Conception et construction du four de production d'hydrogène
Aperçu:
Le four de production d'hydrogène est un four tubulaire utilisant le pétrole et le gaz naturel comme matières premières pour produire de l'hydrogène par craquage d'alcanes. Sa structure est fondamentalement similaire à celle d'un four tubulaire classique et il existe deux types de fours : un four cylindrique et un four à caisson, chacun composé d'une chambre de rayonnement et d'une chambre de convection. La chaleur dans la chambre de rayonnement est principalement transférée par rayonnement, tandis que celle dans la chambre de convection est principalement transférée par convection. La température du procédé de craquage d'alcanes est généralement de 500 à 600 °C, et celle de la chambre de rayonnement est généralement de 1 100 °C. Compte tenu des caractéristiques du four de production d'hydrogène décrites ci-dessus, le revêtement fibreux est généralement utilisé uniquement pour les parois et le dessus de la chambre de rayonnement. La chambre de convection est généralement coulée en béton réfractaire.
Détermination des matériaux de revêtement :
Considérant la température du four (généralement environ 1100°C) et une atmosphère faiblement réductrice dans le four de production d'hydrogène, ainsi que nos nombreuses années d'expérience en conception et en construction, et la répartition générale des brûleurs dans le four, en haut, en bas et sur les côtés des parois, ont conduit à la détermination du matériau de revêtement du four de production d'hydrogène, comprenant un revêtement en briques légères CCEFIRE de 1,8 à 2,5 m de hauteur. Les autres pièces utilisent des composants en fibres céramiques zirconium-aluminium CCEWOOL comme matériau de surface chaude, et les matériaux de revêtement arrière des composants en fibres céramiques et des briques légères utilisent des couvertures en fibres céramiques CCEWOOL HP.
Structure de la doublure :
Selon la répartition des buses de brûleur dans le four de production d'hydrogène, il existe deux types de structures de four : un four cylindrique et un four à caisson, il existe donc deux types de structure.
Un four cylindrique :
En fonction des caractéristiques structurelles du four cylindrique, la partie en briques légères au bas des parois du four de la chambre radiante doit être carrelée avec des couvertures en fibres céramiques CCEWOOL, puis empilées avec des briques réfractaires légères CCEFIRE ; les parties restantes peuvent être carrelées avec deux couches de couvertures en fibres céramiques CCEWOOL HP, puis empilées avec des composants en fibres céramiques en zirconium-aluminium dans une structure d'ancrage à chevrons.
La partie supérieure du four adopte deux couches de couvertures en fibre céramique CCEWOOL HP, puis empilées avec des modules en fibre céramique en aluminium et zirconium dans une structure d'ancrage suspendue à un seul trou ainsi que des modules pliants soudés à la paroi du four et fixés avec des vis.
Un four à caisson :
En fonction des caractéristiques structurelles du four à caisson, la partie en briques légères au bas des parois du four de la chambre radiante doit être carrelée avec des couvertures en fibres céramiques CCEWOOL, puis empilée avec des briques réfractaires légères CCEFIRE ; le reste peut être carrelé avec deux couches de couvertures en fibres céramiques CCEWOOL HP, puis empilé avec des composants en fibres d'aluminium et de zirconium dans une structure d'ancrage en fer d'angle.
La partie supérieure du four adopte deux couches carrelées de couvertures en fibre céramique CCEWOOL HP empilées avec des modules en fibre céramique en aluminium et zirconium dans une structure d'ancrage suspendue à un seul trou.
Ces deux types de composants en fibre offrent une installation et une fixation relativement solides, et la construction est plus rapide et plus pratique. De plus, ils sont faciles à démonter et à remonter lors de la maintenance. Le revêtement en fibre présente une excellente intégrité et une excellente isolation thermique.
La forme de l'agencement de l'installation du revêtement en fibre :
Selon les caractéristiques de la structure d'ancrage des composants fibreux, les parois du four adoptent des composants fibreux en « chevrons » ou en « cornières », disposés dans le même sens de pliage. Les nappes de fibres du même matériau entre les différentes rangées sont pliées en U pour compenser le retrait des fibres.
Pour les composants de fibres de levage à trou central, installés le long de la ligne centrale jusqu'au bord supérieur du four cylindrique, la disposition « parquet » est adoptée ; les blocs pliants situés sur les bords sont fixés par des vis soudées aux parois du four. Les modules pliants s'étendent vers les parois du four.
Les composants de fibres de levage du trou central au sommet du four à caisson adoptent une disposition en « parquet ».
Date de publication : 11 mai 2021
