炉设备，该利用产品气余热的转化炉设备具有比较高的能量利用率。