[实用新型]合成氨装置二段炉和换热式转化炉余热回收利用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种余热回收利用系统，特别涉及一种合成氨装置二段炉和换热式转化炉余热回收利用系统。

背景技术

合成氨装置造气工序实行的是换热式转化工艺，即：通过向天然气里面加入蒸汽，混合加热后进入换热式转化炉反应生成CO、CO₂、H₂，部分未反应的天然气和反应后的气体一起进入二段炉，与从空气压缩机来的富氧空气混合再次进行反应，此时天然气里面的甲烷基本上全部转化为CO、CO₂、H₂，二段炉反应后的气体作为换热式转化炉的热源，然后经过转化锅炉换热后再进入变换工序。造气工序主要设备是换热式转化炉和二段炉，由于天然气、蒸汽和空气在二段炉和换热式转化炉里面反应会产生1000℃左右的高温，而设备材质是16MnR，无法承受这么高的温度，为解决此问题，设计上是这样实现的：在设备里面内衬耐火材料，设备壳体外增加一层普通碳钢做的外夹套，夹套里面加入脱盐水，在夹套内脱盐水被加热至100℃左右通过高位夹套出水口出来，从而确保设备的安全，但是这个带走的热量目前没有得到合理的利用。

进入二段炉的富氧空气需要通过空气加热器和富氧空气加热炉加热，温度达到210-230℃再进入二段炉，与换热式转化炉来的转化气燃烧并进行深度反应，使天然气里面的甲烷基本上转化成CO、CO₂、H₂。空气加热器的热量来自于低压蒸汽，富氧空气加热炉的热量来自于燃烧天然气，在加热富氧空气的过程中需要耗费较多的低压蒸汽和天然气。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种节能的合成氨装置二段炉和换热式转化炉余热回收利用系统。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种合成氨装置二段炉和换热式转化炉余热回收利用系统，包括二段炉和换热式转化炉，所述二段炉和换热式转化炉的壳体外设置夹套，在夹套设置夹套进水口和夹套出水口，所述二段炉和换热式转化炉的夹套进水口均通过管道与夹套水泵相连，所述夹套水泵通过管道与夹套水槽相连，其特征在于：所述二段炉和换热式转化炉的夹套出水口通过管道与换热器的夹套水进口相连，所述换热器的冷空气进口与空气压缩机的富氧空气出口相连，所述换热器的热空气出口与空气加热器相连，所述空气加热器与加热炉的进口相连，所述加热炉的出口与二段炉进气口相连；所述换热器的夹套水出口与夹套水冷却器的热水进口相连，所述夹套水冷却器的夹套水出口与夹套水槽相连，所述夹套水冷却器的冷侧进口与循环水管相连。

采用上述方案，将夹套水为脱盐水，在夹套中被加热到100℃左右，进入换热器，与来自空气压缩机的富氧空气进行换热，富氧空气被预热后进入空气加热器和加热炉，被加热至210-230℃再进入二段炉。富氧空气先经过夹套水余热，可以大大降低低压蒸汽和天然气的消耗，节省能源，降低成本。从换热器出来的夹套水进入夹套水冷却器，进行进一步冷却后，回到夹套水槽，继续利用，形成循环回收利用，降低成本。用于冷却夹套水冷却器的水被加热后可以用于预热其它原料等，或者是直接在凉水塔用风扇散热冷却后再次回到夹套水冷却器。

在上述方案中：所述夹套的底部设置夹套进水口，顶部设置夹套出水口。这样冷却效果较好。

有益效果：经过本实用新型改进后，将夹套水的余热用于预热富氧空气，大大降低了生产过程中的低压蒸汽和天然气的消耗，降低成本。

附图说明

图1为本实用新型的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

实施例1，如图1所示：本实用新型的合成氨装置二段炉和换热式转化炉余热回收利用系统由二段炉1、换热式转化炉2、换热器3、夹套水冷却器4、夹套水槽5、夹套水泵6、空气压缩机7、空气加热器8、加热炉9、转化锅炉10等设备组成。

二段炉1、换热式转化炉2、换热器3、夹套水冷却器4、夹套水槽5、夹套水泵6、空气压缩机7、空气加热器8、加热炉9、转化锅炉10的结构均为现有技术，在此不对它们的结构做赘述。

二段炉1和换热式转化炉2的壳体外设置夹套，在夹套的底部设置夹套进水口，顶部设置夹套出水口，此也为现有技术，不对其结构做赘述。