一种天然气供气系统及用于不锈钢热处理的退火炉的制作方法

本技术属于天然气除杂，尤其涉及一种天然气供气系统及用于不锈钢热处理的退火炉。

背景技术：

1、退火是不锈钢制造过程中重要的热处理工艺，是将不锈钢缓慢加热到一定温度，保持足够时间，再以适宜速度冷却。目的是改善不锈钢硬度、改善切削加工性；降低残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷等。退火的一个最主要工艺参数是最高加热温度（退火温度）。现有技术中，使用天然气为退火炉提供热能。缺点是，含有大量水分、重烃等杂质的天然气，进入退火炉内燃烧，会造成不锈钢表面的品质缺陷。

技术实现思路

1、针对现有技术中含有大量水分、重烃等杂质的天然气，在进入用气终端之前，没有去除杂质，在退火炉内燃烧提供热能，造成不锈钢表面的品质缺陷等问题，本实用新型的目的在于提供一种天然气供气系统及用于不锈钢热处理的退火炉，采用吸附塔吸附水分和重烃，为退火炉持续提供干净无杂质的天然气，天然气燃烧提供热能，杂质少，退火炉温度稳定，满足不锈钢表面品质要求；通过再生机构，使吸附塔内的吸附介质再生，使吸附介质能够循环使用，提高吸附介质的使用次数，降低投资成本，天然气供气系统安全性高，对环境友好。

2、为实现上述目的，达到上述技术效果，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种天然气供气系统，其特点是包括再生机构和净化机构；所述再生机构包括依次连接的第一管路、冷却器、第二管路、分离器、第三管路、第一过滤器、第四管路、罗茨风机、第五管路、加热器、第六管路；所述第一管路上设置阀门a；所述分离器和过滤器连接排污管，所述排污管上设置排污阀；所述第四管路上设置放空阀和阀门b，所述第五管路连接第七管路，所述第七管路的末端连接氮气气源，第七管路上设置阀门c；所述第六管路上设置阀门d；所述净化机构包括依次连接的第八管路、第二过滤器、第九管路、吸附塔和第十管路，所述第九管路与吸附塔的上部侧边连接，所述第十管路的一端与吸附塔的下部侧边连接；所述第九管路上设置阀门e，所述阀门e和吸附塔之间的第九管路与第一管路连接；所述第十管路上设置阀门f，所述阀门f和吸附塔之间的第十管路与第六管路连接。

4、进一步地，所述吸附塔内设置筛板，所述筛板上设置气孔，所述筛板上方设置水分吸附层，所述筛板下方设置重烃吸附层。

5、进一步地，所述水分吸附层内填充亲水性分子筛；所述重烃吸附层为重烃分子筛。

6、进一步地，所述第二过滤器与排污管连接。

7、进一步地，所述冷却器为水冷却器。

8、进一步地，所述加热器为电加热器。

9、进一步地，所述第五管路连接第十一管路，所述第十一管路的末端连接纯净干燥的天然气气源，第十一管路上设置阀门g，纯净干燥的天然气气源由另一套天然气供气系统提供。

10、进一步地，所述第十管路上设置第三过滤器。

11、进一步地，所述第十管路的末端与用气终端连接。

12、利用上述天然气供气系统进行供气时，含杂质的天然气经吸附塔除杂后，为用气终端提供纯净干燥的天然气，其工作原理是：净化机构工作，再生机构与净化机构连接管路上的阀门a、阀门d处于开启状态，含杂质的天然气经第八管路、第二过滤器、第九管路从吸附塔上部进入，经水分吸附层去除水分，再经重烃吸附层去除重烃，最终在吸附塔下部进入第十管路并向用气终端供气。

13、再生阶段，水分吸附层吸足水分和/或重烃吸附层吸足重烃，吸附塔不能进行有效的除杂，需要进行吸附介质的再生，其工作原理如下：1.加热阶段，净化机构与再生机构连接管路上阀门e、阀门f处于开启状态，阀门a、放空阀、阀门b、阀门d处于开启状态，阀门c和阀门g处于开启状态，加热器开启，罗茨风机开启，再生机构和吸附塔构成天然气内循环，天然气经过加热器加热后，由吸附塔下部进入，对重烃吸附层和水分吸附层内的吸附介质进行加热，天然气从吸附塔上部带走吸附塔内的水分和重烃，经冷却器、分离器、第一过滤器将水分、重烃和天然气分离，天然气再经过罗茨风机进行循环，期间间隔一段时间打开放空阀和排污阀进行排污，再利用第十一管路补充损失的天然气，维持再生阶段吸附塔及管道内部压力平衡，保证天然气持续循环状态；2.冷却阶段，内循环完成后，打开阀门d，开启放空阀，关闭加热器，利用氮气排空加热阶段内循环的天然气并对吸附介质进行冷却降温，完成吸附介质的再生；3.保压阶段，再开启阀门g，用纯净干燥的天然气置换掉氮气，维持吸附塔内压力，确保能够直接进行净化供气，以及确保使用时的天然气洁净度。

14、本实用新型的另一个目的在于提供一种用于不锈钢热处理的退火炉，其特点是包括上述天然气供气系统和退火炉炉体，所述退火炉炉体内设置若干烧嘴，所述若干烧嘴与天然气供气系统的第十管路末端连接。利用天然气供气系统对带有水分和重烃等杂质的天然气进行净化，经过净化的天然气进入烧嘴，燃烧，为退火炉提供热能，保证退火炉内温度达到不锈钢生产所需要的标准，保证不锈钢表面的品质满足要求。

15、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：天然气供气系统采用吸附塔吸附水分和重烃，为退火炉持续提供干净无杂质的天然气，天然气燃烧提供热能，杂质少，退火炉温度稳定，满足不锈钢表面品质要求；通过再生机构，使吸附塔内的吸附介质再生，使吸附介质能够循环使用，天然气供气系统安全性高；吸附介质（分吸附层、重烃吸附层）再生时，利用氮气置换天然气，在吸附介质再生后将内循环阶段的天然气排空，节省能源，消除安全隐患，对环境友好。

技术特征：

1.一种天然气供气系统，其特征在于：包括再生机构和净化机构；所述再生机构包括依次连接的第一管路、冷却器、第二管路、分离器、第三管路、第一过滤器、第四管路、罗茨风机、第五管路、加热器、第六管路；所述第一管路上设置阀门a；所述分离器和过滤器连接排污管，所述排污管上设置排污阀；所述第四管路上设置放空阀和阀门b，所述第五管路连接第七管路，所述第七管路的末端连接氮气气源，第七管路上设置阀门c；所述第六管路上设置阀门d；所述净化机构包括依次连接的第八管路、第二过滤器、第九管路、吸附塔和第十管路，所述第九管路与吸附塔的上部侧边连接，所述第十管路的一端与吸附塔的下部侧边连接；所述第九管路上设置阀门e，所述阀门e和吸附塔之间的第九管路与第一管路连接；所述第十管路上设置阀门f，所述阀门f和吸附塔之间的第十管路与第六管路连接。

2.根据权利要求1所述一种天然气供气系统，其特征在于：所述吸附塔内设置筛板，所述筛板上设置气孔，所述筛板上方设置水分吸附层，所述筛板下方设置重烃吸附层。

3.根据权利要求2所述一种天然气供气系统，其特征在于：所述水分吸附层内填充亲水性分子筛；所述重烃吸附层为重烃分子筛。

4.根据权利要求1所述一种天然气供气系统，其特征在于：所述第二过滤器与排污管连接。

5.根据权利要求1所述一种天然气供气系统，其特征在于：所述冷却器为水冷却器。

6.根据权利要求1所述一种天然气供气系统，其特征在于：所述加热器为电加热器。

7.根据权利要求1所述一种天然气供气系统，其特征在于：所述第五管路连接第十一管路，所述第十一管路的末端连接纯净干燥的天然气气源，第十一管路上设置阀门g。

8.根据权利要求1所述一种天然气供气系统，其特征在于：所述第十管路上设置第三过滤器。

9.根据权利要求1-8任一项所述一种天然气供气系统，其特征在于：所述第十管路的末端与用气终端连接。

10.一种用于不锈钢热处理的退火炉，其特征在于：包括权利要求1-8任一项所述天然气供气系统和退火炉炉体，所述退火炉炉体内设置若干烧嘴，所述若干烧嘴与天然气供气系统的第十管路末端连接。

技术总结
本技术公开了一种天然气供气系统及用于不锈钢热处理的退火炉，包括再生机构和净化机构；再生机构包括依次连接的第一管路、冷却器、第二管路、分离器、第三管路、第一过滤器、第四管路、罗茨风机、第五管路、加热器、第六管路；净化机构包括依次连接的第八管路、第二过滤器、第九管路、吸附塔和第十管路，第九管路与吸附塔的上部侧边连接，第十管路的一端与吸附塔的下部侧边连接；第九管路上设置阀门E，阀门E和吸附塔之间的第九管路与第一管路连接；第十管路上设置阀门F，阀门F和吸附塔之间的第十管路与第六管路连接。优点是采用吸附塔吸附杂质，提供干净无杂质的天然气，满足不锈钢表面品质要求；通过再生机构，使吸吸附介质再生。

技术研发人员：王玉东
受保护的技术使用者：浦项（张家港）不锈钢股份有限公司
技术研发日：20230915
技术公布日：2024/4/29