一种制氢装置减少CO制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种制氢装置减少CO

A hydrogen plant to reduce CO

【技术实现步骤摘要】
一种制氢装置减少CO2排放工艺加热炉配套燃烧器
本技术涉及一种制氢装置减少CO2排放工艺加热炉配套燃烧器，用于石油化工制氢

技术介绍
目前大气中CO2等温室气体持续的增加是全球变暖的主要原因，因此如何减少CO2气体排放已成为相关行业节能减排重点考虑的问题。烃类蒸汽转化法是目前制氢的主要技术，其中PSA净化工艺流程简单，操作灵活可靠，制氢纯度高，目前已逐渐取代传统的常规净化工艺，成为制氢技术的主流工艺配置。PSA制氢工艺在反应过程中会产生大量CO2，由于制氢原料在进转化炉前已经进行了脱硫等净化处理，且反应后的气体组成简单，除H2、CO、CH4外，基本不含食品级CO2所限制的其它微量组分，因此提取的CO2易于生产工业或食品级CO2，回收CO2的条件较好,若将PSA尾气中的CO2全部提取，既可减少燃料消耗和CO2气体的排放，也可充分商业应用CO2气体,但是，制氢装置燃料组成发生较大变化会对加热炉造成不利影响，一方面由于燃烧器火焰温度升高，NOx生成量会有所升高，另一方面原燃料PSA气中除了大量的CO2，还有一部分氢，燃烧速度快，火焰区温度均匀，燃烧烟气中的CO2、H2O等三原子气体，有利于辐射传热，辐射室上下温差小，有利于炉管的均匀受热，当PSA中CO2抽取后，火焰高温区集中并且下移，炉膛上下温差变大，炉管会出现局部超温。
技术实现思路
本技术提供了一种制氢装置减少CO2排放工艺加热炉配套燃烧器，其目的在于解决现有PSA制氢技术中产生的大量CO2气体的回收工艺中NOx的减排问题。<br>本技术采用以下技术方案：一种制氢装置减少CO2排放工艺加热炉配套燃烧器，包括加热炉、燃烧器，所述燃烧器包括中心PSA入口(4)、外环PSA入口(5)、天然气入口(6)、外环PSA燃料枪(8)、外环天然气枪(9)、中心PSA燃料枪(10)、中心天然气枪(11)、稳焰器(12)、燃烧器筒体(2)、安装法兰盘(17)、耐火砖燃烧室(7)。所述耐火砖燃烧室(7)内部沿轴向设置上下贯通的腔室，外部呈倒置的三级阶梯凸台型，所述耐火砖燃烧室(7)的底部凸台为向下渐小的锥台，所述锥台的侧壁上沿圆周方向均布多个烟气回流孔(15)，所述耐火砖燃烧室(7)顶部凸台固定在所述安装法兰盘(17)上，所述安装法兰盘(17)的上表面固定竖置的所述燃烧器筒体(2)，所述燃烧器筒体(2)的底部设有法兰板(3)，所述法兰板(3)与所述安装法兰盘(17)的上表面固定连接；所述燃烧器筒体(2)为具有同心同轴内筒体、外筒体的双层筒壁结构，且该双层筒壁之间填充有隔热材料，所述安装法兰盘(17)通过其中心设置的通道同心同轴连通所述耐火砖燃烧室(7)的腔室与所述内筒体的内腔，所述内筒体内沿轴向同心同轴设置所述中心天然气枪(11)管，所述中心天然气枪(11)管的外部同心同轴套置所述中心PSA燃料枪(10)管，所述中心PSA燃料枪(10)管、中心天然气枪(11)管底部出气口位置设置所述稳焰器(12)，所述稳焰器(12)通过多个稳烟罩固定板(16)连接固定在所述法兰板(3)的底部；所述耐火砖燃烧室(7)中部凸台外侧壁的耐火砖上沿圆周方向均布多个纵向耐火砖凹槽，多个所述外环PSA燃料枪(8)管、外环天然气枪(9)管间隔位于所述耐火砖凹槽内，所述外环PSA燃料枪(8)管上部伸出所述安装法兰盘(17)上部通过管道与所述外环PSA入口(5)连接，所述外环天然气枪(9)管、中心天然气枪(11)管上部伸出所述安装法兰盘(17)上部通过管道与所述天然气入口(6)连接，所述中心PSA燃料枪(10)管上部伸出所述安装法兰盘(17)上部通过管道与所述燃烧器筒体(2)外侧筒壁上设置的所述中心PSA入口(4)连接。所述中心PSA燃料枪(10)、中心天然气枪(11)的射流口位置平齐位于所述耐火砖燃烧室(7)的内部、并在所述底部凸台上方。所述外环PSA燃料枪(8)、外环天然气枪(9)的射流口位于所述烟气回流孔(15)处，并朝向所述烟气回流孔(15)处，所述烟气回流孔(15)内部通道斜向下通往所述耐火砖燃烧室(7)底部出口。所述燃烧器筒体(2)的外筒体侧壁上设有点火孔(13)、看火孔(14)；所述燃烧器筒体(2)的上部为同心同轴的进风口，所述进风口设有调风蝶阀(1)。所述外环PSA燃料枪(8)的燃料喷射方向沿所述耐火砖燃烧室(7)的底部凸台外壁斜向下；所述外环天然气枪(9)的燃料喷射方向沿所述耐火砖燃烧室(7)的底部凸台外壁斜向下。所述耐火砖燃烧室(7)顶部凸台嵌入法兰形壳体内与所述安装法兰盘(17)固定。所述稳焰器(12)为喇叭口形，固定在所述中心PSA燃料枪(10)底部出气口周围。本技术的优点如下：本技术所述的燃烧器与传统燃烧器相比，所述的燃烧器可形成烟气内回流，减少NOx排放，同等燃气工况下，助燃空气温度350度以上条件下，NOx生成量降低，并小于50ppm(0.05％)，降低了运行成本，是集节能、环保、高效为一体的新型燃烧器。附图说明：图1为本技术整体结构示意图。图2为本技术整体结构剖视示意图。图3为本技术的烟气再循环回流过程示意图。附图标记：1-调风蝶阀，2-燃烧器筒体，3-法兰板，4-中心PSA入口，5-外环PSA入口，6-天然气入口，7-耐火砖燃烧室，8-外环PSA燃料枪，9-外环天然气枪，10-中心PSA燃料枪，11-中心天然气枪，12-稳焰器，13-点火孔，14-看火孔，15-烟气回流孔，16-稳烟罩固定板，17-安装法兰盘，18-一级燃料，19-二级燃料，20-负压区，21-高速射流，22-回流烟气具体实施方式：下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步说明。如图1、2所示，一种制氢装置减少CO2排放工艺加热炉配套燃烧器，包括加热炉、燃烧器，所述燃烧器包括中心PSA入口4、外环PSA入口5、天然气入口6、外环PSA燃料枪8、外环天然气枪9、中心PSA燃料枪10、中心天然气枪11、稳焰器12、燃烧器筒体2、安装法兰盘17、耐火砖燃烧室7。所述耐火砖燃烧室7内部沿轴向设置上下贯通的腔室，外部呈倒置的三级阶梯凸台型，所述耐火砖燃烧室7的底部凸台为向下渐小的锥台，所述锥台的侧壁上沿圆周方向均布多个烟气回流孔15，所述耐火砖燃烧室7顶部凸台固定在所述安装法兰盘17上，所述安装法兰盘17的上表面固定竖置的所述燃烧器筒体2，所述燃烧器筒体2的底部设有法兰板3，所述法兰板3与所述安装法兰盘17的上表面固定连接；所述燃烧器筒体2为具有同心同轴内筒体、外筒体的双层筒壁结构，且该双层筒壁之间填充有隔热材料，所述安装法兰盘17通过其中心设置的通道同心同轴连通所述耐火砖燃烧室7的腔室与所述内筒体的内腔，所述内筒体内沿轴向同心同轴设置所述中心天然气枪11管，所述中心天然气枪11管的外部同心同轴套置所述中心PSA燃料枪10管，所述中心PSA燃料枪10管、中心天然气枪11管底部出气口位置设置所述稳焰器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制氢装置减少CO

【技术特征摘要】
1.一种制氢装置减少CO2排放工艺加热炉配套燃烧器，包括加热炉、燃烧器，其特征在于：所述燃烧器包括中心PSA入口(4)、外环PSA入口(5)、天然气入口(6)、外环PSA燃料枪(8)、外环天然气枪(9)、中心PSA燃料枪(10)、中心天然气枪(11)、稳焰器(12)、燃烧器筒体(2)、安装法兰盘(17)、耐火砖燃烧室(7)，所述耐火砖燃烧室(7)内部沿轴向设置上下贯通的腔室，外部呈倒置的三级阶梯凸台型，所述耐火砖燃烧室(7)的底部凸台为向下渐小的锥台，所述锥台的侧壁上沿圆周方向均布多个烟气回流孔(15)，所述耐火砖燃烧室(7)顶部凸台固定在所述安装法兰盘(17)上，所述安装法兰盘(17)的上表面固定竖置的所述燃烧器筒体(2)，所述燃烧器筒体(2)的底部设有法兰板(3)，所述法兰板(3)与所述安装法兰盘(17)的上表面固定连接；所述燃烧器筒体(2)为具有同心同轴内筒体、外筒体的双层筒壁结构，且该双层筒壁之间填充有隔热材料，所述安装法兰盘(17)通过其中心设置的通道同心同轴连通所述耐火砖燃烧室(7)的腔室与所述内筒体的内腔，所述内筒体内沿轴向同心同轴设置所述中心天然气枪(11)管，所述中心天然气枪(11)管的外部同心同轴套置所述中心PSA燃料枪(10)管，所述中心PSA燃料枪(10)管、中心天然气枪(11)管底部出气口位置设置所述稳焰器(12)，所述稳焰器(12)通过多个稳烟罩固定板(16)连接固定在所述法兰板(3)的底部；
所述耐火砖燃烧室(7)中部凸台外侧壁的耐火砖上沿圆周方向均布多个纵向耐火砖凹槽，多个所述外环PSA燃料枪(8)管、外环天然气枪(9)管间隔位于所述耐火砖凹槽内，所述外环PSA燃料枪(8)管上部伸出所述安装法兰盘(17)上部通过管道与所述外环PSA入口(5)连接，所述外环天然气枪(9)管、中心天然气枪(11)管上部伸出所述安装法兰盘(17)上部...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘百强，刘旭东，后磊，谢承志，肖翔，杨文发，邵松，马晓阳，蒋松，王文奇，乔亮，孙洁，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，洛阳瑞昌环境工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11