[发明专利]一种列管式分段可控半等温变换炉

权利要求书

1.一种列管式分段可控半等温变换炉，包括竖向延伸且呈圆筒状的炉体，该炉体顶部开有粗合成气进口、底部开有变换气出口，其特征在于：所述炉体中设置有能将其内腔分隔为相对独立的上段与下段的隔板，所述列管式分段可控半等温变换炉还包括：

内上筒体，设于所述炉体的上段中，具有用于填充绝热变换反应催化剂的内腔，所述内上筒体的外周壁与炉体内周壁之间形成有进气环隙，所述内上筒体的外周壁上开设有若干个间隔布置的第一进气口；

中心管，设于所述内上筒体的中央部位且上端封闭、下端具有与隔板下方相连通的下端口，所述中心管的周壁上开设有若干个供内上筒体中的气体进入中心管中的通气口；

锅炉水进水腔，设于所述炉体的下段中且靠近隔板布置；

蒸汽收集腔，设于所述炉体上段中且位于上筒体的上方，用于收集锅水受热产生的蒸汽；

锅炉水列管，为多根，各锅炉水列管的下端与所述锅炉水进水腔相连接、上端与所述蒸汽收集腔相连接，各锅炉水列管靠近所述中心管围设在中心管外周，从而使内上筒体内布置有锅炉水列管的区域形成半等温区、位于该半等温区外围未布置锅炉水列管的区域形成绝热区I；

汽包，设于所述炉体上方，该汽包通过锅炉水下降管与所述锅炉水进水腔相连通、通过蒸汽上升管与所述蒸汽收集腔相连通，所述的汽包与锅炉水下降管、锅炉水进水腔、锅炉水列管、蒸汽收集腔、蒸汽上升管共同构成一可控饱和蒸汽发生系统；以及

内下筒体，设于所述炉体的下段中且位于锅炉水进水腔下方，具有用于填充变换反应催化剂的内腔；所述内下筒体上端与隔板之间形成混气区，所述炉体侧壁上开有供混合气输入该混气区中的开口，所述内下筒体具有供混合区的气体进入的第二进气口及供反应后气体输出的出气口，该出气口与所述变换气出口相连通；

所述混合区中设置有横向布置的具有喷淋结构的气体分布器，该气体分布器具有混合气进口；

所述锅炉水下降管至少为两根且对称布置在锅炉水进水腔的两侧，至少一根锅炉水下降管上设置有能控制流体流量的调节阀。

2.根据权利要求1所述的列管式分段可控半等温变换炉，其特征在于：所述内下筒体的外周壁与炉体内周壁之间具有进气间隙，所述第二进气口为多个且间隔布置在内下筒体的周壁上，所述内下筒体中央部位设置有竖向布置且上端封闭、下端敞口的导气管，所述出气口为多个且间隔布置在该导气管的周壁上，所述导气管的下端口延伸至炉体的变换气出口处。

3.根据权利要求2所述的列管式分段可控半等温变换炉，其特征在于：所述炉体中设置有位于内下筒体底部的仅允许气体经导气管竖向向下输出的挡板。

4.根据权利要求1所述的列管式分段可控半等温变换炉，其特征在于：所述炉体的局部内周壁构成内下筒体的周壁，所述内下筒体上下贯通从而使其上端形成所述的第二进气口、下端形成所述的出气口。

5.根据权利要求4所述的列管式分段可控半等温变换炉，其特征在于：所述炉体内底壁形成碗状的导流结构，所述的变换气出口开设于该导流结构的中央部位，从而使内下筒体底部输出的气体经导流结构导流后自变换气出口输出。

6.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的列管式分段可控半等温变换炉，其特征在于：所述炉体的内顶壁形成倒置的碗状导流面，所述的粗合成气进口位于该导流面的中央部位，所述导流面形成将粗合成气向其周边的进气环隙引导的导流结构。

7.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的列管式分段可控半等温变换炉，其特征在于：所述炉体上设置有对应内上筒体底部的催化剂装卸孔I、对应内下筒体底部的催化剂装卸孔II。

8.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的列管式分段可控半等温变换炉，其特征在于：所述内上筒体与内下筒体的顶部及底部均填充有瓷球，所述内上筒体与内下筒体的顶部还设置有覆盖在瓷球顶部的压栅。