[实用新型]一种用于水煤气变换反应的变换装置

说明书

本实用新型公开了一种用于水煤气变换反应的变换装置，其包括预变炉、变换炉、废热锅炉和中温换热器，进气管经中温换热器连通预变炉的第一进气口，预变炉的第一排气口经中间管连通变换炉的第二进气口，变换炉的第二排气口连接有一变换气主管，该变换气主管依次经甲烷化加热器和中温换热器后连通废热锅炉第三进气口；在变换炉的第二排气口与废热锅炉的第三进气口之间连接有一旁路温控管，在该旁路温控管上设置有第一控制阀组；在中间管上连接有一冷激气管，该冷激气管连接到变换炉的两个相邻的床层之间；在废热锅炉上设置有一蒸汽出口，该蒸汽出口连接到加热炉上。利用本申请能够较好的控制水煤气进入到预变炉的温度，从而保证变换炉的入口温度。

技术领域

本实用新型涉及一种用于水煤气变换反应的变换装置，属于煤化工生产技术领域。

背景技术

现有的水煤气变换装置中，变换炉所排出的高温变换气与水煤气通过中温换热器进行换热，在提高水煤气温度的同时，降低排出气的温度，以回收热能，为保证变换炉内催化剂温度控制在正常指标范围内，变换单元设有用于调节变换炉进口温度的冷副线。对于调节变换炉进口温度的冷副线，其工作原理为：水煤气进入到中温换热器壳程中与管程中的高温变换气进行换热，以升高温度，通过调节冷副线上的温控阀的开度，来调节水煤气经过中温换热器的流量，从而调节水煤气进入到预变炉内时的温度。

虽然设置有调节水煤气经过中温换热器流量的冷副线，但是在实际运行过程中仍存在以下问题：(1)在系统开车初期，变换气通过温控阀和中温换热器的压降相差不大，大部分工艺气均通过中温换热器被加热，温控阀调节作用小，致使进入变换炉水煤气温度较高，即使温控阀全开，也无法有效控制进入变换炉的水煤气温度在催化剂低温活性范围之内，还会引起变换炉出口温度超温，大大缩短了变换炉内催化剂的使用寿命。(2)因工况所致，水煤气中夹带有大量的灰分、水分，冷副线易出现结垢堵塞、流通面积减小的问题，气流通过的压降升高，导致通过冷副线气体流量变得更少，冷副线几乎丧失了调节效果，变换炉进口水煤气温度无法控制在设定范围内，为控制变换炉的进口温度，在全开冷副线上温控阀的情况下，需要通过关小中温换热器主线上的阀门来逼迫水煤气进入冷副线通道。此操作虽然能在一定程度上控制住变换炉的进口温度，但更为严重的是调节中温换热器后的阀门会因此使压降上升明显，开车初期此处压降只有约0.1MPa，后期由于冷副线积灰较多，中温换热器后的阀门进一步节流，使压降超过0.35MPa，整个变换装置的压降大幅上升，造成装置的上游憋压，危及安全生产，只能降负荷生产，极大限制了水煤浆装置的运行负荷。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种用于水煤气变换反应的变换装置，其包括预变炉、变换炉、废热锅炉和中温换热器，进气管经中温换热器的冷媒通道后连通预变炉的第一进气口，预变炉的第一排气口经中间管连通变换炉的第二进气口，变换炉的第二排气口连接有一变换气主管，该变换气主管依次经甲烷化加热器的热媒通道和中温换热器的热媒通道后连通废热锅炉第三进气口；一调节支管的两端跨越中温换热器连接到进气管上，在调节支管上安装有调控阀组，该调控阀组包括一调控阀；

在变换炉的第二排气口与废热锅炉的第三进气口之间连接有一旁路温控管，在该旁路温控管上设置有第一控制阀组；在中间管上连接有一冷激气管，该冷激气管连接到变换炉的两个相邻的床层之间；

在废热锅炉上设置有一蒸汽出口，该蒸汽出口连接到加热炉上。

具体地，该温度探头为热电偶或热电阻。

在本申请运行时，水煤气分成两路，分别经进气管和调节支管进入到预变炉内进行过滤，其中经过进气支管的一路水煤气经过中温换热器时被加热。完成过滤的水煤气从第一排气口排出后，分成两路，分别经第二进气口和冷激气管进入到变换炉内进行反应，形成变换气，变换气分成两路，其中一路变换气经中温换热器的热媒通道后进入到废热锅炉的管程内，另一路变换气经旁路温控管直接进入到废热锅炉的管程内。从废热锅炉排出的变换气进入下道工序。