Проектирование и строительство печи для производства водорода
Обзор:
Печь для производства водорода представляет собой трубчатую нагревательную печь, в которой в качестве сырья используются нефть и природный газ для получения водорода посредством реакции крекинга алканов. Конструкция печи в основном аналогична конструкции обычной трубчатой нагревательной печи, и существует два типа печей: цилиндрическая печь и муфельная печь, каждая из которых состоит из камеры радиации и камеры конвекции. Тепло в камере радиации в основном передается излучением, а тепло в камере конвекции в основном передается конвекцией. Температура процесса реакции крекинга алканов обычно составляет 500-600 °C, а температура печи в камере радиации обычно составляет 1100 °C. Ввиду вышеуказанных характеристик печи для производства водорода волокнистая футеровка обычно используется только для стен и верхней части камеры радиации. Камера конвекции обычно отливается из огнеупорного бетона.
Определение материалов подкладки:
Учитывая температуру печи (обычно около 1100℃) и слабой восстановительной атмосферы в печи для производства водорода, а также учитывая наш многолетний опыт проектирования и строительства, а также тот факт, что большое количество горелок, как правило, распределено в печи сверху, снизу и по бокам стены, футеровка печи для производства водорода включает легковесную кирпичную кладку CCEFIRE высотой 1,8–2,5 м. В остальных частях печи в качестве материала горячей поверхности футеровки используются компоненты из циркониево-алюминиевого керамического волокна CCEWOOL, а в качестве материала задней футеровки компонентов из керамического волокна и легковесного кирпича используются керамические маты CCEWOOL HP.
Структура подкладки:
В зависимости от расположения сопел горелок в печи для производства водорода различают два типа конструкций печей: цилиндрическую и коробчатую, то есть выделяют два типа конструкций.
Цилиндрическая печь:
Исходя из конструктивных особенностей цилиндрической печи, легкокирпичная часть в нижней части стен печи радиационной камеры должна быть облицована матами из керамического волокна CCEWOOL, а затем уложена легким огнеупорным кирпичом CCEFIRE; оставшиеся части могут быть облицованы двумя слоями матов из керамического волокна CCEWOOL HP, а затем уложены компонентами из циркониево-алюминиевого керамического волокна с креплением «елочкой».
Верхняя часть печи выполнена из двух слоев керамического волокна CCEWOOL HP, а затем уложена модулями из циркониево-алюминиевого керамического волокна в одноотверстийной подвесной анкерной конструкции, а также складными модулями, приваренными к стенке печи и закрепленными винтами.
Коробчатая печь:
Исходя из конструктивных особенностей муфельной печи, легкокирпичная часть в нижней части стенок печи радиационной камеры должна быть облицована матами из керамического волокна CCEWOOL, а затем уложена легковесным огнеупорным кирпичом CCEFIRE; остальную часть можно облицовывать двумя слоями матов из керамического волокна CCEWOOL HP, а затем укладывать компоненты из циркониево-алюминиевого волокна в анкерной конструкции из уголкового железа.
Верхняя часть печи выполнена из двух слоев плит из керамического волокна CCEWOOL HP, уложенных друг на друга модулями из циркониево-алюминиевого керамического волокна в подвесной анкерной конструкции с одним отверстием.
Эти две структурные формы волоконных компонентов относительно прочны при монтаже и креплении, а конструкция более быстрая и удобная. Кроме того, их легко разбирать и собирать при обслуживании. Волокнистая облицовка отличается высокой целостностью и обладает превосходными теплоизоляционными характеристиками.
Форма расположения монтажной схемы волокнистой футеровки:
В зависимости от особенностей конструкции крепления волокнистых компонентов, стенки печи используют волокнистые компоненты типа «ёлочка» или «уголковый профиль», расположенные в одном направлении вдоль направления сгиба. Волокнистые маты из одного и того же материала между разными рядами сложены в U-образную форму для компенсации усадки волокон.
Для центрального отверстия, подающего волокнистые компоненты, установленные вдоль центральной линии к краю цилиндрической печи в верхней части печи, принята схема «паркетного пола»; откидные блоки по краям закреплены винтами, приваренными к стенкам печи. Откидные модули расширяются в направлении к стенкам печи.
Центральное отверстие в верхней части муфельной печи, через которое поднимаются волокнистые компоненты, имеет схему «паркетного пола».
Время публикации: 11 мая 2021 г.
